帷幕灌漿技術(shù)的水利工程施工應(yīng)用

田俊岳

（河南省水利第一工程局 河南鄭州 450000）

1 帷幕灌漿的基本情況及介紹

1.1 帷幕灌漿的基本情況

在水利工程建設(shè)過程中，特別是在以土石壩為主的施工過程中，對于地基的要求比較多，比如在強(qiáng)度、透水度、滲流度、承受能力、壓縮變形等方面的要求。對于地基需要進(jìn)行特殊處理，以便更好的達(dá)到這些要求。砂礫石的地基處理，一般采用：①粘性土截水槽；②混凝土防滲墻；③灌漿帷幕；④防滲鋪蓋；⑤排水減壓措施。當(dāng)砂礫石地基透水層很深時(shí)，前兩種方法在施工上就很難起到作用，那么這時(shí)就可以采用帷幕灌漿的方法來達(dá)到所要的效果。

1.2 帷幕灌漿的簡介

帷幕灌漿法簡單來說就是利用高速射流切割然后進(jìn)行攪拌土層，進(jìn)而改變原有土層所應(yīng)有的結(jié)構(gòu)以及組合，與此同時(shí)將水泥漿或者是復(fù)合漿灌入其中，等待冷卻最終形凝結(jié)體，以便于達(dá)到加固地基以及防滲的目的。帷幕灌漿主要是利用水泥漿液或者是復(fù)合漿液灌入地基中的縫隙或是孔隙中，形成一種連續(xù)的阻水帷幕，進(jìn)而減少滲流量以及滲透壓力的工程。帷幕灌漿現(xiàn)多用于砂礫石地基灌漿建造防漏滲工程。用帷幕灌將頂部與混凝土底板以及大壩整體連接起來，這樣可以有效的阻止或者減少地基中地下水的滲漏；在水利工程中帷幕灌漿與其下游的排水系統(tǒng)一起發(fā)揮作用，這樣不僅可以起到防滲漏的作用，還可以減少滲水對壩體的壓力。近年來，帷幕灌漿的工藝越來越成熟，逐漸成為水工建筑工程中有關(guān)地基防漏方面的主要技術(shù)手段，在水工建筑工程中對于安全運(yùn)行及防滲漏起著不可替代的作用。

1.3 帷幕的分類

防滲帷幕多以灌漿孔排數(shù)分為兩類：①兩排孔帷幕；②多排孔帷幕。那么該如何進(jìn)行選擇呢？這就需要根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況來選擇，如果條件復(fù)雜且水頭比較高的話，一般多采用3排及以上的多排孔帷幕。以帷幕灌漿是否對底部深入進(jìn)行劃分：一般是深入的為封閉式帷幕，不深入的為懸掛式帷幕。

2 工程案例

某水利工程水庫蓄水位置約達(dá)175m，因水位過高，產(chǎn)生強(qiáng)大的水壓，而過強(qiáng)的水壓可能會(huì)引起水穿過基層縫隙而產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象。在施工過程中為了避免這種情況的發(fā)生，工作人員會(huì)在壩體上打深孔然后將水泥漿液或復(fù)合漿液灌入其中，形成一道相對完整的帷幕。大壩主體一般為花崗巖體，花崗巖體一般透水性較弱，但是局部透水性比較強(qiáng)。所以為了有效的控制壩基滲漏，減小滲水量，增強(qiáng)壩體的整體穩(wěn)定性，會(huì)在兩岸壩肩澆筑一道連續(xù)的防滲漏帷幕，這樣整個(gè)壩體就會(huì)更加牢固穩(wěn)定。

3 水利工程施工過程中帷幕灌漿施工工藝

3.1 施工前的準(zhǔn)備工作

（1）水利工程作為一項(xiàng)比較重要的工程，在施工前一定要做好充分的準(zhǔn)備工作，要科學(xué)的進(jìn)行施工計(jì)劃的整體編制。所以在施工前需要搜集相關(guān)資料、進(jìn)行實(shí)地的調(diào)查，以便對整體工程的所需條件做到更全面的了解。然后需要根據(jù)相關(guān)的實(shí)際情況制定有效的施工方法以及整體的施工工藝，施工材料、施工工序、施工設(shè)備等應(yīng)給予科學(xué)合理的配備，同時(shí)，對于整個(gè)工程的施工的進(jìn)度計(jì)劃也要進(jìn)行科學(xué)合理的部署。

