帷幕灌浆施工技术在水库大坝基础防渗加固处理中的应用

建材发展导向
2018年第03期
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1　帷幕灌浆施工技术概述
水库大坝失控会严重影响到国家及人民的生命财产安全，通过应用帷幕灌浆技术，能够达到较好的水库大坝防渗加固效果，避免水库发生安全问题，保障其正常运行，促进其效益的全面发挥。

现如今，国内帷幕灌浆主要采用孔口封闭器卡塞的循环灌浆法，主要是将帷幕线上岩石中的孔洞、裂隙充填。

通过在岩石中分段钻孔，分段卡塞（主要是安装封闭器），采用多杠柱塞泵、小孔径钢丝橡胶灌浆管路将水泥浆等浆液压入岩石裂缝或孔洞中。

2　工程概况
柯坪苏巴什水库工程位于新疆阿克苏地区柯坪县境内的柯坪河（又称苏巴什河）上，地处柯坪县境内，是柯坪河上的控制性工程，具有灌溉、防洪综合利用任务。

海拔约为1290m，控制流域面积4428km 2，控制径流量0.6883亿m 3。

总库容 1561万m 3，正常蓄水位 1315m，相应库容 1470万m 3，死水
位1302m，死库容127万m 3，调节库容1343万m 3；
水库汛限水位1302m，防洪高水位1310m，防洪库容584万m 3，枢纽工程建筑物由混凝土面板砂砾石坝、泄洪闸、冲沙闸、引水闸、混凝土重力坝段组成。

坝基处理采用帷幕灌浆，基座基础进行固结灌浆，孔距2m，梅花型布置，孔深5m。

基础下部设2道灌浆帷幕，排距1.5m，孔距2m，孔深度以深入q ≤3Lu 线以下5m 控制，帷幕灌浆11697m。

3　施工工艺
3.1　施工工序施工过程如下：钻孔-裂缝冲洗及简易压水-制浆注浆-封孔。

灌浆作业前，必须把钻孔的裂缝仔细冲洗，并将孔内反清水作为冲洗标准。

冲洗操作后，需要简单的水压力计算，计算水渗透率，然后制浆和灌浆操作，应严格按照泵称料配置比进行制浆，确保搅拌时间超过3min，泥浆比重要进行实时检测。

在灌浆过程中，由于吃浆量过大，通常在每间隔3~5min 进行一次流量检测，灌浆压力配备专人负责，随时记录流量、灌浆液等施工参数。

此外，封孔的方式主要采用两种，机械和人工方法，以确保灌浆段浆液饱满，保证覆盖层的密度度。

3.2　钻孔
首先，帷幕灌浆施工应进行孔位测量和钻孔机到位工作。

在施工过程中的孔位测量应使用全站仪、水准仪和钢卷尺等必要设备辅助放线引点设置，施工测量完成后应使用电钻进行空位钻眼，然后用钢楔块校准，并用油漆标记钻孔位置。

还应在施工前确定钻井平台，特别是钻机应使用水平尺来完成标定，只有满足施工标准后才能用固定螺栓进行加固处理。

固定完成后要经过进一步检查，包括钻机的稳定性和水平度，而且还应检查钻孔、竖井和起重机之间的位置是否处于三点一线。

其次，混凝土覆盖层钻孔和孔口铺设。

正常情况下，灌浆廊道底板混凝土的厚度是不同的，但总体水平厚度一般较大，因此，埋管深度应控制在1-2m 的范围内。

穿孔管的大小应设置为110m，下直径91mm。

另外，在镶设孔口管时应在孔内栓线注入0.5：1的水泥浆，然后向下进入孔口管，并调整角度，等待水的凝固时间至少为3d。

3.3　控制浆液水灰比
浆液水灰比对帷幕灌浆施工质量的影响是非常高的，只要注入浆液超过300L、或填充时间超过1h，灌浆压力和注入率变化不明显，都可以增加水灰比的浓度，注入率超过30L/min 时，浆液浓度调制就要根据施工的具体需求来进行。

