第6章帷幕设计(大坝基岩灌浆)
第六章大坝基岩防渗帷幕设计
防渗帷幕简单的定义为：在大坝基岩中建造的一道连续的、完整的、较大坝基岩渗透性低的、平面上呈条带状、立面上形似舞台上的帷幕的防渗结构。根据工程具体情况还要求幕体的渗透性达到一定低的标准。
在岩石地基上筑坝，为了防止坝基渗漏，多采用灌浆方法建造防渗帷幕，简称“灌浆帷幕”，利用这种防渗措施并结合排水是减少大坝基岩渗漏、降低扬压力的主要的和有效的方法。
灌浆帷幕和排水设计的基本原则是先灌浆以防渗，后排水以降压。也就是说，先通过灌浆帷幕将基础岩石渗漏减少到一定程度后，再做排水，这样对基岩的防渗和稳定最为有效。这种措施一般可分为三种情况：
(1)透水性强的地区，灌浆帷幕防渗效果一般均较显著，宜采用以“阻”为主，结合排水的措施。
(2)透水性弱的地区，灌浆帷幕防渗效果一般不会很显著，因渗漏量不大，故宜采用以“排”为主，结合少数量的帷幕灌浆的措施，详见本章第七节。
(3)特殊地质条件地区，例如断层、挤压破碎带、泥化夹层等，有时岩石透水性虽不大，但为了防止管涌，确保基岩的渗透稳定，仍常采用“阻”、“排”并重，或以“阻”为主，结合排水的措施。同时在排水孔中，应采取专门措施，以防止细颗粒土流出。
根据实践经验，在透水性比较大的地区，防渗帷幕常能使坝基幕后扬压力降低到约0．5H(H为水头)；而防渗帷幕结合排水措施，常可使坝基扬压力在帷幕后主排水孔处降低到0.2H～0.3H。
第一节灌浆帷幕设计应考虑的问题
为了做好灌浆帐幕设计工作，一般应考虑下列一些主要的问题。
一、查清地质情况
为了保证帷幕设计和施工的正确性，一般要求地质工作尽量做的全面、深透，不仅应查明影响大坝渗透稳定的主要地质缺陷和水文地质条件，还应进一步阐明其特性，特别是对于溶洞、裂隙、断层、破碎带等更应详细阐述。只有将地质情况查清后，才能正确地选择地基处理方案及相应的施工工艺。
实践证明，顺河断层是库水最易渗漏的通路，必须予以特别注意。遇到这种断层，除采用结构措施外，还应采取相应的防渗措施。例如有的大坝在帷幕线上断层通过的部位，采用了建造防渗井的措施；有的大坝除在帷幕线上断层通过的部位采用多排孔灌浆外，在帷幕上游断层所在部位还采用深孔固结灌浆和加强防渗的措施等。既使是规模小的顺河断层，也应予以重视，同样地应采取必要的加强防渗的措施，千万不可疏忽大意。
二、做好灌浆试验
基岩防渗采用灌浆方法处理，应有一定的适用范围和条件，并且帷幕技术参数(如孔距、排距)及灌浆施工工艺(如灌浆压力，施工顺序等)也将因大坝基岩地质条件的不同而异。因此，在地质条件比较复杂或大坝很高的情况下，在查清地质情况后，往往还需在筑坝地区选择有代表性的地段，针对某些主要问题，进行灌浆试验工作，并以试验所得的资料，作为灌浆设计和施工的主要依据。高坝例如三门峡、乌江渡、潘家口、三峡、水布堰等大坝均进了一次或多次比较全面和细致的灌浆试验工作，取得了可靠的资料和需要的技术参数，保证了设计的准确性和灌浆施工的顺利进行，达到了预期效果。
三、拟定周密的设计方案
在查明地质情况，做好灌浆试验工作的基础上，结合水工建筑物整体布局，选定设置帷幕的部位和结构形式(深度、厚度和长度)，并根据水工建筑物的重要性及其计算条件，选定防渗标准与质量检查方法。
当基坑开挖后，地质条件如有变化，则在任何条件下，都要按开挖后实际的地质情况调整帷幕结构，使其更符合客观情况。
四、考虑备留日后帷幕补修、补强灌浆的施工条件
由于大坝基岩地质条件多变和灌浆技术的局限性、复杂性，帷幕灌浆比较难于做到尽善尽美。即使灌浆帷幕质量很好，经过若干年运行后，也有可能出现一些问题。为此，在进行帷幕设计时，应考虑为日后补灌工作创造有利的施工条件，如设置足够尺寸的廊道，预留补充灌浆的施工部位，以及必要时可以降低库水位的措施等，使以后工作不致被动。
五、妥善安排灌浆施工工序
帷幕灌浆施工设计中，应注意在大坝修建期间其它各工序的施工情况，要相互联系，密切配合，避免干扰。妥善地安排好灌浆施工工序。
六、坝基帷幕后设置测压孔
为计算幕后扬压力系数，应在坝基帷幕下游设置测压孔，一般情况下每个坝段或每隔16～24m范围内应设置一个。测压孔采用钻孔方法成孔，孔口装有三通，既能安装压力表测试扬压水位，也可测试涌水量。测压孔不宜采用渗压计替代，主要理由为：①渗压计埋设时间在前，而帷幕灌浆施工在后，灌浆有可能将渗压计破坏或影响其测试精度；②渗压计不能测试涌水量。
第二节灌浆帷幕设计的特点
灌浆帷幕设计与一般的水工建筑物设计有所不同，因帷幕设计中应用的参数较多，且难于准确地计算，在很多情况下还需凭借施工实践经验和参照已有的工程实例进行设计。灌浆帷幕设计的特点是：
(1)灌浆帷幕设计常常不是一成不变的，随着基坑的开挖和灌浆施工的逐步进展，常会揭露出或新发现一些以前没有预料到的情况，因而可能有些改动，甚至有较大的修改。
帷幕灌浆设计最基本、最重要的地质资料是帷幕线上的工程地质和水文地质渗透剖面。这项资料在勘测阶段，由于真正位于帷幕线上的勘探孔一般较少，孔距很大，所以其反映的地质情况，对灌浆设计来讲，往往精度不够，不能满足要求，并且在基础开挖后，由于卸荷和爆破等的影响，岩石的透水性较原先也会有所变化，只有在灌浆施工正式开始后，根据先导孔和I序孔的地质和灌浆资料，才能使之逐渐完善和准确。由于地质条件一时难于被完全揭露清楚，也很难于精确掌握，灌浆施工情况又常有异，且帷幕设计中的参数较多，故而在灌浆施工过程中常会出现修改设计的情况，例如有些坝段需要补加灌浆孔，有些坝段可以削减灌浆孔；有些灌浆孔需要加深，有些灌浆孔的深度可以减少；有时在某些部位需要增加或减少灌浆孔的排数等，这些改变都是正常的现象，业主、监理与施工部门对此均应理解，并应密切配合、协作。
(2)灌浆帷幕设计应根据帷幕线上不同的地质条件和水工要求而定，全工程并不是完全一致的。如有的部位可以布设两排孔或三排孔，必要时，还可能再加一排化学灌浆孔；而有的部位可以仅布设一排孔；有的部位需要采用自上而下的灌浆方法，而有的部位却可以采用自下而上的灌浆方法等。地质条件愈复杂，帷幕设计的类型将会愈多，对施工的技术要求，也将会随着工程的进展而有不同程度的改变。
(3)帷幕灌浆设计人员应熟悉灌浆施工技术。根据我国目前情况，灌浆帷幕设计人员的职责，不仅要确定帷幕结构(如灌浆孔排数、孔距、排距、孔深、帷幕线位置和长度等)，而且还要制定主要的灌浆技术要求(如灌浆方法、灌浆压力、浆液变换、结束标准，以及冲洗、压水试验和质量合格标准、检查方法等)。这些帷幕参数和技术要求对帷幕的质量、进度和工程造价等都有很大关系，而灌浆施工人员的主要职责仅是依照灌浆技术要求进行施工，如需要改变技术要求，需征得监理和设计的同意。所以设计人员不仅必须熟悉灌浆业务和灌浆施工技术，还应深入工地随时掌握现场灌浆进行情况，便于及时发现问题和解决问题，同时也可以和施工人员相互研究，听取意见，改进施工工艺，修改设计，使灌浆设计更趋完善，更适合该工程的具体条件。
第三节灌浆帷幕的位置
灌浆帷幕的位置，依据大坝形式及其基础应力状况而定。
一、混凝土重力坝
灌浆帷幕布置的原则是尽可能靠近大坝的上
游面，这样对降低扬压力有利。一般情况下，帷
幕中心线多设在距上游坝踵0.06H O～0.1H O的部位
(H O为坝前最大水深，即指在正常高水位时，坝前
由基岩面起算的水深)，或0.1倍左右坝底宽度的
部位，见图6-1。帷幕灌浆施工，可在上游坝面底
部或是在灌浆廊道中进行。表6-1中的附图是日
本混凝土重力坝中常采用的几种防渗帷幕的形
式，可供参考。A型比较理想，C1型和A3型较易施
工。
为了降低坝基的扬压力，还应设置排水系统，
使之与灌浆帷幕相互结合，共起作用。
二、拱坝
一般拱坝基础底宽较小，通常仅为坝高的
15%～40％。在设计拱坝时，上游坝踵处常常会出
现有拉应力，在这种情况下，帷幕的位置应设置
在压应力区之内，以便防止破坏。
拱坝的基础岩石和两岸承受拱坝主要推力的岩石，应具有足够的强度和完整性，基础扬压力对坝身稳定的影响不很大，帷幕主要是起防止渗漏的作用，但幕后排水设施仍有必要。特别是两岸拱座部位的排水设施，尤应加强。
重力拱坝帷幕设置的原则，可参照重力坝中所述。
三、土坝和帷石坝
灌浆帷幕的位置，根据坝内防渗体的位置而定，有设置在坝的上游面处的，见图6-2(a)；有设置在基础中部的，见图6-2(b)，但是帷幕本身都必须与坝内防渗体紧密相连，以达到有效阻水的目的。
四、混凝土面板帷石坝
灌浆帷幕一般是沿趾板中心线布置。
图
第四节灌浆帷幕防渗标准和灌浆压力
灌浆帷幕设计首先考虑的应是帷幕的防渗标准和灌浆压力。
一、帷幕的防渗标准
帷幕的防渗标准关系到大坝基岩的渗漏量与渗透稳定，也与帷幕灌浆施工造价密切相关。故必须持慎重态度。
帷幕的防渗标准一般应是根据坝型、坝高、基岩地质条件、库水使用价值以及其他有关因素等确定。而最主要考虑的应是两个因素：一为大坝基岩的渗透稳定；二为库水的经济价值。
霍尔斯贝（Houlsby.A.C）于1976年著文提出一种新的灌浆帷幕防渗标准见图6-3。这个标准将大坝型式、基岩特性、帷幕的排数以及库水的经济价值等结合起来一并考虑，可供我们参考。
1．坝基岩石渗透性大于方格内的吕容值时，需要灌浆；灌浆帷幕需要达到方格内的吕容值。
2．此标准仅具有指导意义，各坝址可根据具体情况加以修改。
3．此标准仅适用于岩石灌浆，主要用于表面段，岩层部位较深处允许采用更大值。
4．当按此图标准确定无需灌浆时，也应相隔一定距离打一定数量的校核孔。
从总的趋势看，国内关于灌浆帷幕防渗标准问题倾向于逐渐放宽。
根据《混凝土重力坝设计规范》DL5108-1999规定：坝高100m以上，防渗标准透水率q=1~3Lu；坝高=100m~50m，q=3~5Lu;坝高50m以下，q=5Lu。抽水蓄能电站上库或水源短缺的水库，q值控制标准宜取小值。
SL274~2001《碾压式土石坝设计规范》规定：1级、2级坝及高坝灌后基岩的透水率宜为3~5Lu，3级及其以下的坝透水率宜为5~10Lu。抽水蓄能电站上库可取低值。
从基岩防渗的要求看，透水率q=1Lu的标准已经是不低了，一般情况下，较此再小的标准例如要求q=0.5Lu等似无必要。
另外，一座大坝基岩灌浆帷幕防渗标准也可根据该部位承受水头的大小和该部位在工程上的重要程度采用两种或三种的，例如贵州省东风水电站大坝基岩灌浆帷幕防渗标准就是采用三种，参见
第十二章第五节第Ⅱ工程实例。
二、灌浆压力（指中值）
灌浆压力是提高帷幕灌浆质量和保证帷幕灌浆质量的重要因素之一。关于如何选用灌浆压力问题，在前第四章第五节中已予阐述，在本章中再次提出，主要目的是提醒设计者在选用高压时应注意的事项。
从近期一、二十年的设计情况看，国内帷幕灌浆比较倾向于使用高压，在选用高压时需注意下列问题。
1. 设计原则上讲，一般情况下，采用的灌浆压力应以不使岩体劈开，不引起永久变形
为好，否则必须通过现场试验和详细论证。
2. 在岩溶发育地区修高坝，为了使溶洞内的充填物固结、密实，常常使用高压。根据实践经验，一般情况下灌浆压力为5~6MPa就够了，大于6MPa的灌浆压力似无必要。
