帷幕灌漿在水工建筑物防滲工程中的應(yīng)用

【摘 ?要】本文從帷幕灌漿概述出發(fā)，然后介紹工程概況，再次分析帷幕灌漿施工，最后闡述帷幕灌漿方法應(yīng)用注意事項(xiàng)，以便為帷幕灌漿在水工建筑物防滲工程中的應(yīng)用提供有益的參考性建議。

【關(guān)鍵詞】帷幕灌漿;水工建筑物;防滲工程

引言

社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，極大推動(dòng)建筑工程不斷進(jìn)步。建筑工程作為一項(xiàng)系統(tǒng)性工作，其中防滲工程質(zhì)量直接影響居住者人身安全，而科技不斷發(fā)展，帷幕灌漿作為新技術(shù)在其中起到積極作用，所以，需要加強(qiáng)帷幕灌漿技術(shù)應(yīng)用。基于此，研究帷幕灌漿在水工建筑物防滲工程中的應(yīng)用有現(xiàn)實(shí)意義。

1.帷幕灌漿概述

帷幕灌漿指的是漿液灌入到巖石體內(nèi)或者士層的孔隙和裂隱，從而成為持續(xù)阻礙水的帷幕，確保減少滲透壓以及滲流量的灌漿項(xiàng)目工程。通常來(lái)說(shuō)，帷幕的最上部分連接的是混凝土閘底板或壩體本身，帷幕最下部分通過(guò)水巖層確定其深度，從而達(dá)到盡可能降低地基地下水滲透的效果，和下游排水系統(tǒng)同時(shí)作用下，減少滲透水流對(duì)閘壩的揚(yáng)壓力。就帷幕來(lái)說(shuō)，依據(jù)防滲灌漿孔排數(shù)其包括多排孔以及兩排孔的帷幕。當(dāng)?shù)乩項(xiàng)l件繁雜同時(shí)水頭比較高的情況下，基本使用至少為三排的多排孔帷幕。此外，依據(jù)灌漿孔最底部深入不適應(yīng)水巖層進(jìn)行劃分時(shí)，深入的稱封閉式的帷幕不深的懸掛式帷幕。

2.工程概況

南水北調(diào)中線干線易縣段有一個(gè)左岸排水交叉建筑物體，位置于魏家墳排水倒虹吸，其中心線樁號(hào)是194+228，作為半挖填型的渠道，倒虹及中心位置是填方，管子自身基坑開(kāi)挖深度為7米，寬度為20米。一般而言，渠基的上部分是黃土形狀的土壤，泥灰?guī)r是其下部分。需要注意的是此渠道在設(shè)計(jì)過(guò)程中底部寬度是7.5米，渠道內(nèi)部的邊坡比例為1：2.5，外坡比例為1：2，此外，渠道鋪的保溫板有防凍功能，襯砌混凝土板渠底部的厚度為8厘米，渠坡厚度為10厘米。

渠道在三次通水時(shí)了解到此倒虹吸進(jìn)、導(dǎo)墻、出口混凝土護(hù)底以及漿砌石銜接的位置都有水滲出現(xiàn)象，同時(shí)排水管在不斷向外排水，每當(dāng)冬季時(shí)，此管自身會(huì)出現(xiàn)結(jié)冰和積水的情況，其厚度為3厘米。除此之外，依據(jù)設(shè)計(jì)需要，應(yīng)用帷幕灌漿技術(shù)可以使原基坑回填等相對(duì)比較弱的位置可以聚集灌漿，與此同時(shí)針對(duì)已經(jīng)存在的滲漏點(diǎn)位置需要進(jìn)行強(qiáng)化處理，并且在渠道的左右岸堤位置設(shè)置灌漿孔，從而降低渠道內(nèi)部水向倒虹吸共同流入的現(xiàn)象。

