淺談帷幕灌漿在水庫除險加固中的應用

孫智

（湖南湘禹水電建設(shè)開發(fā)有限公司）

1 前言

水庫大壩的壩基常落于軟弱基巖上，為了保證大壩的堅固和穩(wěn)定，必須采用有效的加固防滲措施對壩基巖進行處理。帷幕灌漿是大壩基礎(chǔ)處理的主要方式之一。在巖石或砂礫石地基中建造防滲帷幕的灌漿，可防止壩基滲漏、降低滲透水對壩基的揚壓力，保證壩基的滲透穩(wěn)定。為了確保工程質(zhì)量，充分發(fā)揮帷幕灌漿在水庫除險加固中的應用，正確科學的施工方法是必要條件，所以本文主要圍繞帷幕灌漿在水庫除險加固中的施工方法進行簡要說明。

2 壩基帷幕灌漿施工

2.1 鉆孔布置

在混凝土防滲墻以下透水率大于5Lu的弱風化巖層，設(shè)置帷幕灌漿，沿防滲墻中心線布置，孔距2m，底線至5Lu線以下5m。防滲設(shè)計標準為灌漿后基巖透水率不大于5Lu。

灌漿孔按三個次序施工，先施工一序孔，（即設(shè)先導孔，以調(diào)整和優(yōu)化設(shè)計參數(shù)，先導孔間距約16m，孔深應大于其它灌漿孔5m以上）再施工二序孔，然后施工三序孔，但在正式施工前必須做帷幕灌漿試驗，以最終確定各施工參數(shù)。

2.2 灌漿材料

帷幕灌漿制成水泥漿必要時可按《土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范》（SD26-88）和《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》（DL/75144-2001）有關(guān)規(guī)范或通過室內(nèi)試驗和現(xiàn)場灌漿試驗（試驗成果報送監(jiān)人）或由監(jiān)理人確定摻加外加劑、摻和料和化學材料等，漿液必須按設(shè)計的要求過篩處理后方可進行灌漿。

2.3 灌漿試驗

按《土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范》（SD266-88）、《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》（DL/75144-2001）、《混凝土拌和用水標準》（JGJ63-89）、《水工混凝土外加劑技術(shù)規(guī)程》（DL/T5100-1999）和設(shè)計要求對不同摻合料和不同外加劑的漿液進行灌漿試驗，獲取有關(guān)的或監(jiān)理指定的灌漿參數(shù)。

施工中不得在帷幕線上進行可能導致不良后果的灌漿試驗，應根據(jù)設(shè)計和監(jiān)理指示選擇地質(zhì)條件與實際灌漿區(qū)相似的地段作為灌漿試驗區(qū)，對于試驗的成果要報送監(jiān)理。

2.4 施工工藝

鉆孔→裂縫沖洗和簡易壓水→制漿和灌漿→封孔。

灌漿前進行鉆孔裂隙沖洗，沖洗標準以孔內(nèi)返清水為止，沖洗后進行簡易壓水并計算透水率，然后制漿和灌漿，制漿嚴格按配比過泵稱料，攪拌時間大于3min，隨時檢測漿液比重，灌漿過程中由于吃漿量大一般開始每隔3～5min測1次流量，灌漿壓力有專人負責，隨時記錄流量、灌漿壓力、漿液配比等施工參數(shù)。封孔采用機械和人工兩種方法，以保證灌漿段漿液飽滿，覆蓋層密實。

2.5 鉆孔沖洗和壓水試驗

（1）沖洗壓力。沖洗水壓可為灌漿壓力的80%，壓力超過1MPa時，采用1MPa；沖洗風壓采用50%灌漿壓力，壓力超過0.5MPa，采用0.5MPa。

（2）裂隙沖洗。沖至回水澄清后10min結(jié)束，且總的時間不少于30min。對回水達不到澄清要求的孔段，繼續(xù)進行沖洗，孔內(nèi)殘存的沉積物厚度不得超過20cm。當鄰近有正在灌漿的孔或鄰近灌漿孔結(jié)束不足24h，不得進行裂隙沖洗。

