关于帷幕灌浆技术在水库加固中的应用探讨

摘要：帷幕灌浆技术被广泛用于水库的基础、渗漏、裂缝等方面的处理,其作用和效果越来越显著。本文介绍了帷幕灌浆技术在水库防渗、坝体加固中的应用，研究了在应用中应注意的技术参数。

关键词: 水利工程 施工帷幕灌浆施工技术

中图分类号：TV文献标识码： A

随着国家对水利水电工程建设投资不断扩大，水利水电作为国民经济基础产业的地位得到进一步明确。帷幕灌浆技术作为一项应用广泛、实用性强的水利工程防渗加固处理技术，在水利工程施工过程中具有广泛的应用。帷幕灌浆技术在砂砾石或岩石地基中应用，可有效的防止坝基渗漏、降低坝基的扬压力，从而保证坝基的渗透稳定。充分发挥帷幕灌浆在水库除险加固中的应用，能够解除安全隐患，确保水利工程的质量。

帷幕灌浆技术原理

在水利工程施工中，帷幕灌浆技术较为广泛的应用到水库修建加固及坝体防渗处理等方面。帷幕灌浆技术也称为止水帷幕技术，是指使用从地面钻取注浆孔洞及地质探孔，然后向孔洞中注入水泥浆或其他种类的浆液，使用导入的浆液挤出开挖断面及其周围一定的范围内岩缝嵌水，这样保证围岩的缝隙处可以被已经达到一定强度的浆液填充密实且形成完整的统一固结体。

2帷幕灌浆的施工

      2.1 为达到帷幕灌浆预期效果，加强基础与接触面之间的连接，在基岩与接触面之间进行高压旋喷灌浆。旋喷灌浆采用150型地质钻机钻孔，高压喷射灌浆台车灌浆。为防止孔壁坍塌，钻孔时可下入套管。      

       2.2大坝基岩帷幕灌浆滞后于旋喷灌浆并待旋喷灌浆体达到设计强度后进行。采用水泥浆液灌注。帷幕孔部分利用原旋喷灌浆孔，在旋喷灌浆段及基岩段，则采用150型地质钻机钻孔，BW250/50型灌浆泵灌浆，0.25m强制式搅拌机制浆。帷幕孔采用一次成孔。自下而上分段灌浆。

       2.3封孔回填分为砂料回填和粘土回填两部分。封孔用的砂料应符合设计的粒径要求。填砂采用循环水填砂或静水填砂，填料时必须连续均匀，并及时测量填砂的高度。封孔用的泥球均采用购买。

3帷幕灌浆技术在水库修建加固中的应用

3.1为了保证大坝的坚固和稳定，必须采用有效的加固防渗措施对坝基岩进行处理。帷幕灌浆是大坝基础处理的主要方式之一。在岩石或砂砾石地基中建造防渗帷幕的灌浆，可防止坝基渗漏、降低渗透水对坝基的扬压力,保证坝基的渗透稳定。它通过帷幕顶部与混凝土闸底板或坝体连接，将底部深入不透水岩层一定深度，以阻止和减少地基中地下水的渗漏，与位于其下游的排水系统共同作用降低渗透水流对闸坝的扬压力。

3.2坝体加固灌浆前进行钻孔裂隙冲洗，冲洗标准以孔内返清水为止，冲洗后进行简易压水并计算透水率，然后制浆和灌浆，制浆严格按配比过泵称料，搅拌时间大于3min，随时检测浆液比重，灌浆过程中由于吃浆量大一般开始每隔3min～5min测1次流量，灌浆压力有专人负责，随时记录流量、灌浆压力、浆液配比等施工参数。制浆过程中要严格控制投料量和掺加剂，各类浆液必须搅拌均匀，并测定浆液密度和粘滞度等参数并作好记录。浆液在使用前应过80um方孔筛，其筛余量不大于5%，集中制浆站宜制备水灰比为0.5:1的纯水泥浆液，其加料误差应小于5%，输浆站的输浆压力应控制在0.2～1.0Mpa输送浆液流速应为1.4～2.0m/s，各灌浆地点应测定来浆密度并根据和灌浆点的不同需要调制使用。浆液温度应保持在5～40℃，低于或超过此标准的应视为废浆。过筛后水泥浆在设计要求时段内即进入输浆管灌浆。灌浆过程中应对制浆过程中形成的废浆、废料进行清理，并运至弃渣场堆放，保持工作面的清洁和对环境保护。

