水库大坝防渗帷幕灌浆工程施工技术分析

水库大坝防渗帷幕灌浆工程施工技术分
析
摘要：社会经济与科学技术的迅速发展促进水利工程的施工技术取得了较大
的进步，在经济建设中起到至关重要的作用，提高了人民生活水平。

随着水利建
设的不断发展，传统的建筑技术也有了较大的改进和发展。

本文通过对万年市某
水库大坝防渗帷幕灌浆施工工艺进行分析，指出防渗应注意的问题，以期为其它
水利工程的防渗工作提供借鉴。

关键词：水库大坝；防渗帷幕灌浆；施工技术
引言
防渗处理是水利工程中的一个关键环节，为了防止水利工程出现渗漏现象，
需要在水库建设过程中采取相应的措施控制渗流速度，提高水利工程的安全性。

还可以采用帷幕注浆技术进一步提升防渗性能。

1工程概况
红石峁水库地处子长县栾家坪乡。

此水库是一座综合性水库，兼具蓄水防洪、供水保障等功能。

水坝主体由大坝、泄洪洞、放水塔和取水工程等部分组成，属
于Ⅲ类工程。

工程按照50年一遇洪水标准设计，校核则采用1000年一遇洪水的
情况来校核。

水库总容量为18470000m3。

图1是工程具体的施工工艺。

图1工艺流程图
2 帷幕灌浆工程技术的施工介绍
2.1钻孔环节
2.1.1孔位测放与钻机就位
放线引点需要用全站仪、水准仪等仪器进行测量，以保证施工精度，测定好以后再用电钻钻眼，然后插入钢筋标记，还需用油漆进行编号。

正式开工前，需要利用水平尺对钻机底座进行校验，校验合格后用螺栓固定。

钻机安装需要满足下述要求：运行稳定且水平，钻孔、立轴、天车需保持一条线。

2.1.2混凝土盖板层钻进及孔口管埋设
考虑到灌浆廊道底板厚度以及混凝土盖板厚度等问题，孔口管埋深必须严格控制在1-2米间。

使用孔径为110m，下Φ91mm的孔口管。

对孔口管进行施工时需要注意，先要在孔中压入0.5:1的水泥浆，然后校正孔口管的角度并予以固定待凝，并保证凝固时间在72h以上。

2.1.3水库大坝中基岩钻进
选择适用于项目实际情况的XY-2型的钻机，将先导孔的钻进孔径设置为
75mm，检查孔的钻进孔径设置为91mm。

钻进过程中应根据需要进行采样分析，采样深度不得超过1.8m，样本采集后应进行编号、封装、照相。

应将剩余的孔径控制在59mm，使用复合片配合全断面钻进技术且岩芯不需要保留。

2.2清洗钻孔和裂隙
为保证浆液能顺利注入，需对钻孔进行清洗，清洗工作一般采用清水或者压缩空气与水，需确保回水变清后才能停止冲孔，该过程对于确保施工质量有重要作用，应予以重视。

