帷幕灌漿施工技術(shù)在水利大壩基礎(chǔ)防滲加固中的應(yīng)用

譚運(yùn)吉

摘 要：帷幕灌漿在水利工程防滲工程中具有重要的作用。文章基于帷幕灌漿的重要性，闡述了帷幕灌漿技術(shù)的特點(diǎn)，從平整場地、鉆孔施工及灌漿3個(gè)方面詳細(xì)地探討了帷幕灌漿施工流程，使水利工程的穩(wěn)固性大大增加，提高了運(yùn)轉(zhuǎn)安全性。

關(guān)鍵詞：水利工程 帷幕灌漿 鉆孔施工

中圖分類號(hào)：TV697.3

在水利工程建設(shè)工作中，小面積的滲漏很容易被忽視，而大面積的滲漏通常是小面積滲漏發(fā)展而來的，一旦出現(xiàn)大面積深口，就十分容易造成水壩崩潰，最終出現(xiàn)決口。所以，施工團(tuán)隊(duì)必須格外注意滲漏問題。就當(dāng)前來看，應(yīng)用帷幕灌漿技術(shù)，不僅可有效地緩解滲漏情況，還能明顯提高水利工程的整體性。

1.帷幕灌漿的重要性

水利工程大壩一旦出現(xiàn)失控，就會(huì)給人民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來巨大的威脅，在水利工程大壩防滲加固施工中引入帷幕灌漿技術(shù)，可以有效避免水利工程出現(xiàn)安全問題，促進(jìn)水利工程安全運(yùn)行，全面提高水利工程的經(jīng)濟(jì)效益。高質(zhì)量完成帷幕灌漿技術(shù)，可以在水利工程大壩防滲加固中充分發(fā)揮作用。所以，對(duì)于帷幕灌漿技術(shù)的研究十分有必要。

2.帷幕灌漿技術(shù)的特點(diǎn)

2.1實(shí)用性強(qiáng)

水利工程在國家多個(gè)重要領(lǐng)域都具有重要的地位，中國是國際范圍內(nèi)較大的農(nóng)牧業(yè)發(fā)展國家，農(nóng)牧業(yè)的發(fā)展需要大量的水資源。農(nóng)業(yè)灌溉大多是通過水利工程實(shí)現(xiàn)的，而帷幕灌漿技術(shù)是保證水利工程建設(shè)質(zhì)量的重要部分。所以，帷幕灌漿技術(shù)對(duì)于國家經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定意義非凡。

2.2安全性能強(qiáng)

在開展帷幕灌漿施工前，為了保證灌漿效果。技術(shù)人員必須要認(rèn)真地對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行全面的勘查，然后結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況，確定最佳的施工方案。帷幕孔設(shè)置是否合理對(duì)于灌漿施工十分重要，所以，施工人員必須要確定最佳的帷幕孔位置。另外，注漿壓力對(duì)于帷幕灌漿施工來說也十分重要，不同的地質(zhì)環(huán)境，灌漿壓力也有所不同。帷幕灌漿技術(shù)具有較高的安全性，在施工過程中，為了保證水利工程建設(shè)的安全性，必須嚴(yán)格控制各項(xiàng)施工參數(shù)。

2.3經(jīng)濟(jì)性好

相對(duì)于其他施工技術(shù)，帷幕灌漿技術(shù)操作較為方便。在開展帷幕灌漿技術(shù)的過程中，必須充分結(jié)合施工方案，在合理的位置進(jìn)行鉆探和灌漿。隨著時(shí)間的延續(xù)，水泥會(huì)完成凝固，凝固的水泥和周圍的泥土形成堅(jiān)硬的保護(hù)物，也就是形成了效果較好的帷幕防滲系統(tǒng)。帷幕灌漿技術(shù)具有以下特點(diǎn)：適用范圍廣、施工成本低、施工成果佳。

3.帷幕灌漿施工流程

3.1平整場地

鉆機(jī)平臺(tái)寬度的設(shè)置必須合理，在放置鉆機(jī)之前，必須要對(duì)地表情況進(jìn)行觀察，保證其處于夯實(shí)的狀態(tài)。為了防止平臺(tái)被水壩沖刷，應(yīng)該在平臺(tái)兩側(cè)修建排水溝。

3.2鉆孔施工

（1）鉆孔放樣。在確定帷幕灌漿軸線的過程中，嚴(yán)格按施工圖紙進(jìn)行測量放樣。應(yīng)用木樁對(duì)孔的位置進(jìn)行標(biāo)識(shí)，合理控制樁距，相鄰樁距之間的距離控制在20m，在正式開鉆前，為了保證孔位和設(shè)計(jì)位置之間的距離≤50mm，應(yīng)用米尺再次進(jìn)行復(fù)核。

（2）鉆機(jī)開孔。設(shè)置鉆機(jī)，校正機(jī)座和機(jī)架。為了保證巖基巖和壩體分開，下入套管。應(yīng)用金剛鉆頭進(jìn)行鉆進(jìn)，直到完成終孔。在鉆進(jìn)過程中，一旦發(fā)現(xiàn)卡鉆的現(xiàn)象，可以將鉆具上拉或適當(dāng)扭轉(zhuǎn)鉆具，保證沖洗液可繼續(xù)灌進(jìn)。應(yīng)用鉆機(jī)進(jìn)行鉆進(jìn)的過程中，應(yīng)格外留意鉆孔傾斜度，一旦發(fā)現(xiàn)傾斜度超標(biāo)，立即采取有效的措施進(jìn)行糾斜；當(dāng)鉆探深度達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，等待灌漿結(jié)束，應(yīng)用覆蓋物對(duì)孔口進(jìn)行保護(hù)，防止雜物落入孔內(nèi)。

