基于水利大壩淺談帷幕灌漿技術(shù)要點(diǎn)

李宗林

摘要：本文主要從水利大壩帷幕灌漿的施工技術(shù)要點(diǎn)、預(yù)防技術(shù)要點(diǎn)及質(zhì)量檢驗(yàn)要點(diǎn)三個(gè)方面進(jìn)行了闡述，提出了一些可行性的措施，期望能夠?yàn)槭┕挝灰约霸O(shè)計(jì)人員解決相關(guān)問(wèn)題提供一些參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：水利大壩；帷幕灌漿；施工技術(shù)；預(yù)防技術(shù)；質(zhì)量檢驗(yàn)

前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，不但農(nóng)業(yè)發(fā)展需要大量水灌溉，而且工業(yè)發(fā)展諸如水力發(fā)電等都要用到水資源，而大壩建設(shè)在水資源利用方面發(fā)揮著很重要的作用，其中大壩帷幕灌漿施工技術(shù)更是大壩防滲的關(guān)鍵。因此，在大壩帷幕灌漿施工中應(yīng)該充分考慮實(shí)際情況，以使得工程按照預(yù)定的目標(biāo)以及期限完成并且具備一定的質(zhì)量。

1、水利大壩帷幕灌漿施工技術(shù)要點(diǎn)

1.1鉆孔。在鉆孔工序中，帷幕灌漿孔在覆蓋層中采用硬質(zhì)合金鉆頭鉆進(jìn)，在基巖中采用金剛石鉆頭或合金鉆頭回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，開(kāi)孔孔徑為91mm。先導(dǎo)孔采用直徑91mm開(kāi)孔，直徑76mm終孔，先導(dǎo)孔、第二、三序孔、檢查孔須采取巖芯。孔位應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，孔位偏差不得大于10cm。在基巖中鉆進(jìn)時(shí)，采用清水鉆進(jìn)。垂直或頂角小于5°的帷幕灌漿孔，孔底的偏差不大于下表的規(guī)定。頂角大于5°的斜孔，孔底最大允許偏差值可根據(jù)實(shí)際情況按下表中的規(guī)定適當(dāng)放寬，但方位角的偏差值不大于5°。當(dāng)鉆孔的深度在60m以上時(shí)，孔底偏差的控制應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行確定，但這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)當(dāng)大于孔距，在鉆孔的過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)有超過(guò)設(shè)計(jì)預(yù)設(shè)值的，應(yīng)當(dāng)及時(shí)予以糾正。

1.2壓水試驗(yàn)。簡(jiǎn)易的壓水試驗(yàn)是帷幕灌漿施工過(guò)程中灌漿孔灌漿前的一道必要工序。在試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照先導(dǎo)孔的排列順序，采取自上而下的方式將其卡塞進(jìn)行壓水實(shí)驗(yàn)。常用的壓水實(shí)驗(yàn)為單電法壓水。在具體規(guī)格方面，試驗(yàn)孔和孔的檢測(cè)等都應(yīng)當(dāng)采用五點(diǎn)法進(jìn)行。

1.3灌漿。在灌漿過(guò)程中，通常采用在灌漿覆蓋層面采用孔口封閉式的循環(huán)鉆灌法。具體來(lái)講，基巖部分采用孔口封閉，孔內(nèi)循環(huán)自上而下的分段灌漿法，在灌漿過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制射漿管與底部之間的距離，一般來(lái)講，不應(yīng)當(dāng)大于半米。對(duì)于處于同一排，且相鄰的孔序之間，于巖層間的鉆孔灌漿的間隔高差應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制在15厘米以上。覆蓋層部分的壓力應(yīng)當(dāng)為0.8D，巖石的基礎(chǔ)灌漿嚴(yán)厲應(yīng)當(dāng)在1.5D的基礎(chǔ)上上浮0.5D，這里的字母D代表的含義為灌漿頂板上部底層厚度最終灌漿壓力的大小等于灌漿參數(shù)應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)灌漿實(shí)驗(yàn)或者監(jiān)理人員的實(shí)地確定值。

2、水利大壩帷幕灌漿的預(yù)防技術(shù)要點(diǎn)

2.1漏漿的預(yù)防技術(shù)

在灌漿施工過(guò)程中，由于縫隙較多、灌漿壓力較大，通常會(huì)出現(xiàn)漿液注入率過(guò)大的現(xiàn)象，其實(shí)往往是發(fā)生了大量的漏漿。對(duì)于大量漏漿的治理措施主要包括：通過(guò)低壓甚至自流式的灌漿方式來(lái)降低灌漿壓力，直到縫隙逐漸充滿(mǎn)漿液、并降低流動(dòng)性之后再慢慢提高灌漿的壓力；將進(jìn)漿量限制在30-40L/min以下，并采用濃漿進(jìn)行灌注，直到進(jìn)漿量明顯減少之后再慢慢提高灌漿的壓力；采用濃漿甚至可以在漿液中摻加砂料來(lái)進(jìn)行灌注，通過(guò)降低漿液的流動(dòng)性，再加上同時(shí)適當(dāng)?shù)亟档凸酀{的壓力，以此來(lái)限制漿液流動(dòng)的范圍，保證漿液不至于流失過(guò)遠(yuǎn)，直到單位吸漿量已經(jīng)降低到了一定的程度之后，再采用不摻粗料的正常漿液繼續(xù)灌注并逐漸提高灌漿的壓力；當(dāng)出現(xiàn)巖層在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)一直大量進(jìn)漿的現(xiàn)象，還可以采用間歇灌漿的方式，即每連續(xù)灌注一段時(shí)間就停止灌漿，等漿液凝結(jié)一段時(shí)間再繼續(xù)灌注。

