【摘要】土石圍堰工程控制性帷幕灌漿的防滲技術(shù)管理具有系統(tǒng)性的特征，難度較大，不僅要充分考慮各種外部影響因素，還必須保證管理者良好地展開(kāi)相關(guān)工作，將每一個(gè)環(huán)節(jié)工作做好，貫徹落實(shí)好各項(xiàng)事宜。所以，目前土石圍堰工程施工管理人員亟待進(jìn)一步確保土石圍堰工程控制性帷幕灌漿防滲技術(shù)的有效應(yīng)用，進(jìn)而促進(jìn)相關(guān)防滲技術(shù)措施的優(yōu)化和發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】土石圍堰；控制性帷幕灌漿；防滲技術(shù)；應(yīng)用分析

一、引言

目前，土石圍堰工程項(xiàng)目的管理程序較為復(fù)雜，同時(shí)涵蓋的內(nèi)容較多，應(yīng)當(dāng)在整個(gè)項(xiàng)目中對(duì)土石圍堰工程控制性帷幕灌漿防滲技術(shù)等內(nèi)容進(jìn)行有效管理。在土石圍堰工程項(xiàng)目施工中，控制性帷幕灌漿的防滲技術(shù)管理至關(guān)重要，必須經(jīng)過(guò)該項(xiàng)措施控制性帷幕灌漿的防滲技術(shù)管理和應(yīng)用才能有序開(kāi)展與運(yùn)行。做好土石圍堰工程控制性帷幕灌漿施工應(yīng)當(dāng)引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，進(jìn)一步提升技術(shù)管理的水平，進(jìn)而保證土石圍堰工程控制性帷幕灌漿防滲技術(shù)的順利開(kāi)展。本文結(jié)合工程實(shí)例，首先從圍堰防滲方案的確定、控制性水泥灌漿帷幕板墻設(shè)計(jì)、圍堰防滲施工情況等方面，對(duì)控制性帷幕灌漿防滲技術(shù)措施的應(yīng)用進(jìn)行了分析，然后就單點(diǎn)法壓水檢查、取芯檢查孔和帷幕上部搭接土工膜