水庫(kù)壩基防滲帷幕灌漿施工工藝

高順峰

摘 要：帷幕灌漿技術(shù)是一種地基防滲技術(shù)，其漿液配制方便、實(shí)用性非常強(qiáng)，因此，在水工建筑物防滲處理中得到了廣泛應(yīng)用。本文簡(jiǎn)單講述了水庫(kù)壩基帷幕灌漿施工工藝在工程中的具體應(yīng)用，并針對(duì)灌漿過程中的特殊情況，提出有針對(duì)性的處理措施。

關(guān)鍵詞：帷幕灌漿技術(shù)；防滲；水庫(kù)壩基

中圖分類號(hào)：TV543 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）16-0077-02

Construction Technology of Seepage Prevention Curtain

Grouting for Reservoir Dam Foundation

GAO Shunfeng

Abstract： The curtain grouting technology is a kind of ground seepage prevention technology， its slurry is convenient and practical， so it has been widely used in the anti seepage treatment of hydraulic structures. This paper simply narrated the concrete application of the construction technology of the curtain grouting of the dam foundation in the project， and aimed at the special situation in the grouting process， the pertinent treatment was put forward.

Keywords： curtain grouting technology；seepage control；reservoir dam foundation

1 項(xiàng)目概略

1970年10月，某水庫(kù)開始投入建設(shè)，并于1973年3月完成建設(shè)投入生產(chǎn)。在建設(shè)過程中，因?yàn)橐贿呍O(shè)計(jì)一邊施工，造成該水庫(kù)成為非常具有代表性的“三邊”工程。由于前期未做好水庫(kù)兩岸的的地質(zhì)處理工作，導(dǎo)致水庫(kù)兩壩肩防滲的處理出現(xiàn)不徹底的現(xiàn)象，在工程完成運(yùn)行后蓄水位為101.6m（庫(kù)容500萬m3），距離設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的差距較大。為了使工程發(fā)揮更大的效益，保證水庫(kù)達(dá)到設(shè)計(jì)庫(kù)容的標(biāo)準(zhǔn)，要對(duì)水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固。

設(shè)計(jì)者通過多次的方案對(duì)比，推選使用土工膜斜墻+砼防滲墻+基巖灌漿的方式，工程實(shí)施的內(nèi)容大致有以下幾點(diǎn)：大壩砼防滲墻施工、復(fù)合土工膜鋪設(shè)、兩岸及基巖防滲帷幕灌漿和泄水閘改建。帷幕灌漿對(duì)減小大壩滲漏來說十分重要，即對(duì)防滲墻的底部基巖進(jìn)行防滲處理，但這部分施工隸屬隱蔽工程，在施工的過程中較難把握，稍不注意，就會(huì)對(duì)工程造成很大的影響。因此，在進(jìn)行灌漿施工時(shí)，務(wù)必要保證施工方案設(shè)計(jì)的完成，并且要仔細(xì)控制每一個(gè)過程，做到質(zhì)量第一，確保萬無一失[1]。

2 基巖灌漿的施工工程

2.1 灌漿漿孔的安置

水庫(kù)防滲墻的底部帷幕灌漿全長(zhǎng)為267.1m，根據(jù)設(shè)計(jì)方案的標(biāo)準(zhǔn)在帷幕灌漿軸線上安置灌漿孔，分為Ⅲ序，設(shè)置孔距為2m，同時(shí)，孔位在上下游方向的誤差不能大于10cm，一共135個(gè)孔，在灌漿之后，壓水試驗(yàn)透水率的數(shù)據(jù)要達(dá)到q≤5Lu。

2.2 施工方案介紹

施工過程以及要求。第一，施工測(cè)量。在施工之前，按照被提供的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)線資料和數(shù)據(jù)等資料，對(duì)帷幕灌漿孔軸線進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，要保證復(fù)核資料數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并且和監(jiān)理工程師一同校測(cè)基準(zhǔn)線的測(cè)量精度。