3.3帷幕灌浆技术应用于灌浆孔封孔时采用“分段压力灌浆封孔法”和“置换和压力灌浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。 当灌浆孔封孔每个帷幕灌浆孔全孔灌浆结束后，会同监理及时进行验收,验收合格的灌浆孔才能进行封孔。加固灌浆施工结束后，水库坝体及其基础形成了一道完整、连续的帷幕，运行状态良好，基本上解决了多年来的渗漏问题。原有的管涌及渗漏点全部断流，总漏量较施工前降低80％以上。可以说，帷幕灌浆不仅解决了大坝的渗漏问题，也提高了水库的防洪和蓄水能力，经济和社会效益显著。

4 帷幕灌浆技术在水库防渗处理中的应用

4.1我国早期修建的水库由于受当时的经济和技术条件限制，一般都是边勘测、边设计、边施工的工作方式下进行的，在来水量.流域面积.库容.坝基地质等情况均未调查清楚的情况下就动工兴建，造成工程质量差，防洪标准低，再加上管理工作跟不上，经过多年的运行，造成了大批的病险水库。这类水库的土石坝渗漏一般可分为正常渗漏和异常渗漏。正常渗漏一般渗流量较小，不含土壤颗粒，对坝体或坝基不致造成渗透破坏;异常渗漏则往往渗流量大，比较集中，水质混浊，使坝体或坝基发生管涌，流土和接触冲刷等渗透破坏。

4.2在防渗处理技术上一般采用自上而下分段法，随着灌浆段的加深，橡塞位置也随之跟进，自上而下分段法方法在基岩灌浆中比较容易控制。但在砂砾石层灌浆时，堵塞位置下移就较困难，往往因无法止水止浆，使橡塞返回心墙部位的套管内。随着压力的不断增大，造成心墙劈裂，使浆液大量进人心墙，不仅对大坝造成破坏，而且因灌浆压力无法提高，影响下部砂砾石的灌浆质量。因此当接触段灌浆结束后，把套管打入砂砾石层0.5 m左右，待凝后进行第2段造孔灌浆，保证接触段的灌浆质量。第2段灌浆结束后，下小一档的套管，要求下入砂砾石层2.0 m左右为宜。下套管前应注意冲洗外套管下档以上的水泥，防止两套套管因水泥凝结而咬牢，小一档套管最好在水泥初凝时打入，便于灌浆结束后起拔。由于有2.0 m左右砂砾石，即使提高灌浆压力，心墙也不会受到破坏，保证了灌浆质量。帷幕灌浆多数采用循环式灌浆，灌注硫铝酸盐地质勘探R型 (水泥地勘)时，由于该水泥凝结时间较短，宜采用纯压式灌浆。

4.3较早兴建的一些土石坝，由于坝基底部清理不彻底，未浇注混凝土进行基础固结灌浆，接触部位回填质量差，经过多年运行后，与坝基接触部位的心墙由于受地下水影响，含水较高，呈软塑状，造成灌浆压力过高时，容易使心墙产生劈裂。在三溪浦水库施工时，专门进行破坏性压水试验，一般在全压力达到0.38 MPa左右心墙产生劈裂，因此，接触灌浆压力不能完全采用上述计算公式，一般灌浆全压力控制在0.5 MPa以下为宜。砂砾石层灌浆也不是压力越大越好，一般控制在正常结束时水泥灌入量达到设计要求的扩散半径即可。不同水库的地质条件千差万别，最好在施工初期，进行不同灌浆压力试验，选择合理的灌浆压力。

5 结束语

帷幕灌浆技术在库坝加固和防渗使用时，应根据实际情况选取一个合理的灌浆压力、控制参数，采用合理的灌浆工艺，才能达到处理的目的。

参考文献：

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