帷幕灌浆

大坝帷幕灌浆

1．目的

用浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙，形成阻水带，以减少渗流量或降低扬压力。

2．分类

按灌浆孔底部是否深入相对不透水岩层划分：深入的称封闭式帷幕；不深入的称悬挂式帷幕。按防渗帷幕的灌浆孔排数分为两排孔帷幕和多排孔帷幕。地质条件复杂且水头较高时,多采用3排以上的多排孔帷幕。

3．设计

设计工作内容主要有：①查清工程地质与水文地质情况；②进行现场灌浆试验，以确定灌浆方法、压力、孔距、排距、材料、质量标准与检查方法，并论证灌浆效果；③确定帷幕轴线位置、帷幕深度、厚度（排数）及平面上的长度；④为以后对帷幕的检查或补强加固创造条件。帷幕灌浆使用的胶凝材料主要是水泥，特殊情况时使用高分子化学溶液，对砂砾石地基多用水泥粘土浆液。

4.灌浆材料

灌浆工程所采用的水泥品种，应根据灌浆目的和环境水的侵蚀作用等有设计确定。一般情况下，应采用普通硅酸盐水泥或硅酸盐大坝水泥。当有耐酸或其他要求时，可用抗酸水泥或其他类特种水泥。

灌浆用水泥的品质必须符合GB175或所使用其他水泥的标准的规定。帷幕灌浆所用水泥的强度等级为PO.32.5或以上。

灌浆用水泥应妥善保管，严格防潮并缩短存放时间，不得使用受潮结块的水泥。

5.施工的一般规定

混凝土坝岩基帷幕灌浆大都在两岸坝肩平洞和坝体内廊道

中进行。土石坝岩基帷幕灌浆，有的先在岩基顶面进行，然后填筑坝体；有的在坝体内或坝基内的廊道中进行，其优点是与坝体填筑互不干扰，竣工后可监测帷幕运行情况，并可对帷幕补灌。帷幕灌浆的钻孔灌浆按设计排定的顺序，逐渐加密。两排孔或多排孔帷幕，大都先钻灌下游排，再钻灌上游排，最后钻灌中间排。同一排孔多按3个次序钻灌。灌浆方法均采用全孔分段灌浆法。

灌浆压力是指装在孔口处压力表指示的压力值。岩石帷幕灌浆压力，表层不宜小于1～1.5倍水头，底部宜为2～3倍水头。砂砾石层帷幕灌浆压力尽可能大些，以不引起地面抬动或虽有抬动但不超过允许值为限。一般情况，灌浆孔下部比上部的压力大，后序孔比前序孔压力大,中排孔比边排孔压力大,以保证幕体灌注密实。灌浆开始后，一般采用一次升压法，即将压力尽快升到设计压力值。当地基透水性较大，灌入浆量很多时，为限制浆液扩散范围，可采用由低到高的分级升压法。

在幕体中钻设检查孔进行压水试验是检查帷幕灌浆质量的主要手段，质量不合格的孔段要进行补灌，直至达到设计的防渗标

准。

6.帷幕灌浆主要施工方法

6.1.钻孔与测斜：采用小口径地质回转钻机，金钢石钻头钻孔，开孔前用“两点法”地锚固定，用角度尺和地质罗盘校正钻机立轴。第1段灌浆结束后进行孔口管埋设，埋入基岩深度2 m，孔口管采用管径为73 mm的无缝钢管。钻孔测斜选用KXP-Ⅰ型测斜仪，一般每10 m测1次。

6.2.钻孔冲洗与简易压水：采用高压水脉动冲洗，冲洗时间不少于30 min，回清水10 min。灌浆前均进行简易压水试验，压水压力1.0 MPa。

6.3.制浆与检测：采用集中制浆，分部位供浆，浆液经湿磨机串联磨制后送入搅拌桶，外加剂为UNF-5型高效减水剂，掺量7%。浆液浓度采用标准漏斗粘度计检测，要求漏斗粘度小于30 s；细度主要采用沉降法，用激光粒度仪校核，要求每10 t水泥检测1次。

