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

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杨健广东水电二局股份有限公司摘要：在众多防渗处理技术当中，帷幕灌浆是实用性较强的一种，在大坝基础防渗处理中有着较为重要的应用。

为了确保帷幕灌浆施工质量，必须结合工程实际选择最合适的施工工艺，充分地发挥帷幕灌浆技术在水库大坝加固除险过程中的优势作用。

近年来，随着帷幕灌浆技术的不断发展与提升，其在水库大坝基础防渗加固中的应用也越来越广泛。

文章结合工程实例，基于对帷幕灌浆施工工艺及其相关机理的分析，进而分别分析了帷幕灌浆技术的应用效果及其注意事项，以期为更好地发挥帷幕灌浆技术在水库大坝基础防渗加固处理的应用效果提供有效参考。

关键词：水库大坝；基础防渗加固；帷幕灌浆；施工技术；应用1引言从相关调查研究来看，部分水库大坝在建设期间由于缺少必要的地质勘察，或者勘察的深度不足，导致水库坝基的地质材料严重不足，不能为坝基防渗处理提供相应支撑，因此许多水库蓄水运行过程中出现了较为严重的坝基渗滑或者受力超标等现象，严重影响了大坝的安全。

为此，必须选择有效的防渗加固措施对水库大坝基础进及时处理，其中帷幕灌浆技术不失为一种较为有效的渗透处理技术，对于处理坝基渗漏，维持坝基安全稳定极为有效。

为此，下文将重点就水库大坝基础防渗加固处理中帷幕灌浆施工技术地应用展开探讨。

2工程实例某省一水库拦河坝的大坝基础为砂卵石层，厚度在0.7m~ 6.3m之间，砂卵石最大粒径在100mm以上，并且含泥量较少，透水性能介于中等与极强之间。

帷幕灌浆造孔过程中，许多孔段出现循环液严重损失的问题，甚至有部分循环液沿着孔底段砂卵石层的空隙渗漏。

通过进行压水测试，该大坝最大透水率已超过了800Lu。

3帷幕灌浆的施工工艺与其机理获知砂卵石层透水情况，可通过相关压水测验或钻孔方式得知，在此前提下运用适量的水灰，混合水泥浆液，通过对压力的合理控制进灌浆施工，使浆液在较大范围内扩散开来，与砂卵石层凝结在一起，堵住砂卵石层缝隙形成防渗加固体，并通过孔段加深、孔序加密使坝基与防渗体之间形成防渗帷幕。

对坝基进行防渗加固的目的在于有效地控制渗水量，使其不至于达到破坏坝基程度，进而确保水库大坝基础运行的安全、稳定。

由于大部分水库大坝工程属于三级以下的堤坝，因此现有的防渗标准可以适用于坝体透水率的确定，通常透水率应以小于10Lu为正常范围。

3.1施工参数（1）段长与孔深。

第一段的段长应深入到砂卵石层的1m~ 2m内，之后的段长宜控制深入2m~3m。

与基岩接触段的段长应进入到基岩层的0.5m~2m，具体深入段长可以根据该段所含砂卵石层厚度来确定。

基岩段的灌浆施工，应以相关坝基岩石的灌浆需求施工依据。

（2）孔距。

结合防渗具体需求，以及砂卵石层中水泥浆液的流动情况确定孔距，工程实例中的孔距应该为2m。

（3）排距和排数。

灌浆排数的确定，应以坝基砂卵石层的渗透性程度及其厚度为依据，进行一系列试验后确实。

若是单排的灌浆方式没有达到预期灌浆效果，加上透水性较强，以及覆盖层厚度偏大时，应适当地增加排数，排距保持在1.5m为宜。

（4）孔序与排序。

在进行双排帷幕灌浆时，要先进行下游的侧排施工，再进行上游的侧排施工。

为了有效避免灌浆时相邻孔窜浆问题，每个排可按照三个次序依次先后实施钻灌，待前一序次的灌浆施工完全结束后才能进行下一次序的施工。

（5）控制压力。

土坝坝基的上部盖重是其一、二序孔的最大压力来源。

由于接触段含有砂卵石和心墙土，心墙底部土质又通常较差，因此为预防心墙劈裂，必须在灌浆时小心、严格的控制压力，确保其不宜过大。

可见，参照先导孔试验，将灌浆压力控制在适宜程度极为必要。

经过一、二序孔施工后，待到三序施工是可适当将灌浆压力提高，但提升幅度不宜过高，应在一、二序最大压力值前提下提高0.02MPa~0.05MPa即可，如此更为利于浆液快速、深入地扩散，确保良好的灌浆效果。