（3）在巖溶、斷層。大裂隙的地質(zhì)條件復雜地區(qū)，帷幕灌漿孔（段）是否需要進行裂隙沖洗以及如何沖洗，應通過現(xiàn)場試驗或由設(shè)計確定。

2.6 制漿

根據(jù)設(shè)計要求帷幕灌漿制漿的材料必須稱量，稱量誤差應小于5%。制漿過程中要嚴格控制投料量和摻加劑。各類漿液必須攪拌均勻，并測定漿液密度和粘滯度等參數(shù)并作好記錄。拌制細水泥漿液時，應加入減水劑和采用高速攪拌機，高速攪拌轉(zhuǎn)速應大于1200r/min，攪拌時間通過試驗確定。細水泥漿液的攪拌從制備至用完的時間應小于2h。純水泥漿使用普通攪拌機時的攪拌時間不少于3min，使用高速攪拌機時的攪拌時間不少于30s。漿液在使用前應過80um方孔篩，其篩余量不大于5%，集中制漿站宜制備水灰比為0.5：1的純水泥漿液，其加料誤差應小于5%，輸漿站的輸漿壓力應控制在0.2～1.0MPa輸送漿液流速應為1.4～2.0m/s，各灌漿地點應測定來漿密度并根據(jù)和灌漿點的不同需要調(diào)制使用。漿液溫度應保持在5～40℃，低于或超過此標準的應視為廢漿。過篩后水泥漿在設(shè)計要求時段內(nèi)即進入輸漿管灌漿。灌漿過程中應對制漿過程中形成的廢漿、廢料進行清理，并運至棄渣場堆放，保持工作面的清潔和對環(huán)境保護。

2.7 帷幕灌漿

（1）漿液水灰比和變漿標準。當某一比級漿液注入量已達300L以上，或灌注時間已達1h，而灌漿壓力和注入率均無顯著改變時，應換濃一級水灰比漿液灌注；當注入率大于30L/min時，根據(jù)施工具體情況，可越級變濃。

（2）問題處理。若施工時出現(xiàn)故障應盡早恢復灌漿，否則應立即沖洗鉆孔，而后恢復灌漿。若無法沖洗或沖洗無效，則應進行掃孔，恢復灌漿時，應使用開灌比級的水泥漿進行灌漿。如注入率與中斷前的相近，即可改用中斷前比級的水泥漿繼續(xù)灌注。

（3）灌漿結(jié)束標準。帷幕灌漿采用自上而下分段灌漿法，在規(guī)定壓力下，當注入率不大于0.4L/min時，繼續(xù)灌注60min，或不大于1L/min時，繼續(xù)灌注90min，灌漿即可結(jié)束。

（4）流程。灌漿孔封孔每個帷幕灌漿孔全孔灌漿結(jié)束后，會同監(jiān)理及時進行驗收，驗收合格的灌漿孔才能進行封孔。帷幕灌漿采用自上而下分段灌漿法時，灌漿孔封孔采用“分段壓力灌漿封孔法”；采用自下而上分段灌漿時，采用“置換和壓力灌漿封孔法”或“壓力灌漿封孔法”。

3 結(jié)語

（1）帷幕灌漿防滲技術(shù)使用時，應根據(jù)實際情況選取一個合理的灌漿壓力、控制參數(shù)，采用合理的灌漿工藝，才能達到處理的目的。

（2）該項技術(shù)適用性好，既適用于基巖壩基，又適用于砂礫石壩基及砂土壩基的處理應用。

[1]祁慶和.水工建筑物[M].水利電力出版社，1997.

[2]王金花.水庫大壩安全監(jiān)測鑒定評價新標準與除險加工工程技術(shù)及洪災風險評估預控實用手冊[M].寧夏大地音像出版社，2005.

[3]淺談水庫大壩灌漿施工技術(shù)方法與防滲加固處理方案特點[J].四川建材，2009.