帷幕灌漿施工技術(shù)在水庫(kù)大壩基礎(chǔ)防滲加固處理中的應(yīng)用研究

黨向武 張磊

摘 要 本文結(jié)合工程對(duì)帷幕灌漿施工技術(shù)在水庫(kù)大壩基礎(chǔ)防滲加固處理中的具體應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)探討，以供參考。

關(guān)鍵詞 帷幕灌漿施工;水庫(kù)大壩;基礎(chǔ)防滲;應(yīng)用分析

1工程概況

大壩帷幕灌漿施工部位主要為左、右岸黏土心墻壩段和砼壩段。帷幕灌漿共計(jì)4755m，其中砼壩段3733m，左岸心墻壩段826m，右岸心墻壩段196m，鉆孔工程量共計(jì)5735m。施工樁號(hào)范圍為：0+115.74～0+414.26，壩上0-17（DW0-17）～壩下0+1.0（DW0+1.0）。帷幕灌漿共布置169個(gè)孔，先導(dǎo)孔（E）10個(gè)，Ⅰ序孔（P）33個(gè)，Ⅱ序孔（S）42個(gè)，Ⅲ序孔（T）84個(gè)。

2帷幕灌漿施工技術(shù)

2.1 鉆孔控制

鉆孔設(shè)備為XY-2PC地質(zhì)鉆機(jī)。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，先進(jìn)行先導(dǎo)孔鉆孔施工，而后進(jìn)行Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ孔鉆孔施工。各部位帷幕灌漿鉆孔和灌漿深度根據(jù)該部位先導(dǎo)孔壓水試驗(yàn)結(jié)果確定。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，帷幕灌漿孔孔徑為φ76mm。

所有帷幕灌漿試驗(yàn)孔均進(jìn)行全孔測(cè)斜，使用測(cè)斜儀測(cè)量孔斜?？咨?0m范圍內(nèi)應(yīng)特別注意測(cè)量控制孔斜，如發(fā)現(xiàn)鉆孔偏斜超過(guò)規(guī)定值時(shí)，應(yīng)及時(shí)糾偏;糾偏無(wú)效時(shí)，應(yīng)按廢孔處理，重新鉆孔[1]。

垂直或頂角小于5°的帷幕灌漿孔，其孔底偏差值不得大于下表規(guī)定的數(shù)值。

2.2 鉆孔取芯

（1）帷幕灌漿先導(dǎo)孔和檢查孔需要鉆取巖芯，按取芯次序統(tǒng)一編號(hào)，填牌裝箱，并繪制鉆孔柱狀圖和進(jìn)行巖芯描述，重要巖芯應(yīng)長(zhǎng)期保留。

（2）對(duì)每盒或每箱芯樣拍兩張彩色照片，并作好鉆孔操作的詳細(xì)記錄。

（3）芯樣的最大長(zhǎng)度應(yīng)限制在3m以內(nèi)，一旦發(fā)現(xiàn)芯樣卡鉆或被磨損，應(yīng)立即取出。除區(qū)域經(jīng)理部另有指示，對(duì)于1m或大于1m的鉆進(jìn)循環(huán)，若芯樣獲得率小于80%，則下一次應(yīng)減少循環(huán)深度50%，以后依次減少50%，直至50cm為止。

2.3 鉆孔沖洗

（1）所有灌漿孔（段）灌漿前均進(jìn)行鉆孔沖洗。鉆孔沖洗采用鉆桿導(dǎo)入大流量水流，從孔底向孔外沖洗的方法進(jìn)行鉆孔單孔沖洗。裂隙沖洗方法應(yīng)根據(jù)不同的地質(zhì)條件，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)灌漿試驗(yàn)確定。采用自下而上分段灌漿法時(shí)，各灌漿孔可在灌漿前全孔進(jìn)行一次裂隙沖洗。

（2）沖洗水壓采用80%的灌漿壓力，壓力超過(guò)1MPa時(shí)，則采用1MPa。裂隙沖洗應(yīng)沖至回水澄清后10min結(jié)束，且總的時(shí)間要求，單孔不少于30min，串通孔不少于2h，對(duì)回水達(dá)不到澄清要求的孔段，應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行沖洗，孔內(nèi)殘存的沉積物厚度不得超過(guò)20cm。

（3）當(dāng)鄰近有正在灌漿的孔或鄰近灌漿孔結(jié)束不足24h時(shí)，不得進(jìn)行裂隙沖洗。

（4）灌漿孔（段）裂隙沖洗后，該孔（段）應(yīng)立即連續(xù)進(jìn)行灌漿作業(yè)，因故中斷時(shí)間間隔超過(guò)24h者，應(yīng)在灌漿前重新進(jìn)行裂隙沖洗。

2.3 灌漿施工

當(dāng)孔排距確定后，灌漿質(zhì)量好壞直接取決于灌漿設(shè)備的性能、灌漿施工人員的經(jīng)驗(yàn)和素質(zhì)、漿液的配制與使用、灌漿壓力的控制、灌漿結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)、各道工序的緊密銜接與嚴(yán)謹(jǐn)及各種儀表的完好與靈敏。