而对于混凝土及石坝坝基，其一序孔灌浆施工最大压力值应是最大设计值，二、三序孔最大压力应在一序压力值前提下提高20%左右。

3.2施工工艺（1）造孔。

干钻法、干取法、干打法是土坝造心墙造孔常用方法，为快速止浆止水，应在取土后使套管及时跟进。

利用金刚石单钻头进行清水钻进，是砂石卵层造孔主要方法。

这种方法应对进水量进行严格地控制，预防孔周砂卵石塌落。

若是发生塌孔应使用弹簧钻头打捞孔内掉块，若是多次打捞依然无法达到设计的段长要求，则应马上对此段实施灌浆，同时下第二层套管。

（2）洗孔。

在砂卵石层段若是出现回水现象，则待回水清澈之后再洗十分钟确保孔段完全清洗干净才可结束，若是无回水也需要冲洗十分钟。

（3）压水试验。

每个孔的灌浆段都应持续进行20分钟的压水试验，试验压力控制在灌浆压力的75%为宜。

若是流量大于30升/分钟，应将试验时间进行适当缩短。

（4）灌浆方式。

空口封闭通常是帷幕灌浆常用方法，这种方法讲求自下而上的分段，循环式施工，并要求射浆管和孔底之间的距离小于50cm。

灌浆段中，坝体混凝土与基岩接触的位置，应优先进行单独灌浆，充分凝结后再进行后续施工。

注意控制接触段在岩石内长度小于2m。

（5）封孔。

等到所有的孔进行灌浆施工完毕之后并充分待凝结束，接着把孔内积水尽数掏尽，混凝土与基岩封孔应选择浓水泥浆，粘水心墙封孔应选择粘土施工。

4工程实例灌浆效果分析通过对工程实例的帷幕灌浆效果进行分析，对各序孔和各排的灌浆之前透水率的分析，以及对灌浆材料的有效统计。

通过该对蓄水之后的坝基发生渗漏现象，以及孔检查压水试验等，进行评判与分析。

具体灌浆效果分析如下：工程水库的总容量为1392万m3，以砂壳粘土心墙坝为主坝，坝高17m，坝顶长275m，选择套井回填粘土作为坝体的加固防渗材料。

坝基为砂卵石层，所以透水性较强，在进行套井施工时，在底部会出现大量的涌水而引发塌孔，导致套井无法入岩，与岩基形成有效的防渗闭合圈。

因此应使套井维持在砂卵石层0.5m~0.8m的深度。

工程中的帷幕灌浆需要完成146个孔的施工，上下游排分别为114个与32个，同时砂卵石层共灌浆320m，基岩段灌浆761m，总灌浆段数为425段。

工程中通过压水试验分析透水率，随着孔序和排序的增加，以及孔距的加密，帷幕灌浆中上游排透水率要小于下游排透水率，表明工程中下游排施工的灌浆效果比较明显。

5灌浆过程中需要注意的问题首先，枯水季节是加固防渗施工的最佳季节，灌浆施工时，（下转第240页）DOI:10.16767/ki.10-1213/tu.2019.05.179 238（上接第237页）（上接第238页）尤其是一、二序孔施工，水库的水位应尽可能低，确保上下游较小水位差，降低坝基透水层水流速度，确保浆液流动对灌浆效果不至于产生较大影响。

