帷幕灌浆 33期

摘要：在岩石或砂砾石地基中，用深孔灌浆方法建造一道连续防渗幕关键字： 帷幕 灌浆 孔段 压力 地基 渗透

中图分类号：TV543+.5

前言

帷幕灌浆（curtain grouting）在闸坝的岩石或砂砾石地基中采用灌浆建造防渗帷幕的工程。帷幕顶部与混凝土闸底板或坝体连接，底部深入相对不透水岩层一定深度，以阻止或减少地基中地下水的渗透；与位于其下游的排水系统共同作用，还可降低渗透水流对闸坝的扬压力。20世纪以来，帷幕灌浆一直是水工建筑物地基防渗处理的主要手段，对保证水工建筑物的安全运行起着重要作用。

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。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。

一、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。

二、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由设计确定。一般情况下，可采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。当有抗侵蚀或其他要求时应使用特种水泥。使用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥灌浆时应得到设计许可，浆液水灰比不宜稀于1。

5.1.2 灌浆用水泥的品质必须符合GB175或所采用的其他水泥的标准以及本条文的规定。回填灌浆、固结灌浆和帷幕灌浆所用水泥的强度等级可为32.5或以上，坝体接缝灌浆所用水泥的强度等级可为42.5或以上。帷幕灌浆和坝体接缝灌浆所用水泥的细度宜为通过80µ；m方孔筛的筛余量不大于5%。钢衬接触灌浆和岸坡接触灌浆所用水泥的强度等级和细度可参照坝体接缝灌浆的要求。

三、帷幕、固结灌浆过程质量控制点

（1）严格控制造孔孔位、倾角及方位角，前20m 必须严格控制。

（2）每段钻孔深度必须严格控制，每根钻杆必须丈量尺寸及钻杆型号（主要为接头，为以后处理孔内事故制定方案提供依据），每段完成后用测绳测量孔深。

（3）洗孔时必须按照规定压力进行，直至返水为清净10分钟后结束， 总的时间不得少于30分钟；压水试验时间20分钟。

（4）灌浆过程中必须注意：

[1]孔口封闭器安装前检查密封圈、胶球等是否完好

[2]利用钻杆作射浆管时，射浆管必须下到位（距孔底≯50cm）。

[3]灌浆过程中操作人员随时掌握子站变浆指令，及时变浆，各级 水灰比浆液比重必须达到标准数值必须根据先导孔的资料确定变浆，不得随意使用浓浆）

[4]灌浆过程中随时保证射浆管转动及上下移动，并且孔口封闭器 部位不漏浆，孔口封闭器处用清水一直浇起。

[5]回浆返浓时必须按照规范或技术要求处理。

[6]每孔段进行灌浆时，结束压力必须达到设计压力。

四、施工方法

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。

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。

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。

4.自动记录：灌浆记录全部采用自动记录仪。

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

五、帷幕灌浆的问题

1）中断处理 .

由于停电、机械故障、器材等问题出现的被迫中断灌浆情况 ，应尽快恢复灌浆 .恢复时应从稀浆开始 ，如果吸浆率与中断前接近 ，则可尽快恢复到中断前的稠度 ，否则应逐级变浆 .若恢复后的吸浆率减少很多 ，则短时间内即告结束 ，说明裂隙口因中断被堵，应起出栓塞进行扫孔 ，冲洗后再灌 .

2）串浆处理 .

采取浆液加浓、降压、限流灌注 ，当吸浆率下降时 ，逐步提高灌浆压力 .被串孔则需扫孔后方可灌浆 .

3）冒浆处理 .

在灌浆过程中发生表面冒浆时 ，轻微者 ，可以稍停灌浆 ，让其自行凝固堵漏 .严重者应先行实行堵漏措施，无效 ，可越级变浓浆液 ，降低压力，中断间歇等办法 .

4）特大吃浆量的解决方法 .

在只具有一般性裂痕的岩层中灌浆 ，大都可在1～ 3h之内灌注结束 ，注灰量不会超过 100～ 200kg/m[2].然而有时候会出现大量吃浆不止 ，长时间灌不结束的情况 .其原因大多不是因空隙体积太大没有灌满 ，而是因为地层的特殊结构条件促使浆液从附近地表冒出，或始终沿着某一固定的通道从或明或暗的地方流失了 .对此 ，采取以下方法进行处理 .进一步降低灌注压力，限制吸浆率不超过5L/（min•；m） ，以减少浆液在缝隙里的流动速度 ，促使尽快沉积在最稠的水泥浆中掺入速凝剂 ，如水玻璃、氟化钙等 ，促使尽快凝结灌注更稠的水泥砂浆、间歇灌浆 ，以促使浆液在静止状态下沉积，将通道堵住 .每次间歇前应灌入的材料数量和停歇时间，视地质条件、灌浆目的等确定，一般可按每次灌入 200～ 500kg/m ，以停歇2～8h掌握 .这种特殊情况的灌浆 ，限制吸浆滤 ，不使其超过 5L/（min•；s） ，以减少浆液在缝隙里的流动速度 ，促使浆液尽快沉积在最稠的水泥浆中掺入速凝剂 ，如水玻璃、氟化钙等促使尽快凝结灌注更稠的水泥砂浆间歇灌浆 ，以促使浆液在静止状态下沉积 ，将通道堵住 .每次间歇前应灌入的材料数量和停歇时间 ，视地质条件灌浆目的等确定 ，一般可按每次灌入 200～ 500kg/m，以停歇 2～8h掌握 .这种特殊情况的灌浆 ，结束时不必强迫达到设计压力 ，但如能达到则必须达到 .若到此压力时就发生冒浆或大量吃浆的 ，可在较低的压力下结束 .但凡在低压结束的 ，待凝一段时间以后 ，应再将孔扫开复灌一次 ，在复灌中争取达到设计压力.对于特大漏水通道采用直接充填细骨料的方法。