6.4.自动记录：灌浆记录全部采用自动记录仪。

6.5.灌浆压力控制：在施工过程中为了避免抬动破坏,建立了注入率与最大灌浆压力的关系。

灌浆工艺流程图

孔口封闭法灌浆施工工艺流程图

扫

孔复灌

扫孔

复灌

7. 特殊情况处理

7.1 孔底段透水率超标

若钻孔达到设计孔深后，压水透水率大于设计规定值时，应加深钻孔，一般每次加深一个灌浆段的长度（5m），连续加深2～3段后透水率仍超过设计规定值时，会同设计进行地质情况分析。

7.2 漏冒浆处理

灌浆过程中发现冒浆、漏浆时，视具体情况采用嵌缝、表面封堵、灌注浓浆、降低压力限流、限量和间歇灌浆等方法处理。

7.3串浆处理

（1）灌浆过程中发生串浆时，如被串浆孔正在钻进，串浆量不大，可继续钻进，否则，立即停止钻进。封闭串浆孔，待灌浆结束后，串浆孔再行扫孔、冲洗，而后继续钻进施工。

（2）如与待灌孔串浆时，串浆量不大时，可于灌浆的同时在被串孔内通入水流，使水泥浆不致在孔内沉淀而堵塞钻孔内的岩石裂隙；串浆量较大时，如条件具备可同时灌浆，如不具备同时灌浆的条件，则封闭被串孔，待灌浆孔灌结束之后，立即打开被串孔扫孔冲洗后尽快灌浆。

（3）若两个孔同时灌浆，且两孔段使用的灌浆压力又不相同，出现串浆时，若无法灌结束，封闭使用较低灌浆压力的浅孔，待深孔灌结束后再灌浅孔。

7.4大耗浆量孔段（大于1000Kg/m）的处理

当孔段未钻遇空洞及断层破碎带而出现耗浆量较大，难以达到结束标准时，在灌注0.5:1浓浆的前提条件下，可采取如下处理措施：

（1）降低灌浆压力、限流、限量、间歇灌浆；

（2）在浆液中掺加速凝剂灌注混合浆液；

（3）在灌入干料单耗量已达3000Kg/m而无法达到结束标准时，停灌待凝，然后扫孔复灌，直至达到灌浆结束标准为止，或按照监理人指示执行。

（4）在具备条件时灌注膏状浆液。

7.5孔段返浆的处理

在岩石裂隙内充填有粘土的孔段进行灌浆时，当降压时极易出现返浆现象，即在降低压力时，灌入孔段内的浆液在充填泥的弹力作用下被挤出孔外，此类孔

段在灌浆结束时适当延长屏浆时间，或先采用纯压灌浆结束后闭浆待凝，然后扫孔灌浆直至达到结束标准。

7.6孔口有涌水孔段的处理

灌浆前测记涌水压力和涌水量，根据涌水情况，按监理人指示可选用下述方法处理：

（1）缩短段长，对涌水段单独灌浆；

（2）相应提高灌浆压力；

（3）灌浆结束后采取屏浆措施，屏浆时间不少于1h；

（4）闭浆；

（5）闭浆结束后待凝48h；

（6）必要时，在浆液中掺加适量速凝剂。

7.7灌浆中断的处理

灌浆过程中若因故中断可采用如下措施进行处理：

（1）尽早恢复灌浆，如估计在30min之内难以恢复灌浆时应进行洗孔，然后扫孔复灌，直至达到结束标准；

（2）恢复灌浆时应使用开灌比级的浆液进行灌注，如注入率与中断前相近，可恢复中断前比级的浆液继续灌注，如注入率较中断前减少较多，则按逐级变浓的原则继续灌注；

（3）如中断时间较长，恢复灌浆时，如注入率较中断前减少较多且在短时间内停止吸浆，采取补救措施进行处理。

7.8断层破碎带等地质缺陷段处理

断层破碎带处理一般采取缩短灌浆段长、灌后待凝的方法。如果断层破碎带孔隙率较大且连通性较好，吸浆量特大，可改用浓浆、速凝水泥浆、水泥砂浆进行灌注。如果断层破碎带泥质含量高，可灌性很差，根据具体情况经监理人批准，可采用高压冲洗、高压旋喷灌浆或化学灌浆（如丙烯酸盐等）的方法进行处理。特殊处理结束后，均重复进行常规水泥灌浆。

如遇溶洞、溶蚀等特殊地质情况，可以采取回填混凝土或碎石（灌注水泥浆）等措施进行先期灌注，再进行常规水泥灌浆。

钻孔穿过软弱破碎岩体发现塌孔、掉钻或集中漏水时，立即停钻，先进行灌