其次，应根据钻孔情况对段长控制进行及时调整。

钻孔过程中，若是出现塌孔较多，或者循环液流失出现大量涌水成孔困难时应立即停止钻进，马上实施灌浆。

对于存在少量渗漏现象应将灌浆段进行适当延长。

对于钻孔较为顺畅且渗漏较少情况则应进行全孔一次性灌浆，宜将更多精力与时间用在对强渗漏点的寻找与解决方面。

再次，为使水泥浆液更好、更快地扩散与凝固，灌浆水泥宜选择超过42.5级标准为宜。

根据工程的必要性，还可进一步选择性能更佳的超细水泥或地勘水泥等。

对于同一帷幕灌浆，根据不同的透水性，还可使用地勘水泥、普通的硅酸盐水泥与超细水泥等混合组成的灌浆进行施工。

但是要求在灌浆施工之前，现场对这些水泥材料进行混合比与对接试验，以确保其具备可靠的胶结性与足够的强度，防止混合水泥出现脱开而发生渗漏，保证坝基防渗的稳定性，确保水库安全运行。

另外，为了降低灌浆时接缝出现的几率其施工中严禁中断，如与意外停止的话应在扫孔或是冲洗钻孔后马上恢复灌浆。

最后，特殊情况处理。

结合实践来看，由于受到诸多因素所致帷幕灌浆施工中有可能会出现孔壁（底）漏浆或是孔内冒泡等特殊情况。

为了防止这些特殊情况影响到水库大坝基础防渗加固施工质量，现场工作人员应视它们具体类型采取诸如堵漏、降压、封堵或是提高浆液浓度等措施进行处理。

6结束语综述可知，帷幕灌浆技术具备较强的实用性，尤其是对水库大坝基础进行加固防渗过程中体现的更为明显，是一种应用范围十分广泛的防渗技术，是保障水库安全运行的关键技术。

通过工程案例分析可知，通过严格控制各道工序的施工，帷幕灌浆对于水库大坝基础的加固防渗能够取得较为明显的效果，有效解决了工程中存在的诸多问题，从而使坝基渗透维持稳定，最终有效地确保水库能够安全运行。

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]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).[3]徐安诺.帷幕灌浆在水库除险加固工程大坝坝基处理中的应用[J].水利规划与设计,2016(7).[4]马坤,倪志刚,徐利.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[J].水利建设与管理,2017(2):22~25. [5]赵志鹏.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探究[J].水能经济,2018(1):284.家方面的政策内容和港航建设的要求。

最重要的是应当了解国家对港航工程建设的质量标准，由此来制定出相匹配的质控标准。

其次，需要增强港航工程质控工作，切实做好工程设计的优化工作，主要是因为设计是整个工程建设开展的重要基础和前提。

最后，港航工程建设必须高度重视动态化质量管理，要求其应当切实保障工程从施工至竣工的过程都应当纳入至质控管理过程当中，这样才能切实保障每个细节的质量水平，最终有效提升工程本身安全可靠性。

（2）切实做好资金管理。

港航工程项目建设需要大力资金的支撑，一旦其出现资金匮乏的情况，则其后续工作将难以持续开展，不但直接对工程质量造成影响，甚至直接致使前期各项工作毁于一旦。

为此，就要求必须切实保障工程资金的稳定投入，坚持在此基础上实现持续性投入，这样才能真正保障港航工程的顺利有有效推进，最终切实保障工程管理工作的进行。

首要应当获取政府方面的支持，派遣专员全面了解工程开展实际情况，充分了解工程开展的可靠性，在此基础上不仅应当避免资金不到位情况产生，同时还需避免资金盲目使用，要尽可能的提高资金的利用效率。

其次，要求相关部门需做好引领工作，带动群众参与积极性，让更多群众能够支持国家基建开展，使更多群众能够自觉配合国家基础设施建设进程。

（3）完善基层制度。

需要切实做好基础管理的指导和监督工作，首先要求应当切实保障工作人员能够有法可依、有章可循。

具体要求应当结合实际情况来制定相应的规章制度，由此来保障制度制定能够符合工程开展实际情况，并深度契合港航工程管理现状。

同时要求制度的落实应当给予专人负责，将责任落实到个人，一旦出现问题能够准确定位责任人。