第二，灌漿孔的安置。根據(jù)設(shè)計(jì)方案的標(biāo)準(zhǔn)在帷幕灌漿軸線上安置灌漿孔，分為Ⅲ序，設(shè)置孔距為2m，同時(shí)，孔位的誤差不能大于10cm，孔深20～30cm，都要大于設(shè)計(jì)帷幕的灌漿底線。

第三，造孔。要使用XY-Ⅱ型地質(zhì)巖芯鉆機(jī)進(jìn)行灌漿深孔、取芯孔和檢查孔，孔徑為91mm，使用硬質(zhì)合金或金剛石鉆頭鉆進(jìn)，沖洗介質(zhì)為水，每完成一次都要取巖芯，要嚴(yán)格測(cè)量鉆桿、鉆具、機(jī)上余尺長(zhǎng)度，準(zhǔn)確測(cè)出每灌漿段的長(zhǎng)度；部分淺孔也可以使用QZJ-100D潛孔鉆機(jī)進(jìn)行造孔，孔徑為90mm。

第四，孔斜測(cè)量。測(cè)量鉆孔斜率要使用JXY-2型電動(dòng)測(cè)斜儀，在每5m的距離測(cè)量一次，少于5m的鉆孔，終孔測(cè)量一次，要結(jié)合測(cè)量的結(jié)果，決定是否對(duì)鉆孔進(jìn)行糾斜或封堵重鉆。

第五，鉆孔沖洗和壓水試驗(yàn)。在灌漿前，灌漿孔段要使用壓力水或壓力風(fēng)裂隙進(jìn)行沖洗，直到達(dá)到回水清凈（或者返風(fēng)無灰）狀態(tài)。沖洗壓力要達(dá)到灌漿壓力的80%，在大于1MPa時(shí)要采用1MPa。先導(dǎo)孔，然后使用單點(diǎn)法進(jìn)行壓水測(cè)試，同時(shí)，壓力也是灌漿壓力的80%。要注意的是，壓水的時(shí)間不能低于20min，在每3～5min時(shí)取讀一次壓入的流量，計(jì)算流量要以最終的流量表讀數(shù)為準(zhǔn)，穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)后就可以結(jié)束。

第六，灌漿流程及方法。帷幕灌漿工程的實(shí)行分為三個(gè)程序，要按分序加密的原則實(shí)施，首先進(jìn)行Ⅰ序孔，然后進(jìn)行Ⅱ序孔，最終進(jìn)行Ⅲ序孔的實(shí)施。灌漿使用的灌漿方案是自上而下循環(huán)式的分段灌漿法，灌漿段要由上而下分段，第一段（接觸段）的長(zhǎng)度為2m，此后的每段長(zhǎng)度都是5m，段長(zhǎng)的要求并不是很嚴(yán)格，可以適當(dāng)進(jìn)行整改。

第七，灌漿材料。灌漿要求使用42.5（R）普通硅酸鹽水泥，并且方孔篩要求細(xì)度為80μm，篩余量不超出5%。要注意的是，材質(zhì)要保證新鮮，務(wù)必不能將過期、失效和散裝的水泥混入灌漿材料。使用的每一批水泥都要有出廠合格證，并檢驗(yàn)合格證，以保證灌漿材料的合格及新鮮度。還要做好水泥細(xì)度試驗(yàn)，并詳細(xì)做好相關(guān)的數(shù)據(jù)記錄，抽樣由監(jiān)理部門指定的試驗(yàn)室進(jìn)行檢驗(yàn)。

第八，制漿。灌漿材料務(wù)必要測(cè)量重量并保證誤差在5%之內(nèi)，純水泥漿液的攪拌要保證時(shí)間大于30s。要注意的是，漿液在使用之前要進(jìn)行過濾，自己配制的漿液要在4h內(nèi)使用完畢，并且漿液的溫度要維持在5～40℃。

第九，灌漿壓力。灌漿壓力要按照設(shè)計(jì)要求和生產(chǎn)性灌漿試驗(yàn)進(jìn)行適量調(diào)整。在灌漿開始后，盡量在最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)壓力的要求，以保證灌漿過程最好在符合標(biāo)準(zhǔn)的壓力下進(jìn)行。

