帷幕灌漿在中強(qiáng)透水地基防滲中的應(yīng)用分析

王秀海

[摘 要]當(dāng)前，我國(guó)對(duì)水利工程的建設(shè)越來(lái)越重視，在對(duì)其進(jìn)行施工的過(guò)程中通常也采取了有效的措施對(duì)中強(qiáng)透水地基當(dāng)中的滲水問(wèn)題加以處理，其中最為重要的方法就是要采用帷幕灌漿的方式來(lái)減少中強(qiáng)透水地基的滲漏狀況，只有這樣，才能更好的保證工程的建設(shè)質(zhì)量。本文主要分析了帷幕灌漿在中強(qiáng)透水地基防滲中的應(yīng)用，以供參考和借鑒。

[關(guān)鍵詞]帷幕灌漿 中強(qiáng)透水地基 防滲

中圖分類號(hào)：U414 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）04-0137-01

最近幾年，我國(guó)在發(fā)展的過(guò)程中對(duì)水利建設(shè)增大了投入的力度，這樣一來(lái)也就使得我國(guó)開(kāi)始了全面的水利建設(shè)工作，在這一過(guò)程中主要采用的是水利工程的建設(shè)來(lái)提高水資源利用的合理性，這樣才能更好的保證不同地區(qū)的人對(duì)水資源的實(shí)際需要。但是在水利工程建設(shè)和發(fā)展的過(guò)程中比較容易出現(xiàn)一些質(zhì)量層面的問(wèn)題，這樣也就對(duì)水利工程的性能產(chǎn)生了非常不利的影響。在施工的過(guò)程中，帷幕灌漿在中強(qiáng)透水地基防滲當(dāng)中得到了非常好的應(yīng)用。

1、帷幕灌漿的概述

帷幕灌漿在閘壩的巖石或砂礫石地基中采用灌漿建造防滲帷幕的工程。帷幕頂部與混凝土閘底板或壩體連接，底部深入相對(duì)不透水巖層一定深度，以阻止或減少地基中地下水的滲透；與位于其下游的排水系統(tǒng)共同作用，還可降低滲透水流對(duì)閘壩的揚(yáng)壓力。20世紀(jì)以來(lái)，帷幕灌漿一直是水工建筑物地基防滲處理的主要手段，對(duì)保證水工建筑物的安全運(yùn)行起著重要作用。按防滲帷幕的灌漿孔排數(shù)分為兩排孔帷幕和多排孔帷幕。地質(zhì)條件復(fù)雜且水頭較高時(shí)，多采用3排以上的多排孔帷幕。按灌漿孔底部是否深入相對(duì)不透水巖層劃分：深入的稱封閉式帷幕；不深入的稱懸掛式帷幕。

2、工程概況

某水利工程建設(shè)在某縣的東北部的河流干流上，該河流屬于黃河的支流。該水利工程主要采用漿砌石混凝土進(jìn)行施工，并且該工程大壩屬于重力壩，大壩的壩頂寬度在7.0m，而壩頂?shù)拈L(zhǎng)度則主要為250m，壩頂?shù)目偢叱淘O(shè)置為850m，其中最大的壩，壩高為30m。該水利工程建設(shè)的等級(jí)為四級(jí)，所建設(shè)的水庫(kù)總共能夠容納990萬(wàn)m？的水量，其所控制的流域總面積在2720Km2，其中用來(lái)進(jìn)行農(nóng)田灌溉的流域面積在0.78ha，而其中新發(fā)展用來(lái)進(jìn)行灌溉的面積在0.15萬(wàn)ha。每年用來(lái)進(jìn)行引水的總量在6000萬(wàn)m3，利用該水利工程進(jìn)行供水，則總供水量則為5700萬(wàn)m3。該工程主要是由擋水壩段、泄洪排沙底孔壩段這兩個(gè)部分構(gòu)成樞紐工程，其所處的地理位置較為特殊，其壩址的區(qū)域地段，分布有較多的地層巖石，該區(qū)域?qū)儆趲r性地層，地質(zhì)條件比較特殊。該水利工程為附近的城市以及農(nóng)村提供必要的用水，同時(shí)還能夠?yàn)楦浇霓r(nóng)田灌溉提供大量的水資源，并且該水利工程還具有一定的防洪作用，該工程屬于一項(xiàng)綜合性的水利工程，在實(shí)際的應(yīng)用中，能夠發(fā)揮出其獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

