帷幕灌漿技術在水庫大壩基礎防滲處理中的應用

王秋鵬

（山西省汾河二庫管理局，山西 太原 030012）

1 工程概述

某水庫大壩為碾壓混凝土重力壩，控制流域面積約120 km2，水庫總容量約為1 000萬m3，最大壩高約50 m，壩頂長度約200 m。壩基基巖滲透巖層主要位于水庫中部，透水性從河床到右岸逐漸降低。為了確保水庫質量和安全，在大壩壩基及兩岸山體處進行帷幕灌漿施工。灌漿孔在基巖中的透水下限是5 m，透水率不大于5 lu.

2 帷幕灌漿施工技術

帷幕灌漿技術的施工流程為：測量放樣→鉆孔→導孔→鉆灌→質量檢查。灌段工藝流程為：鉆孔→沖洗→壓水→灌漿→起塞→鉆進→封孔→檢查。

2.1 鉆孔

鉆孔采用的是地質回轉鉆機，并搭配金剛石鉆頭進行鉆孔，先導孔，帷幕孔的孔徑均為75 mm，檢查孔徑為91 mm，鉆孔深度在1.8 m以下，如果透水率依然大于1 Lu，那么就還需要繼續(xù)深入，直到透水率在1 Lu以下。在鉆孔過程中，孔斜標準為斜差小于孔深的1%，控制孔斜指數的方式如下：開孔的孔位偏差不得大于5 cm，在開孔之前，需要先用錨固鉆機、地質羅盤、角尺來矯正鉆機立軸，確?？孜黄畈怀^標準范圍之后再開孔，在鉆機過程中，要加強對鉆機、鉆桿角度的檢查，避免鉆進過程中出現大的偏差。其中孔斜測量儀器的選擇要根據實際需要選擇型號。

2.2 沖洗

用高壓水對孔內雜物進行沖洗，在水變清以后繼續(xù)沖洗10 min以上，保證孔內物質的厚度不高于20 cm即可。灌漿孔沖洗完成之后，還要對裂縫進行沖洗，裂縫的沖洗要選擇壓力水脈動的方式進行，當水變清后也要繼續(xù)沖洗10 min，并確保沖洗用時大于30 min，在每一段的沖洗過程中，水壓的要求也不同，第一段壓力為0.5 MPa，從第二段開始壓力都應該設置為1 MPa。

2.3 壓水測試

先導孔和檢查孔的每一段在灌漿之前，都需要先對每一段進行壓水測試，具體方式為單點法，其他孔的每一段也需要在灌漿之前進行壓水測試，但具體方法為簡易壓水法。在壓水測試中，第一段的水壓保持在0.5 Mpa，后續(xù)的每一段保持在1.0 Mpa。壓水穩(wěn)定的判定標準為：在穩(wěn)定的壓力下，每5 min記錄一次壓水流量，當測試結果中出現連續(xù)4次流量的最大值減去最小值的數值與最終流量的比值小于10%時，說明壓水測試完成，并以壓入流量的最終值作為該孔段的透水率計算數據。簡易壓水試驗的進行，需要在穩(wěn)定壓力下持續(xù)壓水20 min，且每過5 min對壓水流量進行記錄，同樣以最終值作為透水率的計算數據。另外，在壓水測試中，還要進行抬動測試，并嚴格控制累積抬動值。

2.4 灌漿

灌漿工序的進行，需要在抬動測試完成、混凝土澆筑厚度達到20 m以上、混凝土強度足夠都滿足的情況下進行。鉆灌需要分3次進行，相鄰的兩個的間隙必須大于15 m。具體的灌漿方法為：運用自上而下地分段栓塞、孔內循環(huán)灌漿法兩種方法進行灌漿，在沖洗、壓水、灌漿過沖中，數據的記錄都需要用自動記錄儀進行采集和記錄。在灌漿過程中，第一段段長為2 m，后續(xù)段長均為5 m，最后一段的段長保證小于8 m即可。第一段灌漿栓塞的栓塞應該放置于基巖面以上和混凝土50 cm處，從第二段開始后每一段的阻塞應放置于已灌段底上方50 cm處。

灌漿壓力的標準如下：第一段為1.0 MPa，第二段增加0.5 MPa，第三段開始到后續(xù)所有段都為2.0 MPa。灌漿漿材的選擇，需要用強度等級為42.5的硅酸鹽水泥，內漿液要用串連起來的三臺濕磨機加工成為濕磨細水泥漿。在孔段吸水率超過一定數值的時候，就需要用濕磨細水泥漿連續(xù)灌漿10 min，在每分鐘的注入率大于30 L時，要先用普通水泥漿液進行灌漿，然后再用濕磨細水泥漿灌漿。在灌漿過程中，灌漿壓力不變時，注入率會持續(xù)下降，當壓力增加時，水灰比不變。規(guī)定壓力下，在1 min之內第一段吸漿率≦0.4 L，其他孔段在1 min之內的吸收率小于等于1.0 L之后，持續(xù)灌漿時長必須保持在1 h以上。灌漿過程中，在符合規(guī)定壓力的情況下，所有耗時超過2 h后，即表示灌漿完成。完成以后，采用置換和壓力灌漿法進行封孔。

2.5 灌漿中的特殊情況處理

在灌漿過程中，很有可能出現漿液泄露、孔段不吸漿的問題，要采取有效的措施進行補救。泄露問題的出現主要是受地質因素的影響，土質的不穩(wěn)定，導致地上出現與灌漿口連接的通道，從而導致泄露。因此，在灌漿開始之前，需要對所在地的地質進行勘探和分析，做好防護措施。不吸漿問題的出現主要原因在于漏漿量反常，漏漿量反常的原因在于施工方法的不合理，或者是為了追趕進度而忽視了壓水測試，導致鉆孔泄露問題沒有被及時發(fā)現，從而使孔段漏漿量超出規(guī)定。因此，在灌漿工作開始前，必須對鉆孔進行壓水測試。

3 結語

帷幕灌漿施工技術必須要以保證灌漿量足夠為前提，同時，還要確保每一道工序在施工中都是嚴格按照設計和標準進行施工，要保證鉆孔涌水等特殊情況處理方式的有效性，透水率和單位注入量要慢慢降低，灌漿完成后對透水率平均值進行檢測，確保其平均值符合設計和防滲要求。此外，灌漿作為該技術中的重要環(huán)節(jié)，為了防止灌漿過程中出現影響施工質量和進度的問題，在開工前，必須要重視地質勘探和分析，確保灌漿效果。只有滿足這些條件的帷幕灌漿施工，才能確保其效果和質量，水庫大壩基礎的防滲加固處理工作才會真正得到保障。