3.帷幕灌漿施工

（1）鉆孔。第一，灌漿孔在施鉆過(guò)程中應(yīng)該依照灌漿流程，分段執(zhí)行相應(yīng)工作內(nèi)容。第二，灌漿孔的位置需要滿足設(shè)計(jì)方面的需求，偏差數(shù)值一定要小于10厘米，同時(shí)記錄真實(shí)孔位置。此外，各鉆孔都需要取芯樣，并且只留下巖芯，完整記錄相關(guān)信息以及掌握地質(zhì)情況。第三，帷幕灌漿施工過(guò)程中當(dāng)發(fā)現(xiàn)基巖時(shí)，需要使用清水鉆進(jìn)。第四，帷幕灌漿在施工過(guò)程中所有鉆孔工作完成之后每5-10米都需要測(cè)斜，應(yīng)用KXP--1型測(cè)斜儀設(shè)施。第五，灌漿帷幕鉆孔施工時(shí)，應(yīng)用300型鉆機(jī)打孔，其深度達(dá)到2米時(shí)，注入鋼套管1.5-2m長(zhǎng)度為φ108-146mm，鉆孔時(shí)覆蓋層應(yīng)用的是套管跟進(jìn)法，依據(jù)士層需求使用干鉆法，碎石層應(yīng)用泥漿鉆進(jìn)，當(dāng)出現(xiàn)漏水或者漏漿現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)用水泥漿進(jìn)行封堵工作，一天之后再次進(jìn)行新的鉆孔任務(wù)。

（2）鉆孔沖洗?；鶐r段應(yīng)用壓力水對(duì)孔壁開(kāi)展沖洗工作時(shí)，在水清澈10分鐘之后結(jié)束此項(xiàng)任務(wù)，一般沖洗的壓力是灌漿壓力是五分之四，當(dāng)灌漿壓力大于1MPa時(shí)，應(yīng)用1MPa。此外，孔內(nèi)部所殘留的雜質(zhì)其厚度要小于20厘米才可以不再進(jìn)行沖洗工作。

（3）壓水試驗(yàn)。灌漿之前需要做流水測(cè)驗(yàn)工作，依據(jù)透水率高低從而確定灌漿的種類(lèi)，當(dāng)透水率不大于100lu時(shí)在開(kāi)始帷幕灌漿;當(dāng)透水率不小于100lu時(shí)，需要回填灌漿之后在帷幕灌漿。此外，回填灌漿依據(jù)相關(guān)規(guī)章制度要求進(jìn)行水灰比的。在首先進(jìn)行導(dǎo)孔時(shí)，應(yīng)該自上而下分段卡塞從而開(kāi)展壓水測(cè)驗(yàn)，依據(jù)監(jiān)理工程師指揮下應(yīng)用單點(diǎn)法進(jìn)行壓水工作。第三，帷幕灌漿測(cè)驗(yàn)孔在檢查孔時(shí)都依據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)程應(yīng)用五點(diǎn)法開(kāi)展壓水測(cè)驗(yàn)。

（4）灌漿。第一，灌漿開(kāi)灌的水灰比例是3：1，水泥漿液其深度是3：1，2：1，1：1等，此外，由于渠道下部在漏水過(guò)程中具有流動(dòng)性，灌漿時(shí)應(yīng)該依據(jù)真實(shí)狀況在漿液中加入速凝劑。第二，依據(jù)灌漿壓力開(kāi)展灌漿時(shí)其壓力值為0.2-0.3MPa，此外，灌漿段基礎(chǔ)巖石性質(zhì)和鉆孔深和灌漿測(cè)驗(yàn)結(jié)果調(diào)整。某級(jí)別水灰比注入量超過(guò)300L或者灌漿時(shí)間為一個(gè)小時(shí)，與此同時(shí)灌漿壓力以及吸漿量幾乎沒(méi)有變化時(shí)，可使用一級(jí)水灰比漿液注入。單位灌注量大于30L/min時(shí)，需要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工狀況進(jìn)行過(guò)級(jí)變濃。第五，單位灌注量小于0.4L/min時(shí)，連續(xù)一個(gè)小時(shí)就可以結(jié)束。

（5）封孔。灌漿工作完整之后應(yīng)用機(jī)械式封孔以及人工式封孔融合法，即使用導(dǎo)管注入漿液到孔口處，在灌漿即將完成之后應(yīng)用最稠級(jí)漿液當(dāng)作封孔漿升壓封孔進(jìn)行灌漿工作，需要注意的是其上部應(yīng)用人工式封孔。