2.4 灌漿壓力

在試驗(yàn)初期，先基本按照1.5～2倍壩前水頭進(jìn)行壓力的計(jì)算，也可按同地區(qū)類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行壓力初擬試驗(yàn)。在同一試驗(yàn)區(qū)，根據(jù)不同鉆孔的不同部位，在具備進(jìn)行臨界壓水試驗(yàn)的孔段，進(jìn)行臨界壓水試驗(yàn)，再做試驗(yàn)性的壓力調(diào)整。試驗(yàn)過(guò)程中為了避免抬動(dòng)破壞，需建立抬動(dòng)變形觀測(cè)

（1）灌漿應(yīng)在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)壓力值，如果開(kāi)始時(shí)吸漿量過(guò)大，不能立即達(dá)到設(shè)計(jì)壓力，則應(yīng)保證在正常操作的條件下，盡快達(dá)到設(shè)計(jì)壓力。

（2）孔口以下的3個(gè)灌漿漿段段長(zhǎng)應(yīng)短，壓力遞增應(yīng)快。再往下的各灌漿段長(zhǎng)宜為5m，灌漿壓力可提高到設(shè)計(jì)的最大灌漿壓力。如遇地質(zhì)條件變化（溶洞、溶隙、塌孔、涌水等）可視實(shí)際情況調(diào)整段長(zhǎng)。

（3）灌漿壓力有一次升壓法和多次升壓法，一次升壓法即在短時(shí)間內(nèi)使壓力盡快升至設(shè)計(jì)壓力值。實(shí)際施工中往往由于吃漿量較大而很難一次達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定值，常常是分階段多次升壓才能達(dá)到設(shè)計(jì)值。

（4）灌漿壓力、壓力表的安裝及讀數(shù)方法，應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。

2.5特殊情況的處理

（1）地表冒漿。在灌漿過(guò)程中發(fā)現(xiàn)地面冒漿時(shí)，應(yīng)立即降低壓力使灌漿在無(wú)壓狀態(tài)下（保持漿液流動(dòng)）灌注。并認(rèn)真觀察冒漿情況，同時(shí)封堵冒漿點(diǎn)，防止?jié){液大量漏失。冒漿不止時(shí)，應(yīng)越級(jí)提高漿液濃度灌注或視情況直接采用濃漿緩慢灌注。以上措施均不奏效時(shí)應(yīng)采用“灌—?！唷！钡拈g歇灌漿方式進(jìn)行處理。同時(shí)，每次停灌前應(yīng)對(duì)冒漿點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)真封堵，防止?jié){材漏失，保證漏漿通道或裂隙中充滿漿液。

（2）鄰孔串漿。灌漿過(guò)程中若出現(xiàn)相鄰孔串漿，則采用灌漿孔和串漿孔同時(shí)施灌，或用膠塞將串漿孔封堵，待灌漿孔結(jié)束灌漿后再對(duì)串漿孔進(jìn)行掃孔施灌。采用后一種方式時(shí)，為防止?jié){材在串漿孔非灌段中漏失，膠塞應(yīng)隔離串漿孔非灌段。

（3）灌漿中斷。除因冒漿、串漿、大量耗漿等以及其他情況下的間歇灌漿外，正常情況下灌漿進(jìn)程不允許中斷。灌漿工作必須保持連續(xù)不間斷地進(jìn)行。若因機(jī)械故障、停電、待料、孔內(nèi)返漿等原因造成灌漿過(guò)程中斷，則應(yīng)采取以下措施處理：

①灌漿中斷后，一般應(yīng)盡快地沖洗鉆孔，把段內(nèi)漿液沖洗出來(lái)，給復(fù)灌創(chuàng)造條件。②中斷時(shí)間短者：中斷后，估計(jì)極短時(shí)間內(nèi)能夠復(fù)灌，中斷前灌的又是稀漿，中斷時(shí)注入率也很大。根據(jù)具體情況，可以不進(jìn)行凈孔沖洗，排除故障后就可復(fù)灌。③中斷時(shí)間長(zhǎng)者：中斷后，根據(jù)中斷的原因和當(dāng)時(shí)的情況，估計(jì)短時(shí)間內(nèi)難以復(fù)灌的，應(yīng)立即沖洗鉆孔。如果由于停電、停水或機(jī)械故障等原因不能立即沖洗鉆孔，而中斷前灌的又是濃漿時(shí)，則應(yīng)松開(kāi)灌漿塞，上提射漿管，以免由于漿液沉淀被埋住。待具備沖洗條件時(shí)，再行強(qiáng)力沖洗。

3結(jié)束語(yǔ)

總之，在水庫(kù)壩基防滲處理中應(yīng)用帷幕灌漿技術(shù)，不僅可以維護(hù)水庫(kù)的安全運(yùn)行，而且還能夠保證水庫(kù)發(fā)揮其功能效益。在實(shí)際施工中，首先需要對(duì)水庫(kù)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)勘查，據(jù)此確定施工方案，做好技術(shù)交底工作，按照規(guī)范技術(shù)進(jìn)行鉆孔和帷幕灌漿施工，保證施工質(zhì)量，確保水庫(kù)正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國(guó)濤，蔣國(guó)盛，繆緒樟.小灣水電站壩基高壓帷幕灌漿施工工藝分析[J].人民黃河，2011，33（8）：124-126.