裂缝冲洗是利用水的压力降缝隙中风化的岩石或者杂物清理干净，应合理控制冲洗压力与时间，以回水清澈为准。

2.3压水试验
压水试验是通过将清水注入到钻孔的试验段，并根据某一时间段内压入水量
和压力大小测量出岩体透水性以及裂隙情况的试验。

根据不同的钻孔类型采用的
压水试验方式也有差别，一般先导孔和检查孔采用的是单点法；而普通的灌浆孔
则只需要采用简易的压水法即可。

值得注意的是，若检查孔和先导孔对施工进度
要求较高，或者检查孔需要进行流态分析时，应采用三级压力五个阶段的五点压
水法进行试验。

压水试验应根据标准对压力进行谨慎控制。

因为水库大坝的坝高
不到50米，若注浆压力超过1.0 MPa，则需要将压水试验压力调整为1.0 MPa。

2.4制浆施工
通常情况下使用纯水泥浆液进行水泥灌浆，还可根据实际需要在水泥中添加
砂石、膨润土、外加剂等。

根据该水库大坝的实际情况，这里采用的是常见的硅
酸盐水泥，并配合高速搅拌机。

开始制浆时需先添加适量的水，随后再将水泥添
加进去，需要根据浆液类型以及搅拌机功率来控制制备时间。

由于本项目采用方
式是将集中制浆和分散输浆相结合，所以，需要严格将制浆完成到灌浆完成的时
间控制为小于4h，并确保浆液温度在5-40℃之间。

制浆点是按照0.5:1的比例
配制的水泥浆液，各施工点需根据实际情况来调整浓度，并且使用前还需要对浆
液进行筛选，尽量避免堵塞、浪费，提高施工效率和工程质量。

2.5帷幕灌浆
（1）库坝帷幕注浆采用孔口封闭、自上而下封闭的方式进行。

帷幕注浆采
用孔内回路注浆，注浆导管与孔底间的间距不能超过0.5 m。

施工时应先进行下
游排的帷幕注浆工作，然后进行上游排的施工；对于处在同一排且挨着的两个注
浆孔，或者后排的第一孔和前一排与其相关联的终序孔在钻孔灌浆时的间隔距离
要大于15m。

其余情况时，每排的转孔帷幕注浆可以按照孔的序号顺序进行施工。

（2）使用帷幕注浆技术的项目通常将以高程进行分段作为依据，当高程小
于2047m时，该项目的一、二段长分别是3m和5m；当高程大于2014m时，该项
目一、二段的长需根据孔深适当调整，且最大程度不得超过8m。

对于没有混凝土
盖板的工程一般将项目一段控制在3m，其余为5m。

（3）当使用帷幕灌浆进行水库大坝施工时，每个环节都需要选择一个序孔
做为先导孔，通过对该序孔的运用实现对地下水位的测定，并将其视作本单元的
代表。

应严格控制在5 min/次的孔内水位为稳定标准，若有水位的下降速度连续
两次小于5 cm/min的情况出现，此时该把最终的观测值作为地下水位值。

该值
可以作为该单元的压水柱压力起算点。

（4）水库大坝在进行帷幕灌浆前以及开始施工后要分别对先导孔和检查孔
进行声波检测。

为保证检测质量，声波检测点每20cm布置一个，而且先导孔的
检测过程中还需根据要求对岩芯进行分析、记录。

（5）应当将水库大坝帷幕灌浆底界深入相对不透水层的深度把控在3-5 m
的范围，如果进行最后一段灌浆施工之前出现简单压水透水率q≥3 Lu，或灌浆
单耗灰量大于50㎏/m的情况，施工技术人员应及时向工程监理或者设计人员反映，根据反馈及时做出防范处理。

2.6灌浆完成后的封孔环节
使用帷幕灌浆进行水库大坝施工时，对压力范围内的孔段注浆速率进行规定，在不超过1 L/min的情况下，需持续灌浆1h以上才能保证灌浆施工顺利完成。

封孔过程通常采用“全孔压力注浆封孔”进行封孔，该方法指在注浆成功后，用
射浆管将孔洞中剩余的浆液全部替换成水灰比为0.5:1的稠浆，然后从射浆管中
抽出堵住孔洞，然后继续将稠浆用于纯压注浆封孔。

并保证封孔时的注浆压力是
设计时的最大注浆压力，如果注浆速率低于1 L/min，则必须连续闭浆60 min以上。

结语
上述水库大坝施工采用了帷幕灌浆施工技术，在保证库区安全的前提下提升
了水库的功能和效益。

在进行帷幕灌浆施工前，需要对项目所在地的环境进行详
细的勘察，然后根据勘察情况制定出相应的施工方案，还需要严格控制施工过程，确保方案得到有效落实，保证水库大坝防渗工作的顺利进行。

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作者简介：
张恺，1990.01.25，男，汉族，陕西渭南人，大学本科。

主要研究方向：水
利水电施工与管理。