水庫壩基防滲中帷幕灌漿技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析

【摘要】針對(duì)帷幕灌漿技術(shù)的特征，分析了帷幕灌漿技術(shù)在水庫壩基防滲處理中的具體應(yīng)用策略。結(jié)合實(shí)際工程案例，對(duì)案例中帷幕灌漿技術(shù)的應(yīng)用方法進(jìn)行分析，再根據(jù)該案例的成功經(jīng)驗(yàn)，介紹了帷幕灌漿施工中的質(zhì)量控制方法。以提高帷幕灌漿施工質(zhì)量，保證水庫壩基安全。

【關(guān)鍵詞】帷幕灌漿;水庫壩基;防滲處理

所謂帷幕灌漿技術(shù)，就是在灌漿壓力的作用下，漿液克服各種阻力深入奧基巖孔隙內(nèi)部，進(jìn)而形成防滲帷幕，達(dá)到建筑物防滲、強(qiáng)化建筑物結(jié)構(gòu)質(zhì)量的目的。在當(dāng)前水利工程項(xiàng)目施工中，帷幕灌漿是一種常見的技術(shù)形式，并在提高水利工程建筑整體性能中發(fā)揮著重要作用。為進(jìn)一步帷幕灌漿技術(shù)的應(yīng)用方法，本文選取某一實(shí)際案例，對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用策略進(jìn)行分析，希望對(duì)相關(guān)學(xué)者的研究有所幫助。

1、工程案例簡(jiǎn)介

A水庫位于縣城越5.3km的位置，交通便利，是一個(gè)以發(fā)電、防洪、灌溉為主的綜合性水庫。水庫壩頂長度約為625m，寬度約為10m，壩頂高程近210m。大壩上游壩坡為1：1.75，下游壩坡1：1.5，整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性良好。在帷幕灌漿施工中采用懸掛式帷幕形式，軸線長度約為935m。

從該項(xiàng)目開展的帷幕灌漿施工效果來看，自帷幕灌漿施工處理之后，整個(gè)水庫壩基未出現(xiàn)嚴(yán)重的滲水事故。該結(jié)果說明，該工程所開展的帷幕灌漿技術(shù)是科學(xué)有效的，值得其他單位借鑒學(xué)習(xí)。

2、帷幕灌漿施工技術(shù)分析

2.1 基本施工流程

根據(jù)A水庫帷幕灌漿施工經(jīng)驗(yàn)來看，其施工流程如圖1所示。

2.2 布置灌漿孔

（1）鉆孔設(shè)備：采用XY-1B型回鉆模式轉(zhuǎn)機(jī)

（2）鉆孔參數(shù)分析：采用φ91mm帷幕灌漿鉆孔，并在其終孔段進(jìn)行檢查，若檢查發(fā)現(xiàn)帷幕灌漿孔的注灰量等大于規(guī)定值，應(yīng)該根據(jù)施工要求相應(yīng)的增加鉆孔深度（一般在施工過程中，主要根據(jù)設(shè)計(jì)的防滲標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)值低于10Lu，確定終孔深度）。

（3）鉆進(jìn)方式：使用回鉆式鉆機(jī)配置金剛石鉆頭鉆進(jìn)。在持續(xù)的鉆進(jìn)過程中，根據(jù)沖洗液流量、鉆進(jìn)壓力等控制其參數(shù)。在每個(gè)孔段施工過程中及時(shí)并的鉆取巖芯資料，根據(jù)巖芯描述地質(zhì)資料。

（4）分段鉆孔段長

在該工程項(xiàng)目中，基巖接觸段灌漿段長度約為2～3m，在特殊情況下，可以按照±0.5m的方法進(jìn)行處理。

（5）孔位偏差

該工程項(xiàng)目中，鉆孔的孔位偏差始終小于等于10cm。在鉆進(jìn)過程中，需要根據(jù)監(jiān)理人員確認(rèn)的孔序、編號(hào)等統(tǒng)一施工，并能根據(jù)具體的施工要求進(jìn)行記錄。在施工過程中一旦發(fā)現(xiàn)塌孔、漏水等異常情況，需要做好記錄，并向監(jiān)理人員、業(yè)主等進(jìn)行匯報(bào)。