3、帷幕灌漿防滲設(shè)計(jì)

在該水利工程建設(shè)的過(guò)程中其主要的底層當(dāng)中含有一定數(shù)量的泥巖，同時(shí)，灌漿的比值也已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過(guò)了25，所以在這種條件下也比較適合使用灌漿的處理方式。從實(shí)踐當(dāng)中我們也可以知道，如果想要有效的控制施工的成本，就一定要對(duì)這一地區(qū)的自然條件加以充分的利用，并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)出一套相對(duì)而言比較科學(xué)合理的防滲方案，在該工程施工中采用的是帷幕灌漿的防滲技術(shù)。在該設(shè)計(jì)方案當(dāng)中，需要灌漿的區(qū)域是壩軸線下方3.8m的下游位置和孔距為2.2米的區(qū)域當(dāng)中，壩體的岸邊延伸段的部分以及大壩的主體部分要在結(jié)構(gòu)的內(nèi)部開(kāi)展灌漿施工。同時(shí)在右岸延伸的區(qū)域，灌漿施工的過(guò)程中主要是在壩頂對(duì)其進(jìn)行處理，在使用混凝土對(duì)其基礎(chǔ)墊層進(jìn)行處理的時(shí)候，一定要在灌漿固結(jié)水平達(dá)到要求之后才能開(kāi)展下一項(xiàng)施工。在壩基部分，弱透水層的頂部的高度一般都在850m之上，在這樣的情況下就將建筑的基礎(chǔ)面高程定為880m，在施工中通常選擇懸掛式防滲帷幕來(lái)展開(kāi)施工。這樣的帷幕形式在開(kāi)展灌漿施工的時(shí)候需要對(duì)其深度加以嚴(yán)格的控制。

在開(kāi)展帷幕灌漿施工的過(guò)程中，一定要嚴(yán)格的根據(jù)施工的具體要求來(lái)控制施工的整個(gè)流程，在這一過(guò)程中需要用到的機(jī)械主要是地質(zhì)鉆機(jī)，在處理的過(guò)程中采用的主要方法為小口徑鉆進(jìn)的方式。在這項(xiàng)處理工作結(jié)束之后，需要對(duì)所鉆的孔口進(jìn)行嚴(yán)格的封堵處理，保證其密閉性。此外，還要借助高壓灌漿泵來(lái)完成整個(gè)灌漿施工。在開(kāi)展帷幕灌漿的過(guò)程中，采用的灌漿方法主要是循環(huán)式灌漿的方式，同時(shí)在這一過(guò)程中還要對(duì)每一個(gè)施工段的程度加以控制，從而保證其施工的整體效果。每一段預(yù)留的長(zhǎng)度應(yīng)該在5—10m的區(qū)間之內(nèi)。在射界過(guò)程中，初始的灌漿壓力通常在0.2—0.3MPa，同時(shí)，其最大的灌漿壓力也一定要在3.0MPa之內(nèi)。最后一點(diǎn)就是在對(duì)每一段開(kāi)展灌漿水工之前都必須要進(jìn)行壓水試驗(yàn)，這樣也就可以對(duì)材料的水灰比加以確定和控制。在灌漿結(jié)束之后還要保證其凝結(jié)質(zhì)量，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況的起初上進(jìn)行生產(chǎn)性灌漿試驗(yàn)，從而使得施工工藝得到有效的調(diào)整和優(yōu)化。保證施工的質(zhì)量和水平，也為整個(gè)水利工程的平穩(wěn)運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)，防止?jié)B漏現(xiàn)象影響整個(gè)工程性能的發(fā)揮。

