水利水电工程地基防渗帷幕灌浆

水利水电工程地基防渗帷幕灌浆法

第五工程公司

【提要】根据水利水电工程地基防渗灌浆施工的特点，本文介绍了地基防渗帷幕灌浆法施工的一些关键性施工技术。

【关键词】钻孔灌浆

地基防渗帷幕灌浆，是水利水电工程建设的一个重要环节，目前，岩溶地基及其他地质条件教差的地基防渗帷幕灌浆在理论上还不够成熟，也没有国家规范可循，为了适应地基灌浆需要和为将来水利水电工程施工提供有利的相关资料，我们组织编写了这项施工工法。

1.施工准备

1.1 资料准备：

在施工前，应该提前进行各项基本资料的分析、研究和整理工作，其中包括：工程的各种建筑物规模、布置、结构尺寸，及其设计参数；地基的水文资料，如地下水水位、水质、流向、流速等；地基的地质资料，如变形、塌陷、渗透、漏水等地质缺陷情况。

1.2 现场勘察：

对地基范围内的塌陷点、漏水点、冒水冒气点及可疑的变形漏水处进行逐一检查编号，并建立统一的观察网，准确进行定时、定位观测。

1.3 技术准备：

施工前应该认真组织技术人员对施工图纸及相关的国家强制性规定进行研究，并且编制切实可行的实施性施工组织设计。

1.4 现场准备：

“四通一平”，施工现场要保证施工道路、风、水和电的畅通以及场地平整。

施工机具的数量要满足施工需要，并保证较高的完好率。其中主要包括空压机、钻机、注浆机、制浆和输浆系统。

物资准备：必须合理布置水泥、速凝剂库房位置和混和料堆放场地，灌浆材料必须提前进场，并作好原材料实验和配和比。

1.5 试验性灌浆：

在施工前，要根据设计单位提供的图纸和技术参数，选择典型地段进行试验性灌浆，并且在试验过程中调整技术参数和施工工艺，得到切实合理的技术参数，并优化施工工艺。

2.施工工艺

地基防渗帷幕灌浆在岩石破碎，吸浆量大时采取自上而下孔口封闭式灌浆，施工工艺如下：钻孔（第一段）——取心——冲洗孔——测水位——简易压水——灌浆——待凝（一般不少于36～48小时，地下水位以下不少于72小时）——扫孔——钻进（第二段）……，如上往复进行，直到终孔——封孔。

在岩石完整，吸浆量小时采取自下而上栓塞式灌浆，施工工艺如下：钻孔（第一段）——取心——冲洗孔——测水位——简易压水——钻进（第二段）……，如上往复进行，直到终孔。——由下至上分段下塞灌浆直达孔口（注意压水、灌浆的塞位与钻进分段的一致）——封孔。

2.1 制浆和输浆

在一般裂隙状地基，单位吸水率小于0.1公升/分·米·米的条件下，通常采用灌浆机制浆和单管输浆。在岩溶地基和单位吸水率大于0.1公升/分·米·米的条件下，要采用集中制浆和双管循环供浆。

2.2 钻孔

采用凿岩机在预埋管中钻孔，钻孔孔径&56mm。孔深深入岩石10cm，并测记混凝土厚度和空腔尺寸。

①钻孔编号

所有灌浆孔应按设计图纸注明编号和孔序，或采用以下编号方法：自左向右统一编号，编号原则为：“P－X－Y”。“P”表示排号，用1、2、3……表示，“X”表示孔号，用①、②、③……表示，“Y”表示孔序，用I、Ⅱ、Ⅲ表示。

②钻孔分段

第一段，2.0m（孔口管段）；第二段，3.0m；第三段，4.0m；第四段，5.0m；以下各段，5.0m。遇有断层等不良地质段时，段长不宜超过3米；当钻孔穿过软弱破碎岩体发现塌孔和集中漏水时，应先进行灌浆，待凝固24小时后再钻进。