2.2固管現(xiàn)象的預(yù)防技術(shù)

在灌漿施工過(guò)程中，當(dāng)射漿管和孔壁由于漿液達(dá)到了凝結(jié)條件而膠結(jié)到一起的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生固管現(xiàn)象。固管產(chǎn)生的主要原因包括：漿液由于在壓力的作用下?lián)p失了一部分水分，并在循環(huán)過(guò)程中由于水泥水化放熱和壓力作用等原因?qū)е缕錅囟戎饾u升高，從而大大縮短了其凝結(jié)的時(shí)間；在孔內(nèi)的環(huán)狀間隙處或灌漿管、閥門(mén)等部位發(fā)生了水泥顆粒的沉積現(xiàn)象；由于射漿管下端過(guò)于貼近孔壁而導(dǎo)致漿液在循環(huán)過(guò)程中在射漿管口受阻并逐漸沉淀。對(duì)于固管現(xiàn)象的防治措施主要包括：采用回旋式孔口封閉器，并在灌漿施工的過(guò)程中經(jīng)常上下活動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)灌漿管；經(jīng)常觀察回漿濃度和回漿量，保持回漿管內(nèi)一直有超過(guò)15L/min的回漿量，并在回漿失水過(guò)多的時(shí)候立即將漿液稀釋。

2.2灌漿中斷的預(yù)防技術(shù)

灌漿的中斷不僅會(huì)影響灌漿工程施工的質(zhì)量，造成新舊漿質(zhì)地的差別，同時(shí)還會(huì)極大的影響工程施工的連續(xù)性。一般來(lái)講，造成灌漿中斷的原因主要有導(dǎo)管堵塞或者破損，亦或者是停水，停電等。針對(duì)這種情況，施工單位應(yīng)當(dāng)在材料的選擇上選擇性能較好且能保障在規(guī)定最大壓力下連續(xù)作業(yè)的注漿設(shè)備。選擇質(zhì)量達(dá)標(biāo)、連接牢固、較為暢通的注漿管材。

2.3孔與孔之間出現(xiàn)串漿的預(yù)防技術(shù)

串漿問(wèn)題主要是由于地質(zhì)因素所引起的，常見(jiàn)的孔與孔之間發(fā)生串漿問(wèn)題主要是因?yàn)楣こ淌┕さ囟蔚牡刭|(zhì)較為松散，巖層之間具有裂縫發(fā)育并且相互串聯(lián)，這些相互串聯(lián)的裂縫為孔與孔之間的串漿發(fā)生提供了條件。另一個(gè)造成串漿的原因是灌漿路徑堵塞，亦或者是壓力表失靈使得施工在判斷過(guò)程中出現(xiàn)了不準(zhǔn)的現(xiàn)象，一旦壓力過(guò)大，孔與孔之間便會(huì)由于擠壓而產(chǎn)生串漿。對(duì)于該問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)加大孔序之間的間隔，相鄰的兩孔應(yīng)當(dāng)采取隔天灌注的方法。

3、水利大壩帷幕灌漿施工質(zhì)量檢驗(yàn)要點(diǎn)

3.1鉆設(shè)檢查孔，帷幕和固結(jié)灌漿要鉆取巖芯，觀察膠結(jié)情況，所有檢查孔均作壓水試驗(yàn)，帷幕灌漿檢查孔數(shù)，要求按灌漿孔總數(shù)10%布置。固結(jié)灌漿按5%布置，其位置應(yīng)該在可能出現(xiàn)問(wèn)題的位置，帷幕灌漿檢查孔徑不宜<110mm，固結(jié)灌漿檢查孔不宜<140mm。

3.2檢查孔的壓水試驗(yàn)，應(yīng)按照單孔壓水試驗(yàn)操作規(guī)程，并分三個(gè)壓力階段進(jìn)行（50.6、101.3和151.9）kPa。但是在試驗(yàn)前要用相當(dāng)于1.5倍左右設(shè)計(jì)水頭的壓力進(jìn)行壓水沖洗，獲得穩(wěn)定流量以后，再進(jìn)行三個(gè)階段的正式壓水試驗(yàn)工作。所得結(jié)果凡≤設(shè)計(jì)規(guī)定的吸水率數(shù)值，即可認(rèn)為灌漿符合要求。

4、結(jié)束語(yǔ)

總之，帷幕灌漿技術(shù)是大壩工程基礎(chǔ)施工項(xiàng)目處理過(guò)程中較常用到的施工技術(shù)，其施工質(zhì)量直接關(guān)系到大壩的防漏防滲質(zhì)量。因此，要切實(shí)的做好各項(xiàng)工程施工準(zhǔn)備工作，將質(zhì)量控制的重點(diǎn)落實(shí)到各個(gè)施工環(huán)節(jié)、施工工藝、施工方法以及管理上來(lái)，為提升大壩帷幕灌漿施工質(zhì)量提供切實(shí)的保障，加強(qiáng)工程施工問(wèn)題的研究，做到防患于未然。