4、帷幕灌漿施工

壩基大而積透水基巖采用水泥帷幕灌漿防滲處理，為保證灌漿質(zhì)量，起到防滲效果，驗(yàn)證設(shè)計(jì)合理性和選擇合適的灌漿材料和參數(shù)，在河床段選擇具有代表性的20m范圍內(nèi)進(jìn)行共10個(gè)孔現(xiàn)場(chǎng)灌漿試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)總結(jié)出一套較成功的施工工藝，并取得了地勘水泥、普通水泥較完整的資料。地勘水泥具有較高的溫度敏感性。不同水灰比、不同溫度其漿液初終凝結(jié)時(shí)間不一樣，變化較大，特別當(dāng)漿溫在20℃以上，水灰比在1：1以下時(shí)，特別敏感。最快初凝時(shí)間不到10min試驗(yàn)成果表明.設(shè)計(jì)參數(shù)基木合理，尤其在鉆孔取芯中可見(jiàn)節(jié)理裂隙水泥漿液充填密實(shí)，結(jié)石較好。

根據(jù)試驗(yàn)資料，全而施工采用地勘水泥灌漿必須根據(jù)壓水試驗(yàn)資料估算灌入量，確定開(kāi)灌水灰比及灌漿所需時(shí)間，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定水溫、氣溫后，再配置控制初、終凝時(shí)間的漿液，一般地勘水泥開(kāi)灌水灰比采用2：1，最佳可灌水灰比1：10.8：1，初凝時(shí)間控制在3060min，待凝時(shí)間夏季2h，冬季5h。氣溫高于20℃時(shí)，摻水泥量0.1%的酒石酸以延長(zhǎng)初凝時(shí)間，當(dāng)水灰比小于1：1時(shí)，加入水泥量0.75%-1%減水劑以改變漿液流動(dòng)性。

5、質(zhì)量檢查

整個(gè)灌漿過(guò)程嚴(yán)格控制各道工序測(cè)，保證了帷幕灌漿質(zhì)量。施工結(jié)束后認(rèn)真實(shí)施監(jiān).經(jīng)12個(gè)檢查孔、壓水試驗(yàn)92段檢查，平均透水率3.2Lu，小于5Lu，且鉆孔取樣結(jié)石率較好。檢查孔壓水試驗(yàn)顯示，平均透水率為3.2Lu，比做帷幕前（20.7-104.1Lu）減小了84.5%一96.9%，起到了防滲效果，已達(dá)到設(shè)計(jì)防滲處理要求。

6、結(jié)論

綜上所述，在水利工程中，在壩基為中等-強(qiáng)透水的砂巖里進(jìn)行水泥帷幕灌漿防滲處理是成功的，防滲效果及經(jīng)濟(jì)效益十分顯著，是壩基防滲的最佳方法。根據(jù)本文的分析結(jié)果可以了解到，在中強(qiáng)透水地基中應(yīng)用帷幕灌漿法進(jìn)行滲漏問(wèn)題的處理，可以有效的防止?jié)B漏問(wèn)題的出現(xiàn)，將地基的施工質(zhì)量進(jìn)行有效的提升，從而保障了水利工程建設(shè)和施工的整體質(zhì)量，這對(duì)我國(guó)的水利工程發(fā)展具有積極的推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 張琳，于啟洋.薄板混凝土結(jié)構(gòu)帷幕灌漿抬動(dòng)變形控制的探討[J].水利水電快報(bào)，2013（17）.

[2] 姚明輝，李焰.三峽大壩帷幕灌漿特殊情況處理[J].紅水河，2013（4）.

[3] 李英杰.帷幕灌漿頻率及其累計(jì)曲線圖繪制實(shí)例[J].工程地質(zhì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2013（3）.