3. 宜考虑大坝承受水头的因素，一般情况下坝高100~150m时，帷幕灌浆压力不宜大于4倍坝前水深；坝高150~200m，不宜大于3倍坝前水深。
4. 宜考虑岩体结构和岩体强度，岩体结构是缓倾角水平层状的岩体和抗压强度低的岩体，如页岩、板岩、泥质砂岩等，不宜采用过大的灌浆压力。
与帷幕的防渗标准一样，一座高坝的基岩帷幕灌浆也可由于各部位承受坝前水头的不同，而采用两种或三种灌浆压力。
三、混凝土面（或岩面）抬动
无论选用任何灌浆压力均应以不引起混凝土面（或岩面）抬动，或抬动不超过允许值为准。切实防止由于上抬而使混凝土产生裂缝，影响水工建筑物的整体性。一般规定：混凝土面上抬值应小于0.2mm，且帷幕灌浆应在无抬动工况下进行。
第五节灌浆帷幕的形式和深度
一、帷幕的形式
1．封闭式帷幕
灌浆帷幕深入基岩的相对不透水岩层，基本上全部截断渗流的，称为封闭式帷幕。这种帷幕的防渗效果好，在可能的条件下，大坝基岩宜采用这种形式的灌浆帷幕。
英国葛兰德对欧美一些大坝灌浆帷幕所进行的分析认为，对于均质透水岩层，即使帷幕深度达到透水岩层厚度的90%，而经过其余10%透水岩层厚度的渗漏量，仍然高达相当于完全未处理（即没设帷幕时）时渗漏量的35%。这说明帷幕深度应该深入到相对不透水岩层，才能收到显著的防渗效果。
2．悬挂式帷幕
在相对不透水岩层埋藏较深的或分布无规律的坝址区，其帷幕深度没有达到相对不透水岩层的，称为悬挂式帷幕。采用这种形式的帷幕，一般常需配合其它的防渗措施，如在上游设置铺盖，下游增设排水设施等。
当帷幕由两排或多排钻孔组成时，各排钻孔深度有时不同，有些钻孔深达相对不透水岩层，起到主要防渗作用，称为主帷幕。其他几排帷幕孔较浅，主要是增进基岩的整体性、密实性，加强防渗效果，称为副帷幕。
对于混凝土重力坝来讲，这两种帷幕有的是在同一廊道内施工，有的则不同，主帷幕在廊道内施工，而副帷幕在坝的上游面底部施工（如图 6.5-1）。在后者情况下，主帷幕孔多向上游倾斜或是垂直，副帷幕则向下游倾斜，使主、副帷幕孔随着钻孔深度的增加而逐渐接近。有时恰与此相反，主帷幕在坝的上游面底部钻孔，而副帷幕却在廊道内钻孔，见图6.5-2,这种形式，一般不常采用，因
主帷幕施工时间易受限制，且干扰大。
图6-4 灌浆帷幕形式 图6-5 主、副帷幕位置
1-主帷幕；2-副帷幕；3-相对不透水岩层；4-排水孔 1-主帷幕； 2-副帷幕
二、帷幕的深度
坝基灌浆帷幕深度最好是能深入基岩的相对不透水岩层，这样做效果好，已如前述。但若相对不透水岩层埋藏很深，则只好选用悬挂式帷幕了。
悬挂式帷幕深度应根据地质条件、地层的透水性、坝基扬压力允许值、坝基排水措施等因素，结合大坝工程实际需要，参照渗流计算成果及其它类似工程的实践经验，综合考虑确定。一般情况下主帷幕深度不宜小于坝前最大水深的30%。
国内一些大坝，其帷幕深度一般约为坝高的45%，见图6-6（图中每一小圆圈代表一个坝），其变化范围多在30%~70%之间。
美国有的单位总结了许多大坝的灌浆帷幕设计与施工的经验，认为在一般地质条件下，帷幕深度可为坝前最大水深的40%，其变化范围在20%~70%之间。
英国葛兰德统计了欧、美一些大坝的帷幕深度与坝前最大水深关系的资料，见图6-7（图中每一小圆圈代表一个坝）。并提出了确定帷幕深度的简单公式。
D= +C
式中 D ——帷幕深度（m ）;
H 0——坝前最大水深（m ）; C ——常数，一般取8~25m 。
在同一个坝，由于各个部位的条件不同，对帷幕深度的规定也不完全相同。例如朱庄水库大坝，
H 0
3
在河床部位，帷幕深度规定进入相对不透水岩层5m；而在左岸坝肩部位，坝高自该处岩面算起仅20~35m，但岩石破碎，透水性大，相对不透水岩层埋藏很深，所以帷幕深度规定为该处坝高的1倍左右。
一般情况下，当帷幕钻孔深度超过100m后，施工比较困难，钻孔容易偏斜，影响帷幕的连续性和完整性，工程造价也高，很不经济，所以坝基帷幕钻孔深度以不超过100m为宜。
这里必须指出，帷幕钻孔深度与帷幕深度有时是不一致的，通常有两种情况：
（1）帷幕钻孔的深度就是帷幕的深度，见图6-8。
（2）各层灌浆平洞中钻孔深度之和为帷幕的深度，见图6-9。
当坝基的相对不透水岩层埋藏很深，需要设置较
深的帷幕时，为了施工方便而又不使钻孔深度过大，
常常在两岸专门开挖几层平洞，在平洞内进行钻孔灌
浆。这样，由两岸各层平洞中所钻的灌浆孔，即构成
上下相互衔接的帷幕，见图6-9和图6-10。在岩溶地
区修建的高坝，也常常采用这种类型的帷幕，例如乌
江渡大坝、隔河岩大坝等防渗帷幕就是采用这种类型
的。
拱坝由于地形条件的关系，在两岸也经常采用开
挖平洞方法，在平洞内进行钻孔灌浆。例如意大利桑
塔·久斯庭纳拱坝就是在两岸专门开挖的三层平洞内
进行钻孔灌浆的。
第六节灌浆帷幕的厚度和长度
一、设计帷幕厚度应遵循的几项原则
帷幕的厚度主要是根据地质条件，帷幕允许的水力坡降，大坝基础的防渗标准和幕体本身的密
实性、稳定性而决定的。
(1) 在致密、坚硬、裂隙少、透水性小的岩石基础中，设置一排孔的帷幕即可。在岩石
破碎、节理裂隙发育、透水性大的地区，为了保证幕体的密实性，减少渗透性，使岩石透水率按设计要求达到1~3Lu ，常常需要设置二或三排钻孔组成的较宽的帷幕。
(2) 在复杂的地质条件下，如岩石中遇有大的断裂构造，或是含有可溶性岩层，或是岩 溶强烈发育、大量漏水等情况，应考虑设置较宽厚的帷幕，帷幕钻孔也常为两排或两排以上。
(3) 对于高坝，为了降低坝基扬压力值，或由于某些原因，对坝基岩体防渗性要求很高 时，也应考虑设置较宽的帷幕。
二、灌浆帷幕钻孔排数的选用
我国修建的一些较高的大坝，除少数基岩地质条件良好者外，一般的防渗帷幕多由2~3排灌浆孔所组成，其中一排多深达相对不透水岩层，其它各排较浅，起增强帷幕上部的防渗和稳定作用。
美国有的单位主张帷幕灌浆施工应采用单排钻孔，由该单位负责施工的大坝，水头在400ft(约等于122m)以下的，大坝基岩防渗多采用这种单排钻孔的帷幕形式。
苏联有的人员意见是：当一排灌浆帷幕钻孔的最终距离已缩短至0.5m 而仍未达到规定的防渗标准时，建议帷幕钻孔应增为两排。
日本修建的混凝土重力坝，大坝基岩灌浆帷幕多采用主、副帷幕形式，比较高的大坝，主帷幕多为两排；拱坝基础的灌浆帷幕采用一排的较多，见表6.3-1.
通过工程实践，我们认为在地质条件复杂、岩石破碎、裂隙多、透水性大的基岩中建造帷幕，如果要求幕体透水率q ≤1Lu 时，可设置三排钻孔，其孔距可稍大一些。灌浆时先灌边排，后灌中间排，挤密压实，这样做灌浆效果好，帷幕也较厚，而钻孔工程量并不一定多。例如朱庄水库大坝河床第8、9、10号三个坝段，坝基透水性大，帷幕设计为三排灌浆孔，孔距3m 。灌浆后效果良好，其工程量与孔距1m 的单排孔相同。对地质条件比较好的坝基，坝工设计对基础岩石又没有特殊要求时，其帷幕组成是设计一排孔，还是两排孔，如何考虑孔深、孔距，则应结合具体情况通过灌浆试验确定。
两排孔或多排孔组成的帷幕，排距一般不再变动。根据地质条件的变化，需要补加灌浆孔时，一般多在各排上补孔加密，缩短孔距。故在设计灌浆帷幕时，一般的原则应为排距小于孔距。
三、帷幕厚度设计
帷幕厚度与帷幕幕体内的水力坡降的最大允许值有关，并可用式6.6-1表示：
I a = H 即T = H (6.1)
式中 I a ——帷幕体内（即帷幕前后）的允许水力坡降，表6-2可以作为设计时的参考。
δ——通过帷幕的水头衰减系数（δ = ）；
H ——水头（m ）； T ——帷幕厚度(m)。
表6-2 帷幕厚度与幕体允许水力坡降的关系
δ T δ
I a
帷幕前后的水头差
水头
对混凝土重力坝岩石基础的防渗帷幕，其幕体允许的水力坡降值见表6-3。
表6-3 防渗帷幕幕体允许的水力坡降值
幕体透水性
允许的水力坡降值
I a 透水率q （Lu ）
渗透系数K （cm/s ）
＜5 ＜3 ＜1
＜1×10-4 ＜6×10-5 ＜2×10-5
10 15 20
对悬挂式帷幕，通过帷幕的水头衰减系数δ的近似值，可按表6.6-3中的资料求得。
表6-4 水头衰减系数与帷幕形式的关系
帷幕型式
坝底宽度B 与帷幕深度S 的比值
水头衰减系数δ近似值 0．85～0.75 0.75～0.70
0.70～0.65
注：帷幕后有铅直排水。
四、帷幕厚度与孔距、排距等参数的关系 假定条件如下：
(1)受灌介质是均质岩层，浆液扩散范围呈圆形，其有效半径为R 。
(2)各灌浆孔灌入的浆液彼此相互连接，不使幕体留有空隙，而又不相互搭接过多，造成钻孔工程量的增加。
理想的各灌浆孔浆液扩散范围相互连接情况如图6-11所示。
图中三角形ABC 为等边三角形，由几何关系得出以下几项关系式：
孔距与排距的关系 L=Dsin60°, 即D=1.15L （6.2） 孔距与浆液扩散半径的关系 D=2Rcos30°, 即D=1.73R （6.3） 幕厚与孔距的关系
T =D [tg30°＋(N －1)sin60°],即T =（0.87N －0.29）D (6.4)
其中N 为帷幕钻孔的排数。
根据式（6.4）得：一排钻孔帷幕厚度T 1=0.58D ; 二排钻孔帷幕厚度T 2=1.45D ； 三排钻孔帷幕厚度T 3=2.32D 。
幕厚与排距，幕厚与浆液扩散半径的关系
T =（1.5N -0.5）R (6.5) T = (N-0.33)L (6.6)
以上是在理想的均质的条件下理论计算的成果，实际上浆液在岩石中的扩散情况多系沿裂隙灌入，呈树枝状，并非圆形；灌浆孔的孔排距也不能保证浆液扩散恰如图6.6-1中所示的情况，故上述的关系式纯属理想，并不能直接用于工程中。为简便计，在工程上常采用下述方法估算帷幕的厚
B S
<1
B
S
=1～2 B S
>2
度：单排孔帷幕厚度约为孔距的70%～80%；多排孔的帷幕厚度约为两边边排之间的距离再加上边排孔孔距的60%～70%。
五、浆液扩散半径的估算
估算浆液扩散半径R的公式很多，这里仅列出在裂隙均匀分布的岩石中，较为常用的一个公式和隆巴迪公式仅供参数，难以实际应用。
1．常用公式：
n
Hr
Kt
R2
1
2
μ
μ
= (6.7)
式中 K——灌浆前岩层的渗透系数；
t——灌浆的延续时间；
H——灌浆压力，以水柱高度计；
r——钻孔半径；
μ1、μ2——水与浆液的粘滞系数；
n——岩层的有效孔隙率。
2．隆巴迪公式R max＝ (6.8)
隆巴迪采用力的平衡法表示出缝宽为2t的缝中，浆液最大扩散半径Rmax的计算公式。表明Rmax 依下列三个因素而变；最大灌浆压力Pmax；缝的宽度2t；以及浆液的内聚力C。
六、灌浆帷幕长度确定的原则
为了减少绕坝渗流，降低两岸孔隙水压力，以保证岸边坝块的稳定，灌浆帷幕往往需要沿坝轴线向两端延伸一定距离，其延伸长度应依地质条件确定，一般可根据下面两个原则考虑；
（1）帷幕延伸至水库正常高水位与相对不透水岩层标准范围线在两岸的相交处，见图
6.6-2.