（2）在整體的施工設(shè)計(jì)中，主要的工作內(nèi)容有：①對于工程的施工地質(zhì)以及水文地質(zhì)的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)查分析；②在施工過程中，應(yīng)該進(jìn)行現(xiàn)場的灌漿實(shí)驗(yàn)，以便確定灌漿的方法、壓力、孔距、材料等是否能達(dá)到預(yù)計(jì)效果；③在實(shí)際的施工過程中應(yīng)該首先確定帷幕的軸線位置、帷幕深度、厚度以及長度；④帷幕的主要材料為水泥，為了方便以后為帷幕檢查以及加固，所以一般會(huì)采用一些高分子的化學(xué)溶液，而對于地基的材料也多選用水泥粘土漿液。

（3）對于整體的施工中，應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)施工所需求的材料的質(zhì)量。作為一個(gè)較大的工程一定需要大量的施工材料。對于這些所需要的施工材料來說是確保整個(gè)帷幕灌漿工程質(zhì)量的重要基礎(chǔ)，所以一定要十分重視。①加強(qiáng)對所需材料質(zhì)量把關(guān)，需要以材料的售后、價(jià)格等來選擇判斷。②對于進(jìn)入施工現(xiàn)場的物資進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)證，每一次的進(jìn)場物資都需要專業(yè)人員進(jìn)行科學(xué)的驗(yàn)證，確保其鑒定證書、檢疫證明、合格證書等有效，如果在檢驗(yàn)過程中有不達(dá)標(biāo)的產(chǎn)品，應(yīng)退回并限期更改。在實(shí)際施工中有些材料需要對其進(jìn)行復(fù)檢。對于一些易碎、易變性、易污染等材料，在運(yùn)輸過程中應(yīng)進(jìn)行科學(xué)的監(jiān)控。

3.2 施工過程中有關(guān)數(shù)據(jù)的測量

在整個(gè)帷幕灌漿技術(shù)中，進(jìn)過分析不難看出其中最重要的就是需要對鉆孔進(jìn)行精密嚴(yán)格的控制，從前期所獲取的相關(guān)資料中進(jìn)行精確的測量。在整個(gè)測量過程中，應(yīng)對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的檢查，避免因數(shù)據(jù)的出錯(cuò)而導(dǎo)致整體的錯(cuò)誤，這樣可以使數(shù)據(jù)更加精確，同時(shí)也有效的提高的工程進(jìn)度。在進(jìn)行測量工作時(shí)，應(yīng)將鉆孔的具體位置進(jìn)行布設(shè)

3.3 施工

帷幕灌漿分為混凝土壩巖基帷幕灌漿以及土石壩巖基帷幕灌漿，這兩種灌漿前者是在兩岸壩肩以及壩體上進(jìn)行；而后者則是在巖基頂層進(jìn)行，然后進(jìn)行裝填壩體，這樣做的有點(diǎn)就是可以在竣工后對整個(gè)帷幕的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測，同時(shí)對于縫隙部分進(jìn)行帷幕補(bǔ)灌。帷幕灌漿的鉆孔應(yīng)該按照設(shè)計(jì)排定的順序，逐步進(jìn)行加密，嚴(yán)格按照先下游后上游最后鉆中間的順序。同一排鉆孔一般按照3個(gè)次序鉆灌。灌漿方法一般采用全孔分段灌漿法。灌漿壓力一般指的是在孔口處壓力表所指示的壓力值，巖石對于帷幕灌漿也有著一定的壓力，一般情況對于表層來說應(yīng)不宜小于1～1.5倍的水頭，而對于底部來說最合適的應(yīng)為2～3倍的水頭。對于砂礫石層來說壓力應(yīng)盡可能大些，應(yīng)以不引起地面抬動(dòng)或者雖有抬動(dòng)但是不超過最大值為限。在整個(gè)帷幕灌漿中上部的壓力一般小于下部的壓力，前序孔的壓力要小于后續(xù)孔的壓力，中排孔的壓力大于邊排孔的壓力，這樣可以有效的保證整體的密實(shí)。在灌漿開始的時(shí)候，一般情況下都采用一次升壓法，直接將壓力升到設(shè)計(jì)中所需預(yù)計(jì)壓力值。在帷幕灌漿時(shí)設(shè)檢查孔這樣可以有效的進(jìn)行壓水實(shí)驗(yàn)，對于不合格的孔段應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)灌，最終達(dá)到設(shè)計(jì)中所預(yù)計(jì)的防滲標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 灌漿孔鉆孔

