胡衛(wèi)平 周頌華（桃江縣桃花江灌區(qū)管理局 益陽市 413400）

帷幕灌漿技術(shù)在目魚山水庫壩基防滲處理中的應(yīng)用

胡衛(wèi)平 周頌華
（桃江縣桃花江灌區(qū)管理局 益陽市 413400）

帷幕灌漿技術(shù)被廣泛應(yīng)用于水庫壩基防滲處理中，研究其工藝參數(shù)、工藝流程和施工要點(diǎn)對確保工程質(zhì)量，充分發(fā)揮帷幕灌漿在水庫除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用具有重要意義。文章重點(diǎn)就桃江縣目魚山水庫帷幕灌漿技術(shù)的施工工藝流程及施工要點(diǎn)進(jìn)行分析，可供類似工程研究參考。

水庫 帷幕灌漿 防滲加固

1 工程概況

桃江縣目魚山水庫始建于1972年，副壩體填筑材料主要來源于兩岸山坡部位板巖分化物，土體中雜質(zhì)含量高，加之當(dāng)時(shí)填筑施工設(shè)備簡陋，未分層夯實(shí)，施工后缺乏質(zhì)量檢測，且施工期較長，期間有間斷，導(dǎo)致新、老填土結(jié)合不密實(shí)，填筑土體結(jié)構(gòu)較松散，孔隙率較大，透水性較強(qiáng)，致使壩體滲漏嚴(yán)重。壩基及兩岸壩肩以強(qiáng)分化石英巖為主，巖石中節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體較破碎，巖體結(jié)構(gòu)呈中等透水性，致使壩基滲漏嚴(yán)重，需對副壩壩基處采用帷幕灌漿。

2 帷幕灌漿施工工藝及控制要點(diǎn)

本工程帷幕灌漿壩體部位軸線與沖抓回填防滲墻重合，向左岸延伸12 m，向右岸延伸5 m，帷幕灌漿平面長97 m。帷幕灌漿施工工藝流程：造孔→鉆孔沖洗和壓水試驗(yàn)→制漿和灌漿→待凝封孔。

2.1 造 孔

該水庫帷幕灌漿孔設(shè)一排，分三序施灌。共造孔33個(gè)，造孔深420 m，灌漿總進(jìn)尺259.5 m。灌漿孔采用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)和金剛石鉆頭鉆進(jìn)，孔徑110 mm。

造孔注意事項(xiàng)：

（1）按照設(shè)計(jì)規(guī)定定好孔位，嚴(yán)格按照規(guī)定的孔向鉆進(jìn)，孔位的偏差一般不宜大于10cm。在鉆孔原始記錄中要注明新鉆孔的樁號和位置，以便分析查用。

（2）為保證灌漿質(zhì)量，在基巖和砂礫石層灌漿均采用清水造孔。采用金剛石鉆頭單管清水鉆進(jìn)時(shí)，如遇局部孔段砂礫石較松散，造孔時(shí)進(jìn)水量要小。若發(fā)生塌孔，主要采取以下措施：用彈簧鉆頭打撈孔內(nèi)掉塊，采用干鉆，若多次打撈也未能至設(shè)計(jì)段長，則對該段立即進(jìn)行灌漿。

（3）孔徑力求均勻，以免灌漿或壓水時(shí)灌漿塞堵塞不嚴(yán)，漏水返漿，造成施工困難。

2.2 鉆孔沖洗和壓水試驗(yàn)

灌漿前進(jìn)行鉆孔裂隙沖洗的目的是將巖石裂隙或空洞囊所充填的松軟的、風(fēng)化的泥質(zhì)充填物沖出孔外，利于漿液流進(jìn)并與裂隙接觸面膠結(jié)牢固，起到防滲和固結(jié)作用。沖洗標(biāo)準(zhǔn)以孔內(nèi)返清水為止，沖洗后進(jìn)行簡易壓水并計(jì)算透水率，然后制漿和灌漿。

（1）沖洗壓力。沖洗水壓可為灌漿壓力的80%，壓力超過1 MPa時(shí)，采用1 MPa。

（2）裂隙沖洗。灌漿孔段在灌漿前采用壓力水進(jìn)行裂隙沖洗，沖至回水澄清后15 min結(jié)束，且總的時(shí)間不少于30 min。對回水達(dá)不到澄清要求的孔段，繼續(xù)進(jìn)行沖洗，孔內(nèi)殘存沉積物厚度不得超過20 cm。

（3）壓水試驗(yàn)。先導(dǎo)孔自上而下進(jìn)行壓水試驗(yàn)，壓水試驗(yàn)在裂隙沖洗后進(jìn)行，采用單點(diǎn)法。其主要作用是查看灌漿孔每一灌漿段透水率和單位注入量的大致關(guān)系，以了解各段的灌漿情況。注意檢查有無異常現(xiàn)象。根據(jù)各地段巖石透水率大小和巖石完整情況，可以選定不同的灌漿方法和灌漿段長，同時(shí)根據(jù)透水率的大小選取灌漿開始時(shí)漿液的配合比。

2.3 制漿和灌漿

制漿嚴(yán)格按配比過泵稱料，攪拌時(shí)間大于3 min，隨時(shí)檢測漿液比重，灌漿過程中由于吃漿量大，一般開始每隔（3～5）min測1次流量。灌漿壓力有專人負(fù)責(zé)，隨時(shí)記錄流量、灌漿壓力、漿液配比等施工參數(shù)。封孔采用機(jī)械和人工兩種方法，以保證灌漿段漿液飽滿，覆蓋層密實(shí)。