（2）帷幕延伸至水库正常高水位与水库蓄水前两岸的地下水位线相交处，见图6.6-3。
如果缺少以上资料，或是按上述两项原则计算，帷幕线需延伸很远时，则可根据当地地质条件和水工设计实际情况，暂定向两岸延伸30～50m，或再稍长一些。待大坝竣工蓄水后，观测渗漏情况，如有必要，再行延伸。
图6－12 帷幕长度设计之一图6－13 帷幕长度设计之二A—正常高水位与相对不透水岩层线相交处；1—相A—正常高水位与原地下水位线相交点；1—BB’线，
对不透水岩层标准范围线；2—原河床水位；3—大即蓄水后地下水位线；2—AA’线，即原来地下水位线；
坝建成后的正常高水位；4—灌浆平洞；5—帷幕灌 3—灌浆平洞；4—大坝建成后政正常水位；5—原河床
浆孔；6—排水孔水位；6—相对不透水岩层标准范围线；7—帷幕灌浆孔；
8—排水孔
P
max
t
C
第七节弱透水岩石坝基防渗帷幕设计
在弱透水性岩石（通常系指透水率q小于1～3Lu的岩石）地基上建坝，关于帷幕应如何设计的问题，意见较多。都认为这是个关系到能否保证大坝安全，节约资金和加快工程进度的大问题，需要详细探讨和认真对待。我国三门峡、龙羊峡、潘家口、白山以及长江三峡等大坝基础岩石中，有大部分岩石属于弱透水性的，简要地总结一下这方面的设计经验是有好处的。任何事物都不是绝对的，有其一般性，也有其特殊性。关于这一问题，这里仅概略地、原则性地谈谈我们的认识和看法。本节所论述的主要限于70m以上的高坝；对于两岸坝肩水头小的部位以及中坝、低坝，可作适当参考，不在此限。
一、设计原则
在弱透水性基岩中，灌浆帷幕效果一般不是很显著的。如果岩石比较完整，又没有如断层、挤压破碎带、泥化夹层等特殊地质情况时，原则上宜采用以“排”为主的措施。
二、设计思路和设计依据
对于帷幕灌浆来讲，灌浆设计应有足够的地质资料作为依据，而勘测阶段提供的帷幕线的工程地质与水文地质渗透剖面，精度往往不够，有些工程在设计帷幕线上只有极少数勘探孔甚至一个没有，需要补充。在帷幕灌浆施工中，又常常利用前一批灌浆孔的资料来指导后一批灌浆孔的设计与施工；而后一步所采取的措施，也往往取决于前一步所实施的结果，因而帷幕设计有时需要进行小量修改，这是灌浆工程的特点。弱透水基岩防渗帷幕设计也是如此。所以，我们觉得在这样基岩中是否不做帷幕或少做帷幕，需要在下述条件的基础上进行考虑和研究；
1．首先在设计帷幕线上应有足够的地质勘探孔，说明基岩透水性情况，有较多工程宏
观看基岩透水性小，透水率q≤1～3Lu的占80%或90%以上，但通过加密勘探孔或灌浆先导孔细查，发现有小断层，破碎带等透水率大的部位。
2．还需了解每个坝段岩石透水性强弱的程度和分布状况，了解岩石在设计灌浆压力下
吸浆的情况。有的岩体在灌浆压力小于1MPa时，吸浆量很小；大于1MPa时吸浆量变大。
3．要有较大的把握，估计到在水库蓄水后不会再行灌浆工作。因为水库蓄水后，在高
水头作用下，灌浆孔口易产生较高的涌水压力，灌浆施工困难，对灌浆质量也有影响。所以，若无太大把握，一般宁愿在蓄水前多做一些灌浆工作，多掌握一些资料，从长远观点看，还是有利的。当然，还必须结合节约一同考虑，做到两者兼顾。
三、设计方案
为了保证安全可靠，我们建议应该做到三个“一定”，就是：做一定数量的灌浆帷幕；少数帷幕灌浆孔需达到一定深度；灌堵可能存在的渗漏水量大的部位，将基岩渗漏量减少到一定的程度。
帷幕设计为单排孔。灌浆先导孔孔距12～18m，孔深不小于坝前最大水深的30%～50%，或不小于45～55m，实际上兼起勘探孔和灌浆试验孔的作用，用以了解在帷幕设计深度范围内岩体的透水情况和灌浆情况，并可据之简略勾划出渗透剖面图。这样就满足了前第二项中所述第1、2款的条件。根据先导孔压水试验和灌浆情况，结合水工设计要求，确定各部位灌浆帷幕孔的孔距、孔数、孔序和孔深，不排除有在某些先导孔之间仅做排水，不再进行灌浆或仅进行少数量灌浆的情况。这样进行设计，工作主动，论据充分。
总的想法是：对于高坝，完全采取排水设施而不考虑帷幕灌浆先导孔（或少数I序孔）配合是不很合适的。
有时，鉴于工程的重要性，对基础岩石提出较高的要求；或是为了某一特殊目的，需尽量降低基础岩石渗水流速或渗漏量时，即使大坝基础岩石透水性较小，也常常进行一定数量的帷幕灌浆。
这里还想提出的一点是，如果仅准备钻设排水孔而不准备做或计划少做灌浆帷幕孔的坝段，仍应预留帷幕孔的位置，而在帷幕后依照常规设计排水孔的位置钻设排水孔，为以后万一若仍需进行
帷幕灌浆时，留有施工位置。
第八节 灌浆帷幕结构的验算
根据大坝基岩稳定计算要求、地质勘探资料和灌浆试验成果，初步确定了帷幕结构形式、幕深、幕厚和幕体渗透性。对于帷幕的防渗效果，降低扬压力的程度及幕体本身的稳定性，则可依照渗流理论建立物理和数学模型，采用有限元方法或其它方法进行计算。这里仅介绍一种比较简便的手算方法供参考。
一、 封闭式帷幕渗流计算
假定透水岩层为有限厚，且为均匀介质。帷幕深入相对不透水岩层，相对而言，帷幕本身渗透性虽很低，但并非完全不透水，渗流通过帷幕渗至下游，如图6－14(a)所示。
在这种情况下，可先将帷幕厚度T 按其透水性变换为一个当量厚度l 3
L 3= ·T 或
L 3= ·T （6.8-1）
式中 K ——灌浆前岩体的渗透系数；
K C ——灌浆后帷幕幕体的渗透系数； q ——灌浆前岩体的透水率；
q c ——灌浆后帷幕幕体的透水率。
这样就将实际的计算条件转换为图6－14(b)所表示的设想计算条件，坝底宽度改换为L 1＋L 2＋
L 3。
假定基础岩层为均匀介质，沿基础岩层表面的渗透水头可依照比例关系，近似地确定。
在B 、C ′两点处的水头值可以分别代表相应于帷幕前、后的水头，而C ′点的水头与总水头的比值（H ′C /H ），即为扬压力衰减系数α1。
B 、
C ′两点的水头H B 、H C ′的数值如下：
K K C q q c
H B = H ·
H c′=
H ·
α1 =
举例：某大坝帷幕深入相对不透水岩层，为封闭式帷幕，已知帷幕上下游水位差H=80m ，帷幕至上游坝踵与下游坝趾处的距离分别为L 1=8m,L 2=72m,帷幕厚度T 为3.5m ，基岩透水率q 平均值为20Lu ，帷幕防渗标准为1Lu ，见图6－15（a ）。
试验算：①幕后水头（即C ′点水头）可否降到0.5H(即x 1=0.5)；②幕体水力坡降是否小于规范允许值。
解：首先将帷幕厚度换算为当量厚度m T q q c 705.31
20L 3=?=＝
。 渗径总长L=L 1+L 2+L 3= 8+72+70=150m 。
由图6－15(b)求出
B 点水头m 75.7150
70
7280L L L H
H 2B ＝＋＝＝?+3 C′点水头m 3150
7280L L H H 2C 4.8＝＝＝? α1= = =0.48＜0.5
幕体水力坡降 = = 10.7， 小于表6－2中的允许水力坡降25；也小于表
L 2＋L 3
L 1＋L 2＋L 3
L 2
L 1＋L 2＋L 3 L 2
L 1＋L 2＋L 3
C ′点水头 总水头 38.4
80
75.7－38.4
3.5
6－3中的20。帷幕结构满足要求
二、悬挂式帷幕渗流计算 假定透水岩层较厚，帷幕深度没有达到相对不透水岩层，为悬挂式帷幕。帷幕幕体渗透系数小，透水岩层渗透系数大，渗流沿帷幕边缘渗至下游，如图6.8-3所示。
图6－16 悬挂式帷幕结构验算（长度单位：m ）
现假定渗流在铅直方向的水头损失较水平方向大一倍（此比值系根据岩石具体条件而定）。设q c 、q 1、q 2分别表示帷幕幕体、坝基透水岩体、帷幕底部岩体的透水率值。
先将帷幕底部厚度t ，变换为一个当量厚度t 1，则：
t 1= ·t
则实际的计算条件可换为图6.8-3（b ）所示的设想计算条件，渗径总长L 改换为l 1+2d+t 1+2d+l 2。
H B = ·H
H C = ·H
幕体水力坡降： I= = ·
扬压力衰减系数： α1=
如果假定渗流在铅直方向的水头损失与水平方向一致，而帷幕底部岩体的透水率值与坝基透水岩体也相同时，则渗径总长L 应为l 1+d+t+d+l 2，余者计算同前。
举例：某坝坝基帷幕为悬挂式帷幕，坝基岩体透水率q 平均值为25Lu ，帷幕底部岩体透水率为5Lu ，帷幕上、下游水位差H=60m ；帷幕至上游坝踵与下游坝趾处的距离分别为：l 1=8m ，l 2=48m ，帷幕深度d=30m ；帷幕厚度t=2.4m ，幕体透水率为1Lu 。
试验算：①幕后水头（即C ′点水头）可否降到0.5H （即α1=0.5）；②幕体水力坡降是否小于规范允许值。
解：仍假定岩体中渗流在铅直方向的水头锅失较水平方向大一倍。
依前述程序 t 1= ·t = ×2.4 = 12m
q 1
q 2
L-l 1
L
l 2
L
H B -H C t L-l 1-l 2 L H
t
l 2
L
q 1 q 2 25
5
渗径总长 L=l 1+2d+t 1+2d+l 2=8+60+12+60+48=188m
扬压力衰减系数 α1 = = = 0.26＜0.5
幕体水力坡降 I = · = × = 17.6，小于表6－2
中的25，小于表6-3中的20，帷幕结构满足要求。
第五节 帷幕的防渗效率
灌浆帷幕的主要目的是减少大坝基岩内的渗流。今用简单的公式，概略地估算一下帷幕的效率。图6-17中所示为在透水岩体中间有一渗透系数低的帷幕，两者总的厚度为L 。
根据达西定律：
V = KI
而 I =
Q = VA = K · ·A
在研究单宽的情况下， A=1。
基岩不设帷幕时的单宽渗流量为：
Q B = （6.9）
式中 Q B ——不设帷幕时基岩的单宽渗流量；
K 1——基岩的渗透系数； h 1——上游面水头；
h 2——下游面水头； L ——坝基宽度（L=l 1′+l 2+l 1″）。
设置帷幕（相当于在基岩中有一透水性很小的岩层）后的单宽渗流量计算式，与式（6.9-1）的情况相似，通过推导得出：
Q A =
即 Q A = (6.10)
式中 Q A ——设置帷幕后的单宽渗流量；
K 2——帷幕体的渗透系数；
l 2 L 48
188
L —l 1—l 2 L H t 188-8-48 188 60
2.4
h 1－h 2
L
h 1－h 2
L
K 1(h 1-h 2)
L
K 1（h 1－h 2）
(L －l 2)+ ·l 2