（6）特殊情況處理。①竄孔。灌漿時(shí)若發(fā)現(xiàn)存在竄孔情況，通常應(yīng)用如下方法處理：第一，若竄漿量小時(shí)，被竄孔內(nèi)部應(yīng)用沖洗策略，避免水泥出現(xiàn)在孔內(nèi)，以便更好繼續(xù)灌漿。第二，若竄漿量相對(duì)較大時(shí)，需要和被竄孔進(jìn)行灌漿，而需要減少相應(yīng)壓力;當(dāng)灌漿條件不符合時(shí)，應(yīng)用灌漿塞堵好被竄孔，并且在灌漿孔進(jìn)行灌注。此項(xiàng)任務(wù)完成之后，需要立刻拿出被竄孔的灌漿塞，并且補(bǔ)充灌漿在將孔清洗干凈的前提下。②特大耗漿。有少數(shù)孔借助正常變漿同時(shí)漿液自由度達(dá)到灰水比例1：0.5之后，孔段吸漿率非常大，不利于完成灌漿工作，通常應(yīng)用如下策略處理：第一，減輕壓力，以便注入小于1-2L/min灌注。此時(shí)當(dāng)灌注干料達(dá)到最高數(shù)量時(shí)，吸漿率增多或者不變，應(yīng)用濃漿、限流和限量，以便間歇性進(jìn)行灌漿工作。第二，漿液中需要加入速凝劑。第三，灌注水泥砂漿。

4.帷幕灌漿方法應(yīng)用注意事項(xiàng)

帷幕灌漿方法的種類(lèi)很多，且在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中也存在很多注意事項(xiàng)，本文僅選擇兩個(gè)比較常見(jiàn)的帷幕灌漿方法進(jìn)行介紹：

（1）自上而下分段法。此辦法優(yōu)勢(shì)包括四點(diǎn)，首先，避免繞灌漿塞反漿情況，由于灌漿過(guò)程自上而下，堵住上串裂隙，使強(qiáng)度不斷增加，與此同時(shí)將灌漿塞放在灌段底部時(shí)，極易將孔隙塞緊。然后，灌漿施工越來(lái)越深化過(guò)程中，所有灌漿壓力也不斷增大。再次計(jì)算干料量正確和壓水測(cè)驗(yàn)效果無(wú)誤;最后灌漿質(zhì)量非常好。此辦法缺點(diǎn)分為三方面，第一是所有段進(jìn)行灌漿之后需要有等待凝固時(shí)間，此時(shí)工期非常長(zhǎng);第二若針孔與灌漿互相姿勢(shì)時(shí)工序會(huì)進(jìn)行交叉，此過(guò)程中非常浪費(fèi)時(shí)間;第三，極易出現(xiàn)孔斜現(xiàn)象。通常來(lái)說(shuō)，此情況應(yīng)用于巖石處理、滲漏非常嚴(yán)重的地質(zhì)條件，普遍應(yīng)用在水利水電工程中。

（2）自下而上分段法。此辦法優(yōu)勢(shì)：一方面灌漿段沒(méi)有待凝環(huán)節(jié)，從而縮短時(shí)間;另一方面，此辦法分離鉆孔與灌漿工序，降低鉆和灌間的交叉，以便加大機(jī)械使用率與施工速度。此辦法劣勢(shì)：不僅可以使灌漿壓力受到部分局限，而且孔段裂隙在鉆進(jìn)時(shí)極易被巖粉堵塞，從而對(duì)灌漿質(zhì)量產(chǎn)生影響。

此方法結(jié)合以上兩種辦法，基本應(yīng)用在地質(zhì)條件繁雜并且鉆孔相對(duì)較深的狀況。例如，若灌漿孔內(nèi)部巖層比較堅(jiān)硬完整且透水性不大時(shí)，部分易碎裂隙發(fā)育和透水性大，其前段應(yīng)用從下而上灌漿法，后段應(yīng)用從上而下施工法。

5.結(jié)論

綜上所述，本文通過(guò)對(duì)帷幕灌漿概述展開(kāi)深入研究，然后闡述工程概況，再次介紹帷幕灌漿施工，最后總結(jié)出帷幕灌漿方法應(yīng)用注意事項(xiàng)，其中包括自上而下分段法、自下而上分段法和綜合分段灌漿法等三方面，旨在為帷幕灌漿在水工建筑物防滲工程中應(yīng)用得到有效保證。

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作者簡(jiǎn)介：崔江濤（1991-），男，漢族，新疆伊寧人，本科，助理工程師，研究方向?yàn)樗酀{;從事工作：現(xiàn)場(chǎng)管理。