2.3 鉆孔沖洗與壓水試驗(yàn)

在該工程中，對(duì)裂隙的沖洗需要到回水干凈之后才能結(jié)束。一般情況下，鉆孔沖洗的壓力為灌漿壓力的80%，但如果計(jì)算后發(fā)現(xiàn)該數(shù)值大于1.0MPa，則需要統(tǒng)一采用1.0MPa的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。

在裂縫清洗后，采用單點(diǎn)法進(jìn)行壓水試驗(yàn)。壓水試驗(yàn)的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)與裂縫沖洗的標(biāo)準(zhǔn)相同，但不能大于1.0MPa，其具體操作方法為：每3～5min測(cè)量壓入流量，并在4次時(shí)通過相關(guān)數(shù)據(jù)，將最小值與最大值的差低于最終值的10%，則可使結(jié)束試驗(yàn)，并將最終的流量值作為計(jì)算值。

2.4 帷幕灌漿施工

（1）壓力控制與選擇灌漿方法

灌漿壓力：試壓孔接觸壓力為0.3MPa，而隨著工程項(xiàng)目的開展，各段灌漿壓力會(huì)隨著鉆孔深度的增加而不斷提高。而從A水庫帷幕灌漿的施工經(jīng)驗(yàn)來看，當(dāng)施工至第三段時(shí)，壓力升值最大值。而也有學(xué)者認(rèn)為，在灌漿過程中需要根據(jù)實(shí)際情況分別選擇以壓力為主的控制方式或以注入率為主的控制方式，確保能在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);而對(duì)于巖層透水性較低但結(jié)構(gòu)完整的，也需要將壓力作為主要的控制內(nèi)容，確保能在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到施工要求，直到施工結(jié)束。

在灌漿過程中，采用孔口封閉、自上而下、孔內(nèi)循環(huán)的灌漿方式，保證射漿管與孔低之間的距離小于等于0.5m。

（2）漿液變換

根據(jù)我國相關(guān)規(guī)定，在配置灌漿漿液過程中，灌漿的水灰比需要從5：1、3：1、2：1、1：1、0.8：1、0.5：1等比級(jí)進(jìn)行配置。開灌的水灰比一般采用5：1的形式，從稀漿液到濃漿液，一級(jí)一級(jí)的變換。在保證灌漿壓力不斷的情況下，相應(yīng)的減少注入率，但不能改變水灰比。當(dāng)一級(jí)的漿液注入量超過300L或灌注時(shí)間大于30min，但是灌漿壓力的變化不明顯時(shí)，則需要選擇上一級(jí)濃度的漿液繼續(xù)進(jìn)行灌注施工。

（3）灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)

在最大壓力設(shè)計(jì)下進(jìn)行灌漿，當(dāng)結(jié)果顯示孔注入率小于等于1L/min時(shí)，再灌注30min即可結(jié)束灌漿。

（4）封口

在項(xiàng)目在考慮自身技術(shù)條件與施工環(huán)境后，采取全孔壓力灌漿封孔法，進(jìn)行漿液置換與壓力封孔。

2.5 施工質(zhì)量評(píng)價(jià)

該工程在檢查帷幕灌漿施工效果時(shí)，主要采取鉆孔壓水的試驗(yàn)方法，共設(shè)置15個(gè)檢查孔。檢查結(jié)果顯示，15個(gè)檢查孔中，透水率最大孔所顯示的數(shù)據(jù)為4.36Lu，最小值為0.8Lu，滿足設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)中“小于5.0Lu”的要求，說明本次施工達(dá)到了既定目標(biāo)。