K 1
K 2
K 1K 2（h 1－h 3）
K 2(L －l 2)+K 1l 2
图6-17 夹有中间层的透水岩层
l 1
—透水层的厚度（l 1
=l 1
′+ l 1
″）； l 2
—帷幕的厚度；K 1
、K 2
—透水岩层，帷幕的渗
透系数；h 1
、h 2
—上游、下游的压力水头；1—透水岩层；2—帷幕
l 2——帷幕的厚度；
·l 2——帷幕的当量厚度。
根据定义，灌浆帷幕的防渗效率E C 为：
E C
= （6.11）
将式（6.9）中的Q B ，式（6.10）中的Q A 代入式（6.11），便得：
(1 - )
E C = (6-12)
(1 - )+
令α= ，（K 2＜K 1＝， β= 代入式（6-11）则得：
E C = （6-13）
式（6-13）可用图6-18表示。
由图6-18中可以看出，当α为一定值时，β值愈大，E C 值愈大，也就是说l 2愈大，帷幕愈厚，防渗效率愈高。若β为一定值时，则α值愈小， E C 值愈大,也就是说K 2值愈小，帷幕的渗透性愈小时，或K 1值愈大，在强透水性岩石中时，防渗效率愈高。
防渗效率E C 是个百分数，它仅表示经过灌浆后岩石基础渗透流量较灌浆前减少了百分之多少。岩石基础透水性大的，E C 值易高；透水性小的，E C 值一般不易很高。所以，不要以E C 值的大小来作为评定帷幕灌浆施工质量标准。
例如坝基岩石渗透系数K 1原先就很小，与帷幕渗透系数K 2相接近，此时α值将近等于1，由式（6.13）计算，则防渗效率E C 值将会很小，这就说明了为什么在弱透水基础岩石中，灌浆帷幕的效果一般不很显著的原因，而这与帷幕灌浆施工质量好坏却无关。
为了提高防渗效率，在设计灌浆帷幕厚度和确定幕体的防渗标准时，均需慎重。
K 1
K 2
Q B －Q A
Q B
K 2 K 1 l 2 L K 2 K 1 K 2 K 1
K 2 K 1 l 2 L
β（1-α）
β（1-α）+α
l 2
L
第十节 排水设计与施工
岩石地基排水的主要目的是降低坝基扬压力，对于混凝土重力坝来说，尤为重要。
混凝土坝基岩一般均设置防渗帷幕和排水孔，水库中的水通过帷幕后，坝基扬压力值就有衰减，通常称其衰减系数为α1；至排水孔处扬压力又有衰减，称其衰减系数为α2 (图6-19)。一般情况下，对于混凝土重力坝，α1值需根据坝基地质条件、帷幕的结构及其渗透性而定，一般取0．45～0.6；而α2宜采用0.25～0.3。
由于地质条件和地下渗流的复杂性，因此难以用准确的计算方法来进行排水设计，一般多根据大坝基础岩石的水文地质和工程地质条件，坝工设计的需要，结合帷幕设计，一并考虑。比较准确的排水设计，例如确定孔距、孔深、排水效果等，需通过电模拟试验才易获得。例如葛洲坝一期工程二江泄水闸护坦设计，采用了抽排方案，为了搞清经排水后，扬压力能否降低到设计规定值，排水量究竟是多少，采取的孔距、孔深是否合理，在施工前做了三向电模拟试验。日本黑部第四大坝基础排水设计也做了较大规模的电模拟试验。国内较多的重要工程在设计阶段均进行过电模似试验。
一、排水孔的位置和布设
排水孔一般分为主排水孔和副排水孔两种。纵向主排水孔位于帷幕下游，距帷幕较近，通常多与帷幕灌浆孔在
同一廊道内，但应以在帷幕幕体及岩石内的水力坡降不超过允许值为限。帷幕灌浆孔多为垂直孔，有少数工程采用向上游倾斜的孔。主排水孔则是向下游倾斜，见前图 6.5-1。一般规定，在基础岩石表面处，主排水孔与帷幕下游排灌浆孔的间距不得小于2m 。故主排水孔向下游倾斜时角度常依所在部位廊道底板混凝土的厚度而定，例如潘家口大坝的主排水孔与灌浆帷幕孔布设在同一廊道内，
主排水孔距帷幕下游排灌浆孔的间距为0.5m ，主排水孔向下游倾斜的角度如表6-5所示。
为了防止水力坡降过大，高坝有时在灌浆廊道下游专
门设置主排水孔廊道，主排水孔与帷幕灌浆孔不在同一个廊道内施工，在这种情况下，主排水孔向下游倾斜的角度
可小些，或为直孔。
纵向副排水孔距帷幕较远，对于高坝，常设置两排或
更多排的副排水孔。
从总的布局上看，高坝排水孔的布设多呈网格状，除
与坝轴线平行方向布设主、副排水孔外，在垂直坝轴线方
向也布设几排排水孔，与能者互相组成网格状，更多的坝常利用横向廊道钻设排水孔。图6.10-2是刘家峡大坝排水孔的布设情况示意图。
廊道底板混凝土厚度
（m ）
排水孔倾斜的角度
<3 3～5 5～7 >7 30° 22° 17° 15°
图6.10-2 刘家坝大坝地基渗流控制平面布置示意图
B—灌浆帷幕；C—主排水孔幕；D—第二排水孔幕；E—第三排水孔幕；G、H—横向排水孔幕；
1—坝轴线；2—灌浆排水廊道；3—第一基础排水廊道；4—第二基础排水廊道；5—横向基础排水廊道；
6—集水井；7—防渗墙；8—灌浆排水平洞；9—排水洞
两岸岩石的排水多采用在不同高程处设置排水洞的措施，多数大坝在洞内尚需钻设排水孔。
河床部位主排水孔孔口高程宜低于下游常水位，这种情况下排水效果显著，α2值易于达到设计要求。
表6-6中示出几个高坝的基础排水孔的布设情况。
比较高的大坝多利用横向廊道钻设若干扬压力观测孔(或利用观测孔观测)，形成几条顺河方向的扬压力观测剖面，用以观测坝基内扬压力分布情况，监测扬压力有无异常现象。
二、排水孔的孔径、孔距和深度
排水孔的孔径由于排水孔容易被淤堵，为了延长其有效使用年限和便于清淤处理，排水孔的孔径以大些为好。我国坝工设计上通常规定孔径不小于110mm或91mm，英、美等国大坝的排水孔孔径多采用3in(约76mm)。
排水孔的孔距主排水孔孔距一般为2～3m，岩石渗透性很小的地段，宜采用较小的孔距。副排水孔孔距可略大些，一般采用3～5m。但在泥化夹层和断层等地质条件坏的部位，为防止涌水破坏岩层，主排水孔的孔距则宜大些。
排水孔的深度应根据防渗帷幕和固结灌浆的深度以及坝基岩石的水文地质条件而定。一般情况下，主排水孔的深度约为帷幕深度的40～60％。副排水孔的深度多为6m～12m，也有深达15m或20m的。
当坝基岩石中具有承压水时，排水孔的深度应另行研究确定。
三、排水孔的钻设与安装
对没有特殊要求的排水孔，当钻孔完成后，在孔口应安设专门装置，对装置的要求和它所起的作用是：①应装有阀门，能开能关，便于控制孔内排水，使之外流或禁止其流出；②阀门打开，孔内排出的水能直接流到廊道内排水沟中；③设有安装压力表的部位，可以随时安设压力表，测定涌水压力；④排水孔需要清理时，便于施工。
有的大坝基岩中存在有泥化夹层，为防止夹层中细颗粒流失，而招致地层破坏，故在排水孔中夹泥层出露的部位应予堵塞。葛洲坝一期工程主排水孔内采用了泡沫塑料堵塞的方法；凤滩大坝主
排水孔中则采用了“下入钢管进行灌浆”的堵塞措施。有的大坝曾采用过在排水孔中下入反滤料的措施，但这种做法常易给以后的清洗排水孔工作带来困难，近期已不常采用。
对于排水孔应定期观测涌水压力和排水量，进行分析，并予以说明。例如××坝段～××坝段，幕后主排水孔若干个，库水位×××m时，有涌水的孔若干个，各自涌水量为aL/s，总计涌水量QL/s，最大为a1L/s。涌水压力较大的有若干孔，涌水压力值为何，等等。此外还应采取水样做水质分析，同时应定期检查其淤堵和孔内沉积情况，发现问题及时处理。
水库大坝帷幕灌浆施工方案最终版
秦家沟水库帷幕灌浆施工方案 编制时间：2014年11月28日
秦家沟水库帷幕灌浆施工方案 一、工程概况 1、工程简介 秦家沟水库大坝帷幕灌浆共布置有一个灌浆洞，向大坝两岸延伸至山体深部总长20m，并向上游与引水系统帷幕接为一体，形成大坝的整体防渗屏障。大坝总长400m，需要施工部位帷幕左坝肩至坝体共计100m。 帷幕灌浆布置：排内孔距均为2.0m，排数根据不同的部位设置1～2排，即在桩号0+100.00～0+200.00之间设计有2排帷幕灌浆孔，分别为上游排和下游排；在0+00.00～0+100.00设计有2排帷幕灌浆孔，分别为上游排和下游排。 2、交通条件 大坝附件有县级公路，路面结构为混凝土和沥青，里程约100km。进场公路、左高线公路、左岸高低线连接线、左岸缆机平台公路、左低线公路。大坝路面混凝土浇筑，交通方便。 3、地质简述 本地大坝地层主要为二叠系上统玄武岩、角砾集块熔岩组（P2β），表层为第四纪覆盖层。 左岸坝基岩体为P2β15-2角砾集块熔岩，岩石坚硬；错动带发育程度不均匀，裂隙发育。坝肩地基全强风化、强卸荷、弱风化上段岩体完整性差，多张开、松弛。右岸坝肩岩性主要为P2β15-2角砾集块熔岩，上部涉及少量P2β21杏仁状玄武岩；坝肩地基全强风化、强卸荷及弱风化上段岩体特点与左岸相近。弱风化下段在岸坡下部次生泥较少，分布深度浅。
4、施工范围 本合同工程的主要工作包括：大坝帷幕灌浆及左坝肩廊道帷幕灌浆； 二、施工布置 大坝帷幕灌浆工程量大，工作面分布范围广。为保证施工质量、进度、安全及施工的连续性，必须合理有效布置集中制浆系统、供水、供电、通讯、排污等；考虑本标段总体布置及进度情况，帷幕灌浆施工布置情况如下 1、生活及办公设施 在大坝下游自行修建生活以及办公场所，对场地进行平整并进行地基处理后，建活动板房。 本工程高峰时项目部6人，清渣、制浆工等2人；施工机组4,套，1套备用，按8人/台套计，计24人，共32人。 2、集中制浆站 2.1集中制浆站选型 为保证灌浆过程的连续性，满足现场用浆需求，在施工过程中采用临时制浆站集中制浆方式。 2.2 集中制浆站布置 1）1#集中制浆站布置左岸廊道帷幕灌浆施工用浆。 2）2#、3#集中制浆站分别布置在大坝中部，主要供给坝基帷幕灌浆施工用浆及消力池帷幕灌浆施工用浆。 3）4#备用。 每个制浆站附近各设一个水泥仓库，其占地面积约为40 m2。每个站内配置1台ZJ400高速搅拌机高速制浆机、1个储浆桶、1台送浆泵。送浆管采用Φ50的
大坝补强灌浆方案