对于灌浆过程，经常出现灌浆停止的问题，出现这种问题时首先要分析这些问题的原因，并采取相应的措施及时处理，尽快将灌浆作业恢复，否则将需要清理钻孔，然后再进行灌浆施工的恢复。

冲洗措施无效时，应彻底清洗后才能进行灌浆操作。

3.4　灌浆
灌浆施工是最关键的工序之一，需要将重点放在两个方面，一是施工材料。

在帷幕灌浆施工中，工程设计要与施工材料的要求相结合。

如果在施工中遇到断层或岩溶地区，必须在泥浆中加入适当的外加剂或其他混合物，做好记录和报告。

二是施工工艺。

一般情况下，帷幕灌浆施工使用的是自下而上的方式运作，该项目共设置两排帷幕孔，需要先进行下游排孔施工，然后再上游排孔施工，根据设计施工方案，每一排帷幕孔都分为三级，然后再按顺序施工。

当同一排帷幕线中两个相邻的孔深进基岩以下15米时，才能够进行后续孔施工。

本工程采用的帷幕灌浆法是逐孔封闭、孔内循环的方式。

钻杆作为射流管，并根据设计要求将其扩展到指定的深度，将孔与孔底的距离控制在50cm 以内。

在灌浆过程中，如果有特殊情况，如冒浆、漏浆等，应采取应急措施，并制定有效的处理方案，经工程师确认后，才能继续施工。

3.5　帷幕灌浆特殊情况处理
在进行帷幕灌浆操作过程中，如遇孔内冒泡、孔壁及孔底漏浆等异常情况，必须根据需要进行嵌缝、封堵、堵漏、降压、提升浆液浓度、变连续灌浆为间歇灌浆等方法予以应对。

为保证灌浆过程不留或少留接缝，灌浆工作必须一气呵成，切忌中断，如果由于上述意外情况确需中断的话，必须保证做到尽早恢复灌浆作业，如不能则应立即进行钻孔处冲洗或彻底扫孔，之后立即继续恢复灌浆。

如果在恢复灌浆后，注入率仍未改变，须改变灌浆之前的泥浆比级，如果注入率大幅降低，必须逐级加浓之后进行灌浆，如遇紧急情况须采取补救，包括降低灌浆压力、提升浆液浓度、限制流量、间歇灌浆等。

4　结语
总之，不同的水库建设基本条件是不同的，即使同一水库大坝建设在有不同条件的不同部位都有所不同，所以施工人员应当严格遵守有关技术规范进行帷幕灌浆施工工作，在施工过程中，还应提高施工质量的检测。

确保灌浆效果与技术标准相符，确保未来所使用水库工程的稳定性和安全性，为中国社会经济的发展奠定坚实的基础。

参考文献：
[1] 陈秋华.水泥化学复合灌浆技术在锦屏一级拱坝基础处理中的应用[J].岩石力学与工程学报,2015(S2).
[2] 龙爱华.张掖市酥油口水库除险加固施工中存在问题与处理措施[J].水利规划与设计,2015(4).
[3] 黄兆友.高喷灌浆技术在水库大坝防渗加固施工中的应用[J].建材与装饰,2016(8).
帷幕灌浆施工技术在水库大坝基础防渗加固处理中的应用
白永剑
（新疆兵团水利水电工程集团有限公司，新疆　乌鲁木齐　830011）
摘　要：帷幕灌浆技术的应用能够在一定程度上解决水库运行中的安全问题，因而在水库除险加固工程中使用较多。

另外，帷幕
灌浆技术应用成本较低，安全性高，因此其经济效益、防洪效益以及其生态效益较高，能够有效提升水库坝基的渗透稳定性，因此对该项技术及其应用方式进行详细探究至关重要。

关键词：帷幕灌浆；施工技术；水库大坝基础；防渗加固处理。