（1）灌漿段長。帷幕灌漿一般在每排孔上分3序施工，按ⅰ、ⅱ、ⅲ序先后鉆灌。灌漿方法采用自下而上分段灌漿法，灌漿方式采用循環(huán)式。帷幕灌漿段長宜采用（5～6）m，特殊情況下可適當(dāng)縮短或加長，但不得大于10 m，接觸段在巖石中的長度不得大于2 m。此工程帷幕灌漿分段長度為5 m，灌漿塞應(yīng)塞在已灌段段底以上0.5 m處，以防漏灌。射漿管距孔底不得大于50 cm。根據(jù)多年施工經(jīng)驗(yàn)，壩基滲漏問題主要在接觸段，施工過程中特別要控制好接觸段的灌漿質(zhì)量。

（2）灌漿壓力。灌漿允許最大全壓力為p（上部蓋重）=h×γ，h為壩頂至橡塞底部的距離（m），γ為土體容重（一般取1.9 t/m3）。每段灌漿前根據(jù)輸漿管長度分別計(jì)算出不同漿液濃度下的灌漿壓力及壓力表壓力，以不同漿液的水灰比灌漿來控制壓力表壓力。灌漿壓力是控制灌漿質(zhì)量的重要因素。壓力過小，影響灌漿擴(kuò)散半徑，不能形成連續(xù)的帷幕；壓力過大，會使裂隙擴(kuò)大或引起巖體抬動(dòng)變形而形成新的裂隙，破壞巖體的完整性。因此在灌漿過程中要控制好灌漿壓力，根據(jù)不同的地層和先期灌漿孔的吸漿量，及時(shí)調(diào)整灌漿壓力，增加水泥灌入量，保證灌漿工程質(zhì)量。

（3）灌漿材料及添加劑使用。帷幕灌漿一般采用普通水泥，在特殊要求下，可采用地勘水泥、磨細(xì)水泥或超細(xì)水泥。灌漿過程中根據(jù)現(xiàn)場情況（氣溫、灌入量、水灰比等）可采用水玻璃作速凝劑（在吸漿量較大時(shí)，宜加3%～5%的水玻璃）。灌水泥漿液，使用普通攪拌機(jī)時(shí)，攪拌時(shí)間應(yīng)不小于3 min。

（4）漿液變換。灌漿的漿液濃度應(yīng)由稀到濃逐級變換，選擇合理的開灌比，為保證灌漿質(zhì)量，盡量擴(kuò)大吸漿量，在灌漿過程中對臨界水灰比進(jìn)行分析，確保漿液變級的合理性。當(dāng)漿液達(dá)到臨界水灰比時(shí)，盡可能的多灌入此濃度漿液，能有效提高灌漿質(zhì)量。

2.4 待凝封孔

當(dāng)單位進(jìn)漿量達(dá)到規(guī)范結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)后，再灌30 min，實(shí)施壓力閉漿，當(dāng)壓力表回零后，結(jié)束灌漿。灌漿結(jié)束待凝12 h后再進(jìn)行下一段鉆進(jìn)。全孔灌漿結(jié)束后，待凝12 h進(jìn)行封孔作業(yè)。

2.5 工程質(zhì)量檢查

灌漿質(zhì)量檢查應(yīng)以檢查孔壓水試驗(yàn)成果為主，結(jié)合對竣工資料和測試成果的分析，綜合評定。灌漿檢查孔應(yīng)在下述部位布置：

（1）帷幕中心線上。

（2）巖石破碎、斷層、大孔隙等地質(zhì)條件復(fù)雜的部位。

（3）鉆孔偏斜過大、灌漿情況不正常及經(jīng)分析資料認(rèn)為對帷幕灌漿質(zhì)量有影響的部位。

灌漿檢查孔的數(shù)量宜為灌漿孔總數(shù)的10%。一個(gè)壩段或一個(gè)單元工程內(nèi)，至少應(yīng)布置一個(gè)檢查孔；檢查孔壓水試驗(yàn)應(yīng)在該部位灌漿結(jié)束14 d后進(jìn)行；同時(shí)應(yīng)自上而下分段卡塞進(jìn)行壓水試驗(yàn)，試驗(yàn)采用五點(diǎn)法或單點(diǎn)法。

檢查孔壓水試驗(yàn)結(jié)束后，按技術(shù)要求進(jìn)行灌漿和封孔；檢查孔應(yīng)采取巖芯，計(jì)算獲得率并加以描述。

3 結(jié) 語

帷幕灌漿防滲處理是一項(xiàng)技術(shù)專業(yè)、工序復(fù)雜的隱蔽性工程。能夠阻止或減少地基中地下水的滲透，目前是水工建筑物地基防滲處理的主要手段，對確保水工建筑物的安全運(yùn)行起著重要作用。施工人員若想在施工過程中確保灌漿質(zhì)量，就必須選擇恰當(dāng)?shù)脑炜准夹g(shù)、合適的灌漿壓力和灌漿材料，同時(shí)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行施工，加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的施工監(jiān)測力度，緊抓施工技術(shù)要點(diǎn)，以提高水庫壩基防滲工作質(zhì)量，從而確保水利工程的正常運(yùn)行。目魚山水庫采用帷幕灌漿工藝施工后，壩體滲漏得到有效防治，效果顯著。

2016-06-23）

胡衛(wèi)平（1979-），女，大學(xué)本科，工程師，二級建造師，從事水利工程管理工作，手機(jī)：13875348004。