大坝补强灌浆方案 1、工程概况 大坝蓄水后，大坝下游面、层间结合缝、预留现浇牛腿空腔局部有渗水，为防止随着大坝达到正常蓄水位压力的增大，渗水量有增大发展的趋势，局、公司、项目部组织专题会议，对大坝渗水产生的原因及如何采取补救进行了专项分析。最终确定从坝体内部以帷幕补强灌浆为主、化学灌浆为辅的方案进行处理。 2、坝体渗水情况及范围 大坝下游面渗水主要集中在EL345-EL385m高程处，在EL345m以下有少量渗水，EL385m以上由于上游水位不是很高，所以目前渗水点较少，有待进一步观察。 3、坝体渗水处理方案 1）坝体防渗补强灌浆：主要充填碾压混凝土局部空腔和缝隙，防渗截漏，通过灌浆加固补强坝体和提高防渗性能，形成防渗体。对局部帷幕灌浆无法完全封堵的渗水点采用化学灌浆补充的施工方法。对坝体内部排水孔可能会出现因为补强灌浆造成封堵的情况在灌浆完成后对封堵的排水孔全部进行二次钻孔透孔，保证坝体排水系统畅通。 2）主要工程量： 补强灌浆钻孔总计6300延米，由于右岸坝顶道路影响419.3~384高程补强灌浆施工，目前能施工的为5046延米。按初步计划补强灌浆单耗50KG/m计算（包含弃浆量和封孔用量）约需425水泥约252T。。 3）施工分区 对大坝帷幕灌浆进行分区，分为三个区进行施工，EL419.3灌浆区、EL360灌浆区、EL306灌浆区。 4）施工步骤
计划在大坝左岸或右岸EL360m灌浆平洞内首先进行一个坝段的帷幕灌浆作为实验性灌浆，为后续灌浆提供基础资料。 4、设备及材料选择 （1）造孔设备； 钻孔采用回转式钻机和金刚石钻头或硬质合金钻头钻进钻孔。 （2）灌浆设备； 高速制浆机、拌和机、多缸活塞式灌浆机、承压输浆胶管、注浆管、胶塞、压力表、比重计等。 （3）灌浆材料；大坝补强灌浆采用425#中热硅酸盐水泥。 5、大坝防渗灌浆施工 5.1钻孔施工 （1）360、420俯孔钻孔孔位放样时，先在360廊道轴线下游0.5m处拉一条线绳，然后拉尺放样各孔位，确保孔间距准确，孔位成直线布置。钻孔采用地质钻施工，开孔孔位与测放孔位偏差不大于5cm，孔径不小于76mm，306仰孔采用坑道钻机进行钻孔，钻孔前钻机安装要周正平稳并按方案要求调试好钻孔角度，钻孔过程中应经常检查钻孔角度，避免钻孔角度偏差。钻孔结束后，妥善保护孔口，防止污水、泥沙流入孔内。 （2）补强灌浆钻孔按排序加密、自上而下分段的原则进行，灌浆孔分为I、II孔，孔距2.5m。目前计划补强灌浆孔先分两序进行施工，再根据现场灌浆单孔灌浆量、灌浆后下游面检查、进行局部补加III序孔。 （3）对钻孔中发现的各种情况如混凝土厚度、失水、卡钻、塌孔、断裂结构等做详细记录，作为分析灌浆质量的基本资料。 （4）补强灌浆孔钻孔分段长度与各灌浆段长一致，采用小口径钻孔，孔口
大坝帷幕灌浆施工报告
嵊州市南山水库除险加固工程 大坝帷幕灌浆 施工报告 浙江省水电建筑安装有限公司 二00九年六月
水库除险加固工程大坝帷幕灌浆 施工报告 审查： 校核： 编写：
目录 1工程概况 (1) 2地质条件 (1) 3施工工序质量控制 (1) 3.1 孔位、孔距 (2) 3.2 孔序 (2) 3.3 造孔 (2) 3.4 孔深 (3) 3.5 灌浆 (3) 3.6 封孔 (5) 4检查孔 (6) 5灌浆效果分析 (6) 5.1 帷幕灌浆成果分析 (6) 5.2 检查孔成果分析 (8) 6安全生产 (8) 7结论 (8)
附图 附图1 大坝帷幕灌浆平面布置图 附图2 南山水库大坝帷幕灌浆综合剖面图 附表 附表1 大坝帷幕灌浆孔实际工作量统计表 附表2 Ⅰ序孔帷幕灌浆分序统计表、B排Ⅱ序孔帷幕灌浆分序统计表附表3 Ⅲ序孔帷幕灌浆分序统计表 附表4 大坝帷幕灌浆孔透水率、单位注入量频率分序统计表 附表5检查孔压水试验成果一览表
1 工程概况 水库除险加固工程大坝帷幕灌浆的任务是对坝体两肩一定范围内进行帷幕灌浆防渗处理。设计技术要求：布置一排帷幕灌浆孔，孔深深入基岩相对隔水层（q≤5Lu）以下5m。具体各孔布置情况详见大坝帷幕灌浆平面布置图（附图1）。灌浆采用自上而下分段灌浆，接触段长度不得大于2m，以下灌浆段段长取5米。施工按三序施工，即按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序先后钻灌。 我公司施工队伍于2009年3月5日进场，帷幕灌浆于3月11日开工，2009年6月17日完成全部工作量。 本工程共完成钻孔32只，其中灌浆孔28只，检查孔4只；共计进尺907.80 m，其中覆盖层260.80 m，基岩647.00 m。完成灌浆151段，灌段总长为644.00m，耗用水泥88.10T。具体各孔工作量详见附表1。 2 地质条件 正常溢洪道帷幕灌浆基岩为侏罗系上统高坞组（J3g）流纹斑岩，紫灰色，左岸闸顶附近岩体较破碎，裸露岩石呈强风化，新鲜岩石致密坚硬。强风化岩石厚2～5m，弱风化岩石厚3～10m。上部覆盖层为混凝土和碎块石，厚度为0~19.50m。 在Ⅰ序孔施工过程中基岩接触段透水率较大，其中透水率最大值q为262.7Lu，基岩透水率q值在0.8~262.7Lu。 3 施工工序质量控制 为确保帷幕灌浆施工质量，项目部精心编制了嵊州市南山水库除险加固工程正常溢洪道帷幕灌浆施工组织设计，建立了质量保证体系，在施工中
大坝帷幕灌浆及充填灌浆施工方案
大新县派林水库除险加固工程 大坝帷幕灌浆及充填灌浆施工方案 审核：付俊杰 编制：陆伟 广西越海建设工程有限公司 大新县派林水库除险加固工程 项目经理部 二○○八年七月二十日
本工程大坝灌浆坝基线以下5米采用防渗帷幕灌浆，灌注纯水泥浆，坝基以上为土坝充填式灌浆，在坝坡上桩号0-020～0+162布置单排灌浆孔，，孔距2.0米。 灌浆材料：水泥粘土浆(砂含量10～30%，粉粒含量30～50%，粘粒含量20～30%)，水泥掺入量为15%。 灌浆施工次序：采用逐渐加密法，即沿轴线每隔20米先钻一个先导孔，了解地质状况，然后进行第一次序孔灌浆，再进行第二次序孔灌浆，再然后进行第三次序孔钻孔灌浆。 施工方法：帷幕灌浆采用直自下而上进行，灌浆压力400～500Kpa。充填式灌浆采用分段灌注方法，由下而上，下套管分段灌注，段长5～10米。浆液稠度先稀（容重1.3g/cm3）后稠（容重1.6g/cm3）,采用少管多复方法。灌浆压力由小到大，孔口最大灌浆压力为50kPa。 一、机械设备和人员 钻孔机械采用1台套液压回转钻机，1台套灌浆泵，1台套水泥搅拌机，水泵4台。钻孔灌浆专业施工人员8人。 二、钻孔和灌浆 灌浆工艺流程图如下： 1、测量布孔 按设计图纸测量放出灌浆孔轴线，确定起始孔从坝右开始，从右坝端用钢卷尺量出4米为第一个孔，然后用钢卷尺在孔位轴线上放出各孔位，并用木桩
在地面上标明孔位写上孔号。所有钻孔按施工放样图纸统一编号，并注明施工次序。 2、灌浆材料准备及制浆 2.1灌浆材料 （1）本次帷幕灌浆采用纯水泥浆，水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，其细度要求通过 6900孔/cm2标准筛余量少于5％。用于灌浆工程的水泥材料的生产（或出厂）指标及检验资料报送监理人审查批准。 （2）本次充填灌浆采用水泥粘土浆，水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，其细度要求通过 6900孔/cm2标准筛余量少于5％。粘土采用砂含量10～30%，粉粒含量30～50%，粘粒含量20～30%粘土。用于灌浆工程的水泥材料的生产（或出厂）指标及检验资料报送监理人审查批准。 （3）水：灌浆用水直接引用水库里的水。 2.2制浆 （1）制浆材料经过称量，称量误差小于5%。 （2）浆液采用专用机械制浆，搅拌均匀并测定浆液密度。 （3）浆液各项指标按设计要求控制。土料应先在泥浆池内浸泡数小时，搅拌成浆，通过过滤筛清除大颗粒和杂物，灌浆前再通过35孔/cm2的过滤筛。灌浆过程中浆液容重和输浆量应每小时测定1次并记录，浆液的稳定性和自由析水率10天测1次，如浆料发生变化，应随时加测。使用普通搅拌机时，应不少于3min; 使用高速搅拌机时，应不少于30s。浆液存放时间：当环境温度10℃以下时，不超过5h; 当环境温度10℃以上时，不超过3h; 3、施工机械选用和灌浆试验 3.1钻孔设备 钻孔机械采用1台套油压回转钻机钻进，配备足够长度的钻杆和岩芯管。 3.2灌浆设备 （1）用2台套以上的灌浆泵和水泥浆搅拌机。 （2）搅拌机的转速和拌合能力分别与所搅拌浆液类型及灌浆泵排浆量相适
第9章GIN法(大坝基岩灌浆)
第九章 GIN法灌浆施工 第一节概述 一、GIN法简易说明 GIN（Grouting Intensity Number）灌浆法也可称之为灌浆强度值灌浆法，在一个灌浆段全部灌浆过程中保持GIN是一常数值。该施工方法是在1993年由瑞士灌浆专家隆巴迪博士（G. Lombardi）首次提出的。他认为进行帷幕灌浆施工，只要做到各个灌浆段的GIN值大体一致，就可以建造一道均匀连续的防渗帷幕。国际上有些工程已开始应用，并获得了理想效果。 二、GIN值的含意 要对岩体灌浆使其紧密就必须消耗比较多的能量。在一个灌浆段内，能量的消耗近似等于灌浆压力P和单位段长累计注入量V的乘积，即P×V。这个数值P×V就叫做GIN值（灌浆强度值）。若灌浆压力以MPa计，单位段 长累计注入量以l/m计，则GIN值即可以 MPa×l/m表示。例如GIN值为200，就是 P×V=200（MPa×l/m）。 若将PV=200画成灌浆压力P与单位长 度累计注入量V相应曲线时，就可以得到 一条双曲线。为了控制过大的灌浆压力和过 多的不必要的灌注量，还要规定一个允许的 最大灌浆压力Pmax和一个允许的最大单位 长度累计灌注量Vmax，这样就形成了一个 GIN值的包络线图，见图9-1。 GIN值一般分为五类，见图9-1中所列 的表 三、GIN法灌浆要点 1．灌浆采用水灰比较低的，中等稠度的稳定浆液。 2．灌浆段长一般为5m。 3．一个灌浆段只用一种稳定浆液进行灌注。 4．采用低～中等的注入率。 5．采用计算机监控灌浆全过程。计算机给出7种曲线，见图9-2。应注意的是曲线④和⑦略有不同，前者是Q/P对应于时间T的过程线，后者是Q/P对应于单位长度累 计的注入量的曲线，曲线下降表明灌浆过程正常。 6．一个灌浆段采用一个GIN值。以灌浆压力P（MPa）和单位长度累计注入量V（l/m）的乘 积值控制施工。当P×V值遇到GIN值限制包络线时，停止灌注。施工过程中应注意控制压力，以便在GIN曲线的限制压力下停止灌注。宽大裂隙接近⑤中的B点；细裂隙接近A 点结束。
大坝帷幕灌浆及充填灌浆施工方案
大坝帷幕灌浆及充填灌浆 施工方案 Final revision by standardization team on December 10, 2020.