第十，漿液濃度。灌漿漿液濃度要從稀到濃，逐漸變換。水灰比分為5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶1七個(gè)級(jí)別，開灌水灰比的比級(jí)為5∶1。

第十一，漿液變換。①當(dāng)灌漿的壓力不變，注入率持續(xù)或降低時(shí)，或當(dāng)注入率不變而灌漿壓力逐漸提高時(shí)，水灰比不能改變。②當(dāng)某一個(gè)級(jí)別的漿液注入量大于300L時(shí)，并且灌注的時(shí)間達(dá)到1h，但灌漿壓力和注入率沒有改變或者改變不明顯時(shí)，將濃度提高一級(jí)。③在注入率超過30L/min時(shí)，按照實(shí)際情況可以越級(jí)變濃。④在灌漿壓力或注入率在忽然之間改變的幅度較大時(shí)，應(yīng)當(dāng)馬上查明其原因，相應(yīng)段使用相應(yīng)的處理解決方案。

第十二，灌漿的結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。在符合灌漿壓力的情況下，注入率不超過0.4L/min時(shí)，堅(jiān)持灌注60min；當(dāng)注入率不超過1L/min時(shí)，再繼續(xù)灌注90min，此時(shí)，即可結(jié)束灌漿。

第十三，封孔。在灌漿完成之后要進(jìn)行封孔。在封孔時(shí)，要使用分段壓力灌漿封孔法進(jìn)行封孔。使用灌漿泵注入水灰比為0.5∶1濃度的水泥漿，在濃封全部工序完成后，等待凝固3d，用黏土球?qū)⒖卓谏喜靠沼嗖糠衷鷮?shí)封孔。

3 灌漿效果

3.1 灌漿注灰量數(shù)據(jù)分析

防滲墻墻底帷幕灌漿單排孔一共有135個(gè)，水泥的注入量為260 673.54kg，灌漿的總進(jìn)尺為5 925.8m，經(jīng)過計(jì)算，平均的單位水泥注入量為102.16kg/m。從單排帷幕灌漿第一工序、第二工序、第三工序的序孔單位注入量進(jìn)行分析，第一工序序孔為31個(gè)，水泥的注入量為99 967kg，灌漿的進(jìn)尺為671.85m，經(jīng)過計(jì)算，平均單位的水泥注入量為148.77kg/m；第二工序序孔為30個(gè)，水泥的注入量為67 263.66kg，灌漿的進(jìn)尺為635.8m，所以平均單位的水泥注入量為105.79kg/m，與第一工序相比來說，平均單位的水泥注入量減少了28.9%；第三工序序孔為74個(gè)，水泥的注入量為93 442.88kg，灌漿的進(jìn)尺為1243.9m，經(jīng)計(jì)算，平均單位的水泥注入量為75.12kg/m，與第二工序相比來說，平均單位的水泥注入量減少了29.0%。通過數(shù)據(jù)的分析可以得出，防滲墻帷幕灌漿分3個(gè)工序施工，各次序孔灌漿規(guī)律較為明顯，變化較大。

3.2 檢查孔壓水實(shí)驗(yàn)分析

帷幕灌漿效果的檢查大多以鉆孔壓水實(shí)驗(yàn)為主，一共15個(gè)檢查孔，通過鉆孔壓水試驗(yàn)，透水率的最大值為4.67Lu，最小值為0.80Lu，滿足了小于5Lu的設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)語

工程實(shí)踐效果證明，工程采取的施工技術(shù)措施到位，才能有效地保證施工質(zhì)量與工期。水庫(kù)壩基防滲帷幕灌漿施工過程中的一些先進(jìn)的施工工藝以及技術(shù)，對(duì)壩基的防滲作用具有很大的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]李德欣，陳冬君，壩基帷幕灌漿施工中應(yīng)注意的問題[J].黑龍江水利科技，2014（4）：80.