浅谈防渗墙下帷幕灌浆施工技术

浅谈防渗墙下帷幕灌浆施工技术
摘要：硗碛水电站大坝基础采用在轴线上布置一道长104m，宽1.2m，最深达68m的防渗墙，结合墙下基岩帷幕灌浆进，行防旁渗处理。

防渗墙下基岩主要由变质砂岩和炭质千枚岩组成。

本文主要介绍了在防渗墙下进行帷幕灌浆所采用的施工技术及施工工艺，并对灌浆效果进行了简要的分析和评价。

关键词：大坝基础；防渗墙；帷幕灌浆；施工技术；施工工艺
1、工程概况
硗碛水电站位于四川省宝兴县境内的东河上游河段，为高坝引水式龙头水库电站。

该工程共装机3台，单机容量为80mw，总装机容量为240mw。

工程枢纽由拦河大坝、泄洪洞、放空洞、引水隧洞、调压井、压力管道和地下厂房等建筑物组成。

拦河大坝为砾石土直心墙堆石坝，最大坝高123m，坝轴线长452.7m，坝顶宽度10.0m，最大底宽450m。

坝体基础为深厚覆盖层，大坝地基防渗采用防渗墙与帷幕联合防渗处理方式，在轴线上采用一道厚为1.2m的混凝土垂直防渗墙，防渗墙最大深度68m。

防渗墙下部采用2排灌浆帷幕进行防渗，帷幕灌浆最大孔深113.5m。

在防渗墙浇注前按排距1.0m、孔距2.0m下入预埋管，预埋管采用6m长的φ108铁管对接。

2、防渗墙下帷幕灌浆施工特点
1)铁管对接次数多，不能保证预埋管的垂直度，造孔困难；
2)采用预埋管代替孔口管，预埋管底部与基岩衔接部位局部有沉淀，易塌孔埋钻，造成孔故；
3)多数钻孔孔深大于70m，返水时间较长，难以及时的从返水情况确定钻进是否正常，易造成孔故。

3、施工工艺
3.1预埋管施工
灌浆管底部用厚度为lmm的铁皮封堵，可避免混凝土灌入，也可避免其他孔灌浆时浆液串入，而增加扫孔量。

在防渗墙浇筑前，每个槽段的预埋管通过钢筋笼固定，5个-7个灌浆管为一组，整体下人，以尽量保证其垂直度和不受浇筑的影响而发生变形。

3.2钻孔灌浆施工
按先下游排、后上游排，排内分三序的原则进行。

先施工先导孔，然后依次施工Ⅰ序孔、Ⅱ序孔、Ⅲ序孔、检查孔。

灌浆孔：预埋管扫孔及钻至基岩2m→接触段灌浆并待凝3d→第二段钻孔→简易压水→第二段灌浆→……→终孔段钻孔→简易压水→终孔段灌浆→封孔。

检查孔应取芯，采用自上而下分段栓塞进行压水、自下而上分段栓塞灌浆。

3.2.1钻孔
钻孔采用XY-Ⅱ地质钻机、自上而下分段进行施工。

钻孔过程中控制转速和压力，严禁采用高速钻进，钻进压力应与钻孔深度相匹配。

在岩层松散，沉淀较多部位，应停钻，采用压力水冲洗后进行灌浆，方可继续钻进。

由于廊道高度仅3.5m，宽度2m，难以采用常规的三脚架进行起下钻作业，本工程在廊道浇筑时根据孔口管位置预埋了吊环，便于采用长钻杆施工和提高了起下钻工效。

1)采用φ56mm钻头钻孔(检查孔不镶注孔口管，采用φ76mm钻头一径到底)。

孔深偏差控制。

在±20cm。

开钻前用地锚将钻机固定，采用罗盘保证钻机立轴方向正确，KXP-1测斜仪控制孔斜。

见基岩5m、11m、21m各测一次，以下每10m-20m测一次；
2)详细记录钻孔过程中的各种地层情况、返水大小、颜色及涌水情况、各孔的预埋管长度等；
3)尽量使用大于3.0m以上的长钻具进行孔斜控制，如发现孔斜超过规定时，应及时纠偏。

3.2.2裂隙冲洗和压水试验
1)各孔段灌浆前应进行孔壁冲洗和裂隙冲洗，以期提高灌浆效果。

冲洗后孔内残留物沉积厚度不得超过20cm。

2)先导孔的各段在钻孔裂隙冲洗完成后，采用自上而下分段进行单点法压水试验，各次序孔的各灌浆段在灌前进行简易压水试验，通过压水透水率大小为灌浆提供相关施工参数。

3.2.3灌浆
采用孔日封闭、孔内循环、自上而下分段灌浆法施工。

用HT-Ⅱ型灌浆自动记录仪进行记录。

采用钻杆作射浆管，射浆管距孔底不大于50cm。

1)针对透水率较小的孔段，尽快提升灌浆压力至设计压力进行灌注；透水率较大或无回水的孔段，采用逐级升压的方法进行灌注，若长时间不能结束，则采用降压限流、间歇、待凝的方式进行处理。

2)在松散的炭质千枚岩地层，成孔困难。

处理方法为：钻进至该段后，先采用大流量水进行冲洗，将钻孔周围的松散岩渣冲出，在一定的压力下注入浓浆，待凝8h-12h后进行扫孔。

灌浆结束标准：在规定压力下，灌浆注入率不大于0.4L/mln时，连续灌注60min；或注入率不大于1.0L/min时，连续灌注90min，且灌浆全过程中，在设计压力下的灌浆时间不少于90min。

均可结束灌浆。

3.2.4质量检查
在单元工程完成钻灌施工14d后进行检查孔施工。

自上而下分段进行钻孔和压水试验。

压水结束后进行灌浆和封孔。

4、施工检查和效果分析
根据灌浆成果分析及监理工程师的现场指示确定检查孔。

检查孔的数量为灌浆孔数量的10％，且一个单元工程内至少布置1个检查孔。

灌浆检查在灌后14d 进行，以压水试验检查为主，并结合钻孔、取芯资料、灌浆记录等综合评定其质量。

4.1灌浆成果分析
防渗墙下帷幕灌浆成果统计见表。

总体上看，上游排单耗较下游排减少54.8％；排间各孔序的单位耗灰量按施工次序呈递减趋势，下游排孔递减率分别为：40.2％、56.4％，上游排孔递减率分别为：29.3％、36.9％，单位吸浆量按分排分序逐步减少，符合排间分序、排内加密的灌浆规律。

这说明总体灌浆效果良好，质量可靠。

4.2质量检查分析
防渗墙下帷幕灌浆施工的目的是为提高坝基的抗渗效果，以灌后压水试验进行质量检查，合格标准为不大于5Lu。

压水质量检查成果分析见表2。

从表2可以看出：最大透水率为2.51Lu，最下透水率为0.02Lu，小于设计标准，大多数透水率值小于1Lu。

这说明灌浆效果良好，所形成的帷幕能够起到防渗目的。

5、结论
由于防渗墙下帷幕在廊道内施工，工作面狭窄，故在廊道浇筑时，根据帷幕孔位对应预埋吊环，使起下钻等辅助工作更易操作，提高了施工进度。

预埋灌浆管时采用1mm厚铁皮封堵管底，有效防止了杂物进入管内，并减小了扫孔难度。

采用预埋灌浆管作孔口管，能够保证灌浆质量，同时避免重复镶注空口管，对施工进度有所提高。

参考文献
[1]国家电力公司成都勘测设计研究院，基岩帷幕灌浆技术要求，2004，3
[2]《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T5148-2001)。