大新县派林水库除险加固工程 大坝帷幕灌浆及充填灌浆施工方案 审核：付俊杰 编制：陆伟 广西越海建设工程有限公司 大新县派林水库除险加固工程 项目经理部 二○○八年七月二十日 本工程大坝灌浆坝基线以下5米采用防渗帷幕灌浆，灌注纯水泥浆，坝基以上为土坝充填式灌浆，在坝坡上桩号0-020～0+162布置单排灌浆孔，，孔距米。 灌浆材料：水泥粘土浆(砂含量10～30%，粉粒含量30～50%，粘粒含量20～30%)，水泥掺入量为15%。 灌浆施工次序：采用逐渐加密法，即沿轴线每隔20米先钻一个先导孔，了解地质状况，然后进行第一次序孔灌浆，再进行第二次序孔灌浆，再然后进行第三次序孔钻孔灌浆。 施工方法：帷幕灌浆采用直自下而上进行，灌浆压力400～500Kpa。充填式灌浆采用分段灌注方法，由下而上，下套管分段灌注，段长5～10米。浆液稠度先稀（容重cm3）后稠（容重cm3）,采用少管多复方法。灌浆压力由小到大，孔口最大灌浆压力为50kPa。 一、机械设备和人员 钻孔机械采用1台套液压回转钻机，1台套灌浆泵，1台套水泥搅拌机，水泵4台。钻孔灌浆专业施工人员8人。 二、钻孔和灌浆 灌浆工艺流程图如下：
1、测量布孔 按设计图纸测量放出灌浆孔轴线，确定起始孔从坝右开始，从右坝端用钢卷尺量出4米为第一个孔，然后用钢卷尺在孔位轴线上放出各孔位，并用木桩在地面上标明孔位写上孔号。所有钻孔按施工放样图纸统一编号，并注明施工次序。 2、灌浆材料准备及制浆 灌浆材料 （1）本次帷幕灌浆采用纯水泥浆，水泥采用普通硅酸盐水泥，其细度要求通过 6900孔/cm2标准筛余量少于5％。用于灌浆工程的水泥材料的生产（或出厂）指标及检验资料报送监理人审查批准。 （2）本次充填灌浆采用水泥粘土浆，水泥采用普通硅酸盐水泥，其细度要求通过 6900孔/cm2标准筛余量少于5％。粘土采用砂含量10～30%，粉粒含量30～50%，粘粒含量20～30%粘土。用于灌浆工程的水泥材料的生产（或出厂）指标及检验资料报送监理人审查批准。 （3）水：灌浆用水直接引用水库里的水。 制浆 （1）制浆材料经过称量，称量误差小于5%。 （2）浆液采用专用机械制浆，搅拌均匀并测定浆液密度。 （3）浆液各项指标按设计要求控制。土料应先在泥浆池内浸泡数小时，搅拌成浆，通过过滤筛清除大颗粒和杂物，灌浆前再通过35孔/cm2的过滤筛。灌浆过程中浆液容重和输浆量应每小时测定1次并记录，浆液的稳定性和自由析水率10天测1次，如浆料发生变化，应随时加测。使用普通搅拌机时，应不少于3min; 使用高速搅拌机时，应不少于30s。浆液存放时间：当环境温度10℃以下时，不超过5h; 当环境温度10℃以上时，不超过3h; 3、施工机械选用和灌浆试验 钻孔设备
(9)帷幕灌浆方案
（13）帷幕灌浆施工技术措施 帷幕灌浆按单排布置，孔距2.0m，采用自下而上分段法施工，分三序施工，先灌1、4、7……孔序，再灌2、5、8……孔序，最后灌3、6、9……孔序； 1）施工工艺 帷幕灌浆工艺流程见下： 测定孔位→钻孔→洗孔→压水→制浆→灌浆→封孔→检查。 2）帷幕灌浆孔位布置 帷幕灌浆的轴线测定是布孔的首要工作,它直接关系到防渗帷幕座落位置和其尺寸等准确与否,该工程帷幕灌浆轴线和高程水准控制点的测定由本项目部委派专业测量人员测定的。钻孔进行了统一编号。然后打桩定孔位。 3）钻孔 本工程帷幕灌浆钻孔采用150型回转式地质钻机，钻头选用Ф91mm金刚石或硬质合金钻头。钻进孔按单排布孔,排内分三序进行。 A、钻机定位准确，立轴垂直；开孔孔位偏差值不得大于10cm；钻孔时,段长、孔径、孔深必须按规定要求进行；孔斜对灌浆质量至关重要,钻孔过程中每5m进尺便测斜一次,发现孔斜超过设计要求便 B、对设计和监理工程师要求的取芯钻孔,其岩芯按取芯次序统一编号,填牌装箱,并绘制钻孔柱状图和进行岩芯描述。 C、试验施工时，采用“高压脉动冲洗法”洗孔，帷幕灌浆孔（段）
因故中断时间间隔超过24h者应在灌浆前重新进行冲洗。 4）压水 施工中均按自下而上分段卡塞进行压水试验。所有灌浆孔都按简易压水（单点法）进行，检查孔采用五点法进行压水试验。 5）制浆材料 帷幕灌浆的浆液为纯水泥浆液，主材为水泥,采用当地水泥厂42.5普通硅酸盐水泥。水泥在制浆时采用重量称量法，其称量误差小于5%。 6）浆液搅拌 水泥浆液必须搅拌均匀，拌浆时使用普通搅拌机，搅拌时间不少于3min，浆液在使用前过筛，从开始制备至用完时间小于4h。 7）灌浆 A、灌浆方法 灌浆采用自下而上分段法。 B、灌浆压力 C、灌浆浆液水灰比 灌浆浆液的浓度应由稀到浓，逐级变换。水灰比可采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1七个比级，开灌水灰比采用5:1，输送浆液流速为1.4m/s～2.0m/s。
地下连续墙墙底后注浆工艺探究修订稿
地下连续墙墙底后注浆 工艺探究 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
地下连续墙墙底后注浆工艺探究 程光明杨建伟 河南建达工程咨询有限公司 摘要：地下连续墙墙底后注浆工艺由钻孔灌注桩二次注浆发展衍生而来，在施工工艺、施工流程及质量控制措施等方面极其相似，但又有所不同。钻孔灌注桩桩端注浆相对于地连墙墙底注浆来说，具有单元性强、操作性强、易于控制、注浆效果直观明显等诸多优点，而地连墙墙底注浆因为地连墙固有的施工工艺特点，其注浆压力、注浆量存在多变性。本文着重从注浆顺序、注浆压力、注浆方式和水灰比等几方面，分析阐述如何提高注浆效果。 关键词：墙底后注浆、水灰比、注浆量、注浆压力、注浆顺序 1 工程概况 郑州综合交通枢纽东部核心区地下空间综合利用工程位于郑东新区高铁东站东侧，建筑占地面积约15万㎡，分为A、B、C、D四个独立空间。地下3层、地上1层，采用现浇钢筋混凝土框架结构。本工程采用顺作法施工，基坑开挖深度为~，土方开挖量约130万m3；建筑基础形式采用筏形基础加灌注桩，基坑支护主要采用“两墙合一”形式地下连续墙（墙深、800mm厚、2976延长米）、砼灌注桩（靠近地铁1#线一侧、桩长）、高压旋喷桩（地连墙接缝处、）。 2 场地岩层地质条件 拟建区内地层结构主要由人工堆填土（Q4ml）、压实填土（Q4ml）、全新统（Q4）冲洪积层以及上更新统（Q3）冲洪积层组成，全新统地层结构主要为粉土、粉砂以及粉质黏土；上更新统地层结构主要为粉土、粉质黏土、粉砂、细砂、中砂组成。
拟建场地地下水主要为第四系松散岩类孔隙潜水（高程以上的Q4-3、Q4-2的粉土、粉质粘土地层中），透水性弱，属弱透水层；第四系松散岩类孔隙承压水（高程～范围内的粉细砂层），富水性好，透水性强，具有承压性，属强透水性。 拟建区内常年地下稳定水位埋深在现状地面以下～，绝对高程约～。 3 后注浆施工 后注浆工艺流程 注浆管制安砼浇筑 24小时后清水劈裂开塞满足设计强度水泥浆制备注浆压力及注浆量控制终止注浆 注浆设备 浆液材料与水灰比 采用普通硅酸盐水泥，水灰比，注浆量2m3/根，设 计注浆压力。 注浆管制作与安装 单幅槽段设置注浆管2根，间距≯3m。注浆管采用DN40/4mm厚焊接钢管，以DN50钢套管焊接接长。注浆管顶部高出导墙面30cm，预留丝扣封堵；管底部注浆花管采用胶带缠绕密封，插入槽底（含沉渣厚度）以下
灌浆试验报告的编写
灌浆试验报告的编写 灌浆试验完成后，应写出灌浆试验报告，供大坝基岩灌浆设计和灌浆施工时参考。 灌浆试验报告的内容，根据试验的目的、对试验的要求和灌浆试验的规模而定，一般情况下可包括下列内容： （1）灌浆试验的目的与任务。 （2）灌浆试验区的地质条件。 （3）灌浆试验的施工，包括：①灌浆孔的布置；②钻孔工作；③冲洗、压水试验；④灌浆工作；⑤观测工作；⑥试验中的问题和处理。 （4）灌浆质量与效果的检查。 （5）试验成果的分析和评述，将灌浆试验资料用“去粗取精、去伪存真”的方法加以认真分析，总结提高，给设计和施工部门提供灌浆工程设计的数据与依据，并对灌浆施工措施提出建议。内容可包括：①帷幕厚度和灌浆孔的排数；②灌浆孔的布置和施工程序；③孔距、排距、孔向和孔深；④灌浆施工的程序，灌浆次序及灌浆施工工艺？⑤灌浆材料和浆液配比的使用；⑥确定适宜的灌浆压力；⑦选定的合理钻进方法；⑧特殊情况下的处理措施；⑨主要消耗材料，工效和单位工程量的单价的概数；⑩推荐使用的各种机械设备。 （6）结论。 （7）附件：①灌浆材料和浆液性能试验成果报告；②配浆表。 灌浆试验报告中还应附有一些图表，通常采用的如下： （1）灌浆试验区位置图； （2）灌浆试验地段地质剖面和渗透性剖面图； （3）灌浆试验孔布置图； （4）典型灌浆孔岩心柱状图； （5）灌浆孔成果一览表； （6）灌浆孔分序统计表； （7）各次序孔灌浆成果表；
（8）灌浆试验完成工程量表； （9）灌浆综合剖面图； （10）各次序孔的透水率频率曲线及频率累计曲线图； （11）各次序孔的单位注入量频率曲线及频率累计曲线图；（12）单位注入量与透水率关系图； （13）钻孔测斜成果图； （14）灌浆前后岩石弹性波速和弹性量的变化图及资料统计表；（15）检查孔压水试验和灌浆成果表； （16）其他一些必要的图表和照片。
水库帷幕灌浆施工方法
水库帷幕灌浆施工方法 （1）防渗墙内预埋灌浆管 防渗墙内预埋灌浆管就是在防渗墙槽孔浇筑混凝土前将灌浆管下置到槽底，待浇筑成墙后即形成预留孔。但埋设灌浆管时必须固定牢靠，以防止浇筑混凝土时因外力而产生移位、弯曲或变形而造成废孔。预埋灌浆管施工主要采取了以下措施： 1）选用Φ120PVC 管，预埋管施工采用“导向架”施工工艺。 导向架采用Φ18钢筋制作，间距3m。 2）根据帷幕灌浆孔位（间距2.0m），布置埋管位置，Ⅰ序槽孔一般分布5 个，Ⅱ序槽孔一般7个。 3）混凝土防渗墙在浇筑混凝土时，要求几个导管均匀下料，混凝土面同步上升，最大限度内减少对帷幕灌浆导管的影响。 ①设备配置 液压抓斗机械设备表 ②人员安排