3、帷幕灌漿施工質(zhì)量控制措施

結(jié)合上文工程項(xiàng)目的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，建議相關(guān)單位在開展帷幕灌漿施工過程中，重點(diǎn)從以下幾方面進(jìn)行帷幕灌漿的施工質(zhì)量控制：

3.1 做好施工準(zhǔn)備工作

（1）設(shè)備布置。由于本次帷幕灌漿施工的施工軸線較長，并且在施工過程中必須要開展Ⅰ序孔施工，并且只有在Ⅰ序孔施工結(jié)束之后，才能開展Ⅱ序孔施工。針對(duì)這種特殊的施工要求，該項(xiàng)目采取分段施工的方法，即每臺(tái)鉆機(jī)分別配置3個(gè)Ⅰ序孔，保證了所有鉆機(jī)都能同時(shí)移動(dòng)，方便開展統(tǒng)一的施工工序安排。

（2）設(shè)置供水系統(tǒng)

在帷幕灌漿施工中，水資源的供應(yīng)十分重要。因此該工程在施工準(zhǔn)備階段，將供水系統(tǒng)作為準(zhǔn)備階段的重要內(nèi)容：沿施工軸線設(shè)置管道，并根據(jù)施工設(shè)備的數(shù)量，采用φ127普通鋼管進(jìn)行連接，并以20m為界限設(shè)置出水閥;為更好的滿足施工過程中的水源供給要求，該項(xiàng)目于水源處設(shè)置一臺(tái)水泵機(jī)，就有效的滿足了整個(gè)施工過程對(duì)水資源的要求。

3.2 原材料施工組織

為保證原材料質(zhì)量能滿足帷幕灌漿施工質(zhì)量管理的要求，該項(xiàng)目施工單位借助自身社會(huì)聲望良好的優(yōu)勢(shì)，與相關(guān)單位之間建立了良好的伙伴關(guān)系，確保能通過較低的價(jià)格獲取高質(zhì)量原材料，省去了傳統(tǒng)工程項(xiàng)目施工中大規(guī)模進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)查、分析的步驟，保證了施工工期。在原材料進(jìn)場(chǎng)前，指派技術(shù)人員對(duì)原材料質(zhì)量進(jìn)行檢查，檢查合格后允許入場(chǎng)。所有原材料均堆放至制定位置，并由專業(yè)人員管理;施工原材料的所有出庫信息均由管理人員統(tǒng)計(jì)，并定期將原材料出庫情況上報(bào)給監(jiān)理人員、業(yè)主，避免浪費(fèi)現(xiàn)象發(fā)生。

3.3 人員組織安排

該工程項(xiàng)目在灌漿施工中采取兩班制度，全天24h不間斷施工，每班的工作時(shí)間為12h。在鉆孔施工中，由于對(duì)人員的需求量較低，因此每臺(tái)鉆機(jī)至配備固定技工與普工共2人（在有特殊要求時(shí)可以配置一名固定人員）。整個(gè)施工過程中，全體施工人員在項(xiàng)目經(jīng)理與技術(shù)人員的統(tǒng)一指揮下完成施工，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)工程項(xiàng)目的有序施工。

4、結(jié)束語

主要研究了帷幕灌漿技術(shù)在水利工程項(xiàng)目中應(yīng)用的相關(guān)問題，并結(jié)合實(shí)際工程案例，對(duì)該技術(shù)的具體應(yīng)用措施進(jìn)行分析?？傮w而言，在水利工程項(xiàng)目施工中應(yīng)用帷幕灌漿技術(shù)，應(yīng)該做到具體問題具體分析，能根據(jù)工程項(xiàng)目的要求選擇相應(yīng)的施工技術(shù)，為獲得更好的施工效果奠定基礎(chǔ)。

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作者簡(jiǎn)介;羅洪華：1956年、男、貴州習(xí)水人，漢族、本科學(xué)歷、現(xiàn)任高級(jí)工程師，主要從事水工建筑施工方面的工作。