（3）鉆孔沖洗。完成鉆孔后，灌漿前應(yīng)使用4/5灌漿壓力的壓力水對(duì)鉆子進(jìn)行沖洗。當(dāng)沖洗水的潔凈度達(dá)標(biāo)>l0min，證明鉆孔合格。在對(duì)灌漿段進(jìn)行沖洗的過程中，控制單孔沖洗時(shí)間必須>0.5h。

（4）壓水試驗(yàn)。在進(jìn)行帷幕灌漿施工過程中，孔位的設(shè)置十分重要，應(yīng)用全站儀或水準(zhǔn)儀對(duì)孔位進(jìn)行測量，然后應(yīng)用電鉆設(shè)備進(jìn)行鉆孔。通過鋼楔塊對(duì)孔位進(jìn)行校準(zhǔn)，憑借油漆對(duì)孔位加以標(biāo)記。應(yīng)用水平尺保證鉆機(jī)的水平度，水平度達(dá)標(biāo)后，應(yīng)用固定螺栓對(duì)其進(jìn)行固定。完成加固工作后，還需要對(duì)鉆機(jī)的平穩(wěn)度以及水平度進(jìn)行進(jìn)一步檢查。此外，還需檢查起重機(jī)、鉆孔和豎井是否在一條直線上。一般來說，灌漿廊道底板混凝土的厚度是不同的，控制埋管埋設(shè)深度在1～2m的范圍內(nèi)。

3.3灌漿

（1）灌漿材料。在開展灌漿施工的過程中，應(yīng)使用強(qiáng)度較高的硅酸鹽水泥，為了保證帷幕灌漿施工效果，只有合格的水泥方可投入施工使用。在應(yīng)用攪拌機(jī)制備水泥漿的過程中，為了增加水泥漿的穩(wěn)定性，可在制備時(shí)適量添加鈉性膨潤土，控制攪拌時(shí)間必須>0.5min。水泥漿完成制備到灌漿完成之間的時(shí)間必須在4h以內(nèi)，在灌漿過程中，每隔0.5h需測量一次漿液比重，保證比重誤差≤5%。控制水泥漿的溫度在5～40℃范圍內(nèi)，如果溫度不達(dá)標(biāo)，不能投入施工進(jìn)行使用。

（2）灌漿方法及效果。帷幕灌漿的順序?yàn)樽陨隙?，控制設(shè)將管和孔底的距離≤0.5m。在灌漿過程中，嚴(yán)格按施工順序，依次完成每個(gè)孔的灌漿施工，如圖1所示。

在開展帷幕灌漿施工過程中，每一段應(yīng)用的設(shè)計(jì)壓力有所不同，第一段的長度為2.0m，注漿壓力為150MPa，第二段的長度為5.0m，注漿壓力為200MPa，第三段的長度為長5.0m，注漿壓力為300MPa，如果遇到某個(gè)孔段吃漿量較大，為了控制注漿效果，應(yīng)用少灌多復(fù)的方法進(jìn)行灌注。

式（1）中：R-擴(kuò)散半徑，m；γg-漿液比重，kg/L；β-有效充填系數(shù)；n-品地層孔隙率，%；C-單位耗灰量，g。將吃漿量不大的地層去除，如果單位注漿量>500kg/m，就可以滿足相應(yīng)的防滲要求了。

（3）灌漿段長劃分及灌漿壓力。在灌漿過程中，如果巖體整體性較好，可以加上段長長度，如果段長>8.0m，為了保證灌漿效果，必須應(yīng)用分段灌漿的方式進(jìn)行灌漿。在灌漿的過程中，控制灌漿壓力盡可能貼近設(shè)計(jì)注漿壓力，如果遇到灌漿率較大接觸段，為了防止?jié){液流串，同時(shí)也是為了保證灌漿效果，應(yīng)用分段升壓的方式開展施工。

（4）漿液變換。隨著灌漿施工的進(jìn)行，灌漿漿液的濃度從稀到稠。在開展灌漿施工的過程中，如果灌注率和灌漿壓力出現(xiàn)明顯的變化，應(yīng)及時(shí)調(diào)整水泥漿液的濃度。如果灌注壓力沒有明顯變化，但灌注率出現(xiàn)明顯的下降趨勢，可以繼續(xù)灌漿，不需要調(diào)整水泥漿液的濃度。

（5）灌漿結(jié)束和封孔。注意灌漿過程必須連續(xù)進(jìn)行，當(dāng)灌漿率達(dá)到0.4L/min時(shí)，連續(xù)再進(jìn)行1h的灌漿，灌漿工作結(jié)束。及時(shí)進(jìn)行封孔，防止孔內(nèi)落入雜物，封孔的順序?yàn)樽陨隙隆?img src="https://cimg.fx361.com/images/2018/02/20/qkimageszjsyzjsy201823zjsy20182340-2-l.jpg"/>

4.結(jié)束語

綜上所述，帷幕灌漿技術(shù)的研究對(duì)于水利工程大壩防滲施工十分重要。不同的水利工程建設(shè)條件，大壩需要建設(shè)的部位也有所不同，施工技術(shù)的控制要點(diǎn)也有所不同。在施工過程中，施工人員必須嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)程組織施工，對(duì)每個(gè)工序的質(zhì)量必須嚴(yán)格把控，進(jìn)而保證水利工程整體施工質(zhì)量。

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