③钻孔方法

固结钻孔采用回转式地质钻机，MGJ-50锚杆钻，金刚石钻头或硬质合金钻头钻进成孔。开孔孔径为&91mm，钻至基岩面以下2m，埋设&76mm的孔口管，钢管高出孔口10cm；以下钻孔直径为&75~56mm。

④孔斜测量与控制

每个钻灌段进行一次孔斜和方位角测量，如发现孔斜超过要求时及时纠正，采用多极磁性测斜仪进行孔斜测量。

⑤特殊情况处理

当钻孔遇到断层、涌水、漏水、塌孔、掉块时详细做好记录，及时通知监理工程师并分析钻孔、岩体情况，作出决定后方可进行处理或钻进。

⑥钻孔保护

孔口采用木楔或小盖板加以保护，以防孔内掉东西。

⑦在已完成或正在灌浆的地区，附近30m以内严禁进行爆破作业。

2.3 冲洗

钻孔结束后，采用压力水冲洗钻孔和裂隙，待孔口回流清水且孔内岩屑残留厚度不大于20cm为止。冲洗压力为灌浆压力的80%，若该值大于1MPa时，采用1MPa。

①钻孔结束后，根据监理指示采用风水联合冲洗或用导管通入大流量水流，从孔底向孔外冲洗的方法进行裂隙冲洗；裂隙冲洗方法根据不同的地质条件，通过现场灌浆试验确定。

②冲洗压力：冲洗水压采用80%的灌浆压力，压力超过1MPa时，采用1MPa；冲洗风压采用50%灌浆压力，压力超过0.5 Mpa时，采用0.5MPa。

③裂隙冲洗冲至回水澄清后10min结束，且总的时间要求，单孔不少于30min，串通孔不少于2h。对回水达不到澄清要求的孔段，继续进行冲洗，孔内残存的沉积物厚度不超过20cm。

④当邻近有正在灌浆的孔或邻近灌浆孔结束不足24h时，不得进行裂隙冲洗。

⑤灌浆孔（段）裂隙冲洗后，该孔（段）立即连续进行灌浆作业，因故中断时间间隔超过24h的，灌浆前重新进行裂隙冲洗。

2.4 压水试验

灌浆前作简易压水试验，压力值为该孔段最大灌浆压力值的80%，最大值为1MPa。压水试验20min，每5min测读一次压入流量，单位吸水率按规范SL62-94计算。

q = Q /PL

q —透水率，Lu；

Q —压入流量，L/min；

P —作用于试段内的全压力，MPa；

L —试段长度m。

①压水试验在裂隙冲洗后进行，根据监理人指示，采用“简易压水”或“单点法”进行压水试验。I序孔灌浆前均需作简易压水试验，II序和III序孔段可根据前序孔段的压水试验和灌浆情况确定是否进行灌前简易压水试验。

②简易压水试验在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行。压力为灌浆压力的80％，该值若大于1MPa时，采用1MPa；压水20min，每5min测读一次压水流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果以透水率表示。单点法压水试验按SL62-92附录A执行。

③基岩灌浆的检查孔按SL62-94附录A的规定进行压水试验，检查孔的数量为灌浆总孔数的5%。

2.5 灌浆

灌浆采用纯压式灌浆法，按划分的灌浆区段分序加密进行，分序序数和分序方法根据地质情况和工程要求确定，区段长度划分按施工图纸要求执行，区段端部封堵严密。按照从低处向高处的方向进行依次灌注。浆液水灰比：按施工图纸的要求或监理工程师的指示确定。一序孔可灌注水灰比0.6(或0.5):1的水泥浆，二序孔可灌注1:1和0.6(或0.5):1两个比级的水泥浆。空隙大的部位应灌注水泥砂浆，但掺砂量不宜大于水泥重量的200%。

2.5.1 灌浆压力和灌浆方式

a.灌浆压力严格按施工图纸和监理工程师指示确定，初步设计压力为0.3～0.6Mpa，接触段和注入率大的孔段分级升压。升压时控制注入率，并密切关注抬动值。