施工按三班倒制，冲抓成墙2台机组，计6个班。每班配备8人，共计48人，详见下表： 人员安排表 1.3.1帷幕灌浆 帷幕灌浆位于大坝坝顶中心线与防水渗墙施工轴线重合，长度630m(K0-030～K0+660)所有帷幕灌浆孔孔距均为2m。施工时先预埋帷幕灌浆管PVC120，本次帷幕灌浆钻孔共1150m，帷幕灌浆1150m。计划自2017年10月15日至2017年11月30日，共历时45天，日平均强度12m/天，计划共投入2台套钻孔灌浆设备以确保本分部工程的按时完工。 (1)引用的技术标准和规范 《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T/58-2001；《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL25-1992； 《水工砼外加剂技术规程》DL/T5100-1999； 《水工砼试验规程》DL/T5144-2001； 《水利水电工程岩石试验规程》（试行）SDJ204-81； 《水利水电工程岩石试验规程》（补充部分）DL5006-92；
注浆规范修改
华北有色工程勘察院 帷幕注浆工程注浆施工技术规程 华北有色工程勘察院 二○○八年一月二十六日
华北有色工程勘察院 帷幕注浆工程注浆施工技术规程 院长： 审定： 审核： 校核： 项目经理： 设计编制： 华北有色工程勘察院 二〇〇八年一月二十五日
华北有色工程勘察院中关项目部 帷幕注浆工程注浆施工技术规程 （内部资料，不许外借） 1 范围 本标准规定了帷幕注浆工程中注浆工艺的施工技术要求和工程质量检查、评定方法。 本标准适用于中关铁矿帷幕注浆工程。 注浆施工除应符合本规程外，尚应符合国家现行的有关标准的规定。 2 引用标准 DL/T 5148-2001 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 大坝基岩注浆——中国水利水电出版社，2004 3 名词和术语 3.0.1 注浆 利用注浆泵或浆液自重、通过钻孔、埋管或其它方法把浆液压送到岩体的裂隙、混凝土裂隙、接缝或空洞内的工程措施。 3.0.2 帷幕注浆 用浆液注入岩体或土层的裂隙、孔隙、形成阻水幕，以减少渗流量或降低扬压力的注浆。 3.0.3 循环式注浆 浆液通过射浆管注入到孔段内，部分浆液渗入到岩体裂隙中，部分浆液通过回浆管返回，保持孔段内的浆液呈循环流动状态的注浆方式。
3.0.4 纯压式注浆 浆液注入到孔段内和岩体裂隙中，不再返回的注浆方式。 3.0.5 自上而下分段注浆法 从上向下逐段进行的钻孔，逐段安装止浆塞进行注浆，直至孔底的注浆方法。 3.0.6 自下而上分段注浆法 将注浆孔一次钻进到底，然后从钻孔的底部往上，逐段安装止浆塞进行注浆，直至设计注浆顶板的注浆方法。 3.0.7 综合注浆法 在钻孔的某些段采用自上而下分段注浆，另一些段采用自下而上分段注浆的方法。 3.0.8 孔口封闭注浆法 在钻孔的孔口安装孔口管，自下而上或自上而下分段注浆的钻孔，各段注浆时都在孔口安装孔口封闭器进行注浆的方法。 3.0.9 先导孔（勘察孔） 最先施工的、用于核对或补充注浆地区地质资料的少数注浆孔。 3.0.10 压水试验 利用水泵或水柱自重，将清水压入钻孔试验段，根据一定时间内压入的水量和施加压力大小的关系，计算岩体相对透水性和了解裂隙发育程度的试验。 3.0.11 简易压水 一种简化和粗略的压水试验，其目的是了解注浆施工中岩体透水性变化的趋势。
帷幕灌浆施工工艺
帷幕灌浆施工工艺 1、帷幕灌浆施工程序 正式灌浆前，选择地质条件与实际灌浆区相似的地段作为灌浆试验场地。按照设计技术参数进行灌浆试验，以检验设计参数的合理性和灌浆效果，试验成果包括灌浆孔和检查孔的单位吸水率、单位耗灰量、浆液拌制时间、浆液密度、浆液的凝结时间等，并将试验成果报送监理工程师审批。 3、灌浆施工方法 （1）灌浆材料 灌浆主要材料为水泥、水。 1）水泥 灌浆的水泥为抗硫酸盐水泥，水泥细度应通过灌浆试验最终确定。
2）水 拌浆水的温度不得高于40℃。 （2）孔位布置 按设计间距2m及灌浆孔布置轴线，用全站仪定出实际孔位，布设控制桩依次编号。 （3）钻孔 采用地质钻机钻孔，钻机安装应平整稳固。帷幕灌浆孔的开孔孔位与设计位置的偏差不得大于10cm，施钻过程中，所有帷幕孔进行全孔测斜，如发现钻孔偏斜超过规定时，即时采取纠偏措施或采取监理人批准的补救措施。严格按照技术规范、施工图纸和监理人要求进行。 钻孔结束后，及时报请监理工程师进行孔位、深度、孔径、钻孔顺序和孔斜等项目的检查验收工作，合格后方可进行下一道工序。（4）灌浆孔冲洗及裂隙冲洗 灌浆孔冲洗及裂隙冲洗在已搭设的钻孔平台上进行。 采用导管通入大流量水流从孔底向孔外冲洗的方法进行冲洗。冲洗水压采用80%的灌浆压力，当压力超过1MPa时，采用1MPa。 灌浆孔冲洗应冲至回水澄清后10min结束，孔内残存的沉淀物厚度不超过20cm。 钻孔冲洗完成后，采用压力水对灌浆孔进行裂隙孔冲洗，裂隙冲洗压力采用80%的灌浆压力，压力超过1Mpa时，采用1Mpa。裂隙冲洗直至回水清净后10min结束，且总的时间要求，单孔不少于30min，串通不少于2h。 若邻近有正在灌浆的孔或邻近灌浆结束不足24h时，不得进行裂隙冲洗。 灌浆孔裂隙冲洗后，该孔应立即连续进行灌浆作业，因故中断时间间隔24h的，在灌浆前重新进行裂隙冲洗。 （5）灌浆孔压水试验 采用“单点法”进行压力试验，其试验压力为灌浆压力的80%，该值大于1MPa时，则采用1MPa，压水20min，每5min测读一次压水流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果以透水率表示。经监理工程师检查合格后方可进行下一道工序。 （6）灌浆 ①制浆
大坝灌浆施工方案设计
凤凰水库工程 灌 浆 施 工 方 案 编制人：2013 年2 月1日
1.1 工程概况 1.1.1概述 混凝土面板堆石坝工程地基处理施工项目主要是上游围堰控制灌浆、支护（预应力锚索）、断层处理（接触灌浆）、坝基固结灌浆、坝基帷幕灌浆（含化学灌浆）、探洞回填灌浆；表孔溢洪洞工程地基处理施工项目主要是支护（预应力锚索）、进口固结灌浆、洞身回填灌浆、洞身固结灌浆；5号永久跨河大桥工程地基处理施工项目主要是灌注桩。 1.1.2 主要工程量 表1-1 地基处理工程主要工程量表 1.2 施工布置 根据工程特性及施工的先后顺序，首先施工上游围堰的控制灌浆，再施工混凝土面板堆石坝工程的断层处理、固结灌浆和帷幕灌浆，而面板堆石坝灌浆又分两个阶段进行灌浆，即700.0m高程以下和700.0m～753.3m高程的灌浆,两边岸坡灌浆同步进行,而表孔溢洪洞的回填灌浆和固结灌浆与面板堆石坝700.0m～753.3m高程的灌浆同步进行。面板堆石坝灌浆在同一区段先固结后帷幕;而表孔溢洪洞灌浆在同一区段施工原则为自洞的低端向高端推进灌浆, 先回填再固结的先后顺序施工,在同一区段同一灌浆单元，按环间分序、环加密的方法施工,环间分为两个次序，地质不良地段分三个次序,环同序孔则自低向高施工,即洞底部向洞顶部施工。5号大桥灌注桩根据工程总体计划进行按排。 1.2.1风、水、电系统
1.2.1.1钻孔供风：面板堆石坝灌浆在两边岸坡灌浆区域附近各布置1台21m3移动式空压机，另配1台12m3移动空压机辅助供风。表孔溢洪洞灌浆则在进口洞口和出口洞口布置1台21m3移动式空压机进行供风。 1.2.1.2施工用水：在河道里抽水至制浆站的蓄水箱再分别引至各用水处。 1.2.1.3施工用电：由变压器引至制浆站的总配电箱再分别引至各用电处。 1.2.2水泥浆制浆、供浆系统 1.2.2.1面板堆石坝灌浆两边岸坡附近各建一制浆站，每一制浆站配备100t水泥平台、YJ-340制浆机3台、3SNS注浆泵3台, NW-II型自动记录仪2台。表孔溢洪洞灌浆则分两段进行,在进口洞口和出口洞口处各建一制浆站，制浆站配备50t 水泥平台、YJ-340制浆机2台、3SNS注浆泵2台, NW-II型自动记录仪1台。 1.2.2.2水泥采用设计图纸标明或监理、业主指定规格水泥。 1.2.3 钻灌排架及台车布置 表孔溢洪洞的回填灌浆、固结灌浆的施工，拟搭设钻灌施工台车，,采用φ40mm钢管搭设；面板堆石坝趾板灌浆则采取用槽钢焊钻机平台进行施工。 斜坡钻孔施工布置示意图 1.3.1概述 现场生产性灌浆试验包括帷幕灌浆、回填灌浆、固结灌浆。 现场灌浆试验，通过对不同水灰比进行灌浆试验，检查灌浆效果，确定灌浆参数，指导灌浆施工，灌浆试验的参数按技术规及监理工程师的批示执行。1.3.2灌浆材料 灌浆所用的水泥、外加剂和水均满足招标文件要求和规规定，灌浆试验所使用的设备与实际施工时准备使用的设备相同，使试验成果有可比性。 1.3.3现场灌浆试验
帷幕灌浆安全技术措施示范文本
帷幕灌浆安全技术措施示 范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
帷幕灌浆安全技术措施示范文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 一、概述 随着我国经济建设的高速发展，近几年来，工程项目 不断增加，虽然国家与有关部门制定了有关安全生产的法 律、法规、条例，各级政府、主管部门与施工单位也采取 了一系列的防范措施，国家对安全生产越来越重视，但现 场施工生产安全事故频繁发生，给国家、单位、个人都造 成了重大损失。右坝肩防渗墙人工开挖工程施工危险性较 大，因此很有必要对右坝肩防渗墙人工开挖工程施工所发 生的生产安全事故进行分类与分析，提出安全管理要求， 采取有效的安全防护技术措施，提高安全生产管理水平， 减少和预防各类生产安全事故的发生。 二、管理方针
职业健康安全体系方针：“以人为本预防为主遵守法纪持续改进”。 认真学习全面贯彻《中华人民共和国安全生产法》，以安全生产文明施工为保障，认真执行集团公司“一个强化、一个支持、一个落实、三个坚决反对”的安全管理工作原则。落实安全生产责任制，真正体现“政府监督与指导，企业实施与保障，员工权益与自律，社会监督与参与，中介支持与服务”的安全生产管理体制。 三、安全管理目标 1、为保证施工现场安全、维护工地正常的生产秩序，必须强化“安全第一、预防为主”的方针。加大反习惯性违章力度，项目部将编写《常见违章行为的危害和预防》手册并发至参加施工的每个职工，加强班组安全管理，做到岗位无隐患、个人无违章。 2、我们的安全施工目标是：保证在工程施工序间，不
覆盖层水泥灌浆施工技术