帷幕灌漿進(jìn)行鉆孔時(shí)應(yīng)采用硬質(zhì)的合金鉆頭亦或是金剛石鉆頭來進(jìn)行鉆孔，鉆孔時(shí)一般采用回轉(zhuǎn)式地質(zhì)鉆孔技術(shù)或者是清水鉆孔技術(shù)。整個(gè)鉆孔過程中都應(yīng)以實(shí)際設(shè)計(jì)要求在防滲墻軸線上進(jìn)行布置鉆孔位置，而對于灌漿孔的布置來說一般可分為三個(gè)程序：①孔距為2m；②孔位之間的軸偏差應(yīng)小于10cm；③孔深應(yīng)在防滲墻底部的20～30m之間，并且都應(yīng)超過設(shè)計(jì)中帷幕的灌漿底線。

3.5 灌漿

帷幕灌漿中，對于灌漿來說分為幾個(gè)階段，而每個(gè)階段都有著不同的灌漿方法。灌漿第一階段一般采用的是最常規(guī)的“阻塞灌漿法”；灌漿的第二階段采用的是“孔內(nèi)循環(huán)灌漿”、“孔口封閉”、“自上而下，不待凝”、“小孔徑鉆進(jìn)”逐步進(jìn)行灌漿，不過需要特別注意的是，如果遇到孔段的地質(zhì)條件比較復(fù)雜的話，就需要對這階段進(jìn)行24h冷卻凝固后才能進(jìn)行下一階段的灌漿作業(yè)。灌漿施工中應(yīng)根據(jù)實(shí)際的情況對所需漿液進(jìn)行調(diào)整變換，避免漿液的不合適而導(dǎo)致返工。

3.6 封孔

封孔作為帷幕灌漿的最后一步，應(yīng)待雖所有的灌漿作業(yè)完成后，有監(jiān)察工作人員和質(zhì)檢工作人員聯(lián)合進(jìn)行檢查后，雙方確認(rèn)質(zhì)量合格通過后才能進(jìn)行封孔。封孔一般采用“置換和壓力灌漿封孔法”進(jìn)行封孔，最終應(yīng)將所有鉆孔抹平。

4 結(jié)束語

我國進(jìn)入高速發(fā)展階段，經(jīng)濟(jì)的不斷提升，人們的生活質(zhì)量也不斷提升，伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源的需求日益增多，水利水電工程因其無污染而廣泛被應(yīng)用，滲漏一直都是水利工程最主要的問題，帷幕灌漿技術(shù)一般被運(yùn)用于加固、防滲工程中，將其應(yīng)用到水利工程的防滲中，可以有效的解決滲漏問題。結(jié)合本文所述，帷幕灌漿技術(shù)可以有效處理地下水的滲漏問題，同時(shí)還可以有效的減少閘壩的壓力，作為加固以及防滲的主要技術(shù)，帷幕灌漿技術(shù)在水利工程中科學(xué)合理的應(yīng)用，可以有效的解決滲漏問題并且保障水工建筑物的施工環(huán)境安全以及整體的穩(wěn)定運(yùn)行。