覆盖层水泥灌浆施工技术 一、概述 ?1、可控性灌浆定义：目前水电界并没有明确的定义。 ?一般来讲，可控性灌浆是指在覆盖层中灌浆时，为了避免浆液的过多流失，而对灌浆材料和灌注工艺采取一定改进措施的一种灌浆方法，其目的是控制浆液的扩散范围。 ?塑性浆液:塑性浆液是指在水泥混合浆液(掺加粉煤灰、粘土、膨润土等)中掺加了塑化剂而使浆液塑性屈服强度降低的一种混合浆液。 ?膏浆灌浆:水泥膏浆通常指的是在水泥浆中掺入大量的粘土、膨润土、粉煤灰等掺合料及少量外加剂而构成的低水灰比的膏状浆液，现行的《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T 5148-2001）将其定义为“抗剪屈服强度大于20Pa的混合浆液。?我国灌浆界著名专家孙钊在《大坝基岩灌浆》中将其定义为“膏状浆液是指抗剪屈服强度大于20Pa，塑性粘度也大的浆液，状似牙膏，流动性小”。 二、覆盖层水泥灌浆施工特点 ?1、对施工场地要求较低，施工资源均为常规配置，便于快速进行施工组织。 ?2、通过添加辅助胶凝材料、外加剂，改变普通浆液的配方，现场可根据不同的漏水量、漏水流速、漏水通道大小，经过现场试验选择不同浓度、不同凝结时间的膏浆进行灌注。施工中对不同浓度、不同凝结时间的膏浆的变换应灵活掌握。浆液凝固时间、扩散范围可控。 ?3、工艺操作与常规灌浆基本相同，仅需要添加部分搅拌设备。可实现快速、高效施工。 ?4、在大块石架空地段进行水泥膏浆灌浆，与传统的高喷灌浆、普通水泥灌浆、混凝土防渗墙等工艺相比，前者更适合地层特点，能使浆液在架空层中自行堆积，避免了浆液的大量流失，技术先进、工艺新颖，质量可靠、造价低、经济效益明显。 三、覆盖层水泥灌浆适用范围 ?1、塑性浆液、稳定浆液适用于覆盖层堆填材料级配比较均匀，可灌性较好，地下动水水头低，灌浆压力要求不大于1.5MPa的覆盖层。 ?2、双液灌浆采于水头较高、空腔较小的覆盖层。 ?3、水泥膏状浆液适用于块石架空比较严重、一定流速、大流量的渗漏地层中。在大块石架空地层中，采用速凝水泥膏浆灌注效果更佳。 四、工艺原理 五、小孔径水泥灌浆 ?1、工艺流程 ?1）钻杆法灌浆（孔口不封闭）的施工工艺流程是：场地平整→测量放样→设备就位→一次钻孔至设计孔深→第一段灌浆→起拔钻杆→第二段灌浆→起拔钻杆→终孔段灌浆→结束灌浆→封孔。
大坝基础固结灌浆专项方案设计
广西隆林县三轮河水库 大坝基础固结灌浆专项施工方案 1.工程概况 三轮河水库位于市隆林各族自治县境德峨和革步两个乡交界处的三轮河上，坝址位于德峨乡大坡屯附近，距隆林县城距离约37km。隆林各族自治县隶属市，县城距市165km，距市380km。324国道与天生桥至隆林县的322省道在县境东北交汇，工程区有隆林县～坝顺村县道及坝顺村～大坡屯乡道，本工程公路对外交通较为便利。 工程布置特点 三轮河水库主要建筑物由大坝、取水系统、输水管道组成。 挡水坝轴线位于三轮河大坡屯上游230m处，挡水坝坝型为混凝土重力坝。挡水坝由左、右岸重力坝段、河床溢流坝段组成，整个挡水坝共计分12个坝块，坝顶总长213.5m，坝顶高程1079.4m，最低建基面高程1033m，最大坝高46.4m。溢流坝采用开敞式泄流方式，溢流坝段长36.8m，宽38.98m，溢流堰堰顶高程为1075m，为开敞式实用堰，设单孔净宽为10m的3孔溢流坝进行泄流；消能防冲采用挑流消能，由于下游河道微向左转弯，为避免水流冲刷右岸岸坡，故将溢流坝导墙两侧各向收缩5°，经收缩后鼻坎末端宽31.5m，挑流鼻坎顶高程1043.4m。 取水系统布置在紧邻溢流坝的右岸挡水坝9#坝块上，进水口采用坝式进水口，长4.2m，宽3.7m，设有闸门检修平台和启闭机房。进水口设拦污珊，拦污珊后设事故闸门孔口尺寸为B×H=1×1.2m，进水口底部高程
1052.2m。进水口事故闸门后通过3m长渐变段连接直径DN0.7m的压力钢管，压力钢管从坝体穿出后沿右岸山坡装置，压力钢管段总长54m，压力钢管末端设取水阀房，其后接DN0.6m输水管道和DN0.3m灌溉及河道生态基流取水管。 坝区两岸属低地貌，河流河谷呈宽底“V”字型，两岸地形基本对称，坝址段左岸山坡坡度18～21°，右岸山坡坡度30～40°，山体雄厚，坝址河床仅宽13～17m。坝区均为坡地且场地狭窄，施工布置较困难。 2.试验场地的选择及钻孔布置 2.1钻孔布置 灌浆按分序加密的原则进行。 布孔方式：采用梅花形布孔。具体孔位布置方式见附图一，监理工程师会同承包人根据现场试验情况调整布孔方式和数量。 2.2主要工程量 主要工程量见表1。 表1 固结灌浆工程量表
接触灌浆及帷幕灌浆做法详解
接触灌浆及帷幕灌浆 第1章总体方案 桩号0+050～0+250 段接触灌浆及桩号1+250～1+400 段帷幕灌浆的总体方案均拟定为孔口封闭、孔内循环自上而下分段灌浆方案。 接触灌浆分两序施工，先施工Ⅰ序孔，其间距为3.0m，相邻Ⅰ序孔施工完毕后施工其间的Ⅱ序孔，最终灌浆孔间距为1.5m。帷幕灌浆施工次序为先施工上、下游排，后施工中间排。同排帷幕灌浆分两序进行，最终孔间距为3.0m。 第2章施工工艺流程 单孔灌浆施工工艺流程见图4.1-1。 图4.1-1 接触灌浆施工工艺流程 第3章施工方法 第1节主要设备配置 本项目的施工机具计划按“两机一泵”进行配置，即一个机组的施工设备由两台地质钻机、一台高压灌浆泵和其它必要的设备(灌浆自动记录仪、高速制浆机、低速搅拌机等)组成。
(1) 地质钻机：选用XY-Ⅱ和SGZ-ⅢA 型钻机，其特点是搬迁灵活，适用于金刚石和硬质合金钻进，钻杆加卸方便并能保证成孔质量。 (2) 高压灌浆泵：选用SNS100/10 型灌浆泵，三缸往复式泵，运行状态好，压力平稳。额定压力10.0MPa，最大排量100L/min。 (3) 高速搅拌机：选用ZJ-400 型高速搅拌机，搅拌轴转速1200r/min 以上，最大制浆能力10～15m3/h，适用于拌制改性水泥、普通水泥浆。 (4)立式双桶低速搅拌机，单桶储浆量200L，搅拌轴转速50r/min。 第2节钻孔 (1) 钻孔方法 采用水泥膨润土浆液护壁、回转钻进的方法施工。根据地层情况，选用金刚石钻头或硬质合金钻头钻孔。 ①护壁浆液配比为1:2:12(水泥:粘土:水)，如孔壁不稳，有坍塌、掉块现象，则改用1:2:10 或1:2:8 的浆液，塌孔现象消除后，可换回原配比浆液。 ②采用金刚石钻头钻进时，其钻头与扩孔器的胎体硬度和金刚石浓度、品级选用适应坝体盖板混凝土和坝基灰岩的级别。 ③采用硬质合金钻头钻进时，使用大八角柱状合金加工的可取芯钻头或全断面钻头，后者可提高不取芯钻孔的钻进效率。 (2) 取芯方法 先导孔和质量检查孔均要求采取岩芯。拟采用单动双管钻具采取岩芯。 (3) 钻孔直径和深度 灌浆孔的开孔直径为Φ110mm，钻进至非灌段底板以上2.0m，然后换Φ91mm钻头钻进至灌浆段顶板，镶铸Φ89 孔口管后孔径改为Φ75mm。所用孔径的大小，除应能满足设计要求，还应为处理钻孔事故保留一级孔径。钻孔终孔深度以达到施工详图中要求的深度为准。分段钻孔的长度按表4.1-1 及表4.1-2 执行。 表4.1-1 接触灌浆分段钻孔长度 以上分段长度可能在施工中根据实际情况调整。 (4) 孔斜测量 钻孔孔斜率按不大于1%控制，此要求是较为严格的。因此，施工中必须对钻孔孔斜进行严格的控制。此种控制除了应采取合理可行的防斜、纠偏措施以外，还将采用高精度测斜仪随时测定实际钻孔轨迹和偏斜情况。为满足此项要求，我们拟采用DUZ-D 型多点照相测斜仪完成此工作。 此测斜仪引进了美国Eastman 公司的先进技术，具有精度高、抗干扰性和防震性好、操作简便、照片记录清晰、易读和可连续操作等一系列优点，其性能明显优于其它测斜仪器。
基岩帷幕灌浆施工
基岩帷幕灌浆施工 灌浆实践表明，既使是优良的防渗帷幕设计，也需要通过精心的灌浆施工，才能获得理想的灌浆效果。 钻孔灌浆施工人员不仅需要有熟练的技术，还需有针对不同情况采取相应有有效措施的丰富经验，而更重要的是，钻孔灌浆施工队伍应有良好的素质和朴实的施工工艺作风。 灌浆工作一定要细致、认真；要严格地依照技术要求进行施工；原始记录一定要清楚、准确、如实地反映施工的情况和所遇到的问题；施工过程中，一定要及时整理资料，分析资料。通过施工实践，若对灌浆设计、灌浆技术要求和灌浆施工工艺有什么意见，宜主动提出，与设计和监理协商、研究，共同解决。 总括起来说，灌浆施工应做到：“严格，认真，实事求是，一丝不苟”。 第一节灌浆的施工次序与施工方法 一、灌浆的施工次序 1．灌浆施工次序的原则 灌浆施工次序的原则是逐序缩小孔距，即钻孔逐渐加密。 逐渐加密的优点是：浆液逐渐挤密压实，可以促进灌浆帷幕的连续性和完整性；能够逐序升高灌浆压力，有利于浆液的扩散和提高浆液结石的密实性；根据对各次序孔的单位注入量和透水率的分析，可起到反映灌浆情况和灌浆质量的作用，为增、减灌浆孔提供论据；减少邻孔串浆现象，有利于施工。 2．帷幕孔的灌浆次序 大坝基岩防渗帷幕通常是由一排孔、二排孔、或三排孔构成，多于三排孔的比较少。 (1)多排孔帷幕的施工次序多排孔帷幕的施工，在排序上也要遵循逐渐加密的原则。 在基岩内有地下水活动或在有水头压力的情况下，排序施工可按下述要求进行： 1)由两排孔组成的帷幕，先灌下游排，后灌上游排。 2)由三排孔或多排孔组成的帷幕，先灌下游排，再灌上游排，最后灌中间排。 在基岩内无地下水活动的情况下，对于两排孔组成的帷幕没有排序的要求，对于三排孔或多排孔组成的帷幕，应先灌两边的边排孔，最后灌中间排孔。 (2)同一排上灌浆孔的施工次序，图8-1是按三个次序孔施工的例子，也是单排孔帷幕施工的例子，其施工次序是：首先钻灌第Ⅰ次序孔，然后钻灌第Ⅱ次序孔，最后钻灌第Ⅲ次序孔。 有些大坝在灌浆帷幕线上设置先导孔，国外称之为Pilot hole，简称导孔，就是灌浆前根据对岩层预估情况，在帷幕线上每隔一定距离(多为3～4个第一次序孔距的距离或18～24m)选择一个第一次序孔兼作导孔。施工时，首先钻灌此导孔，以便了解这一范围内帷幕线上的地质条件和钻灌情况，为以后在此范围内的灌浆应采取什么样的措施提供出可靠的依据。故对导孔的钻进、压水试验和灌浆的要求，都比对一般灌浆孔的要求要高一些，孔也要深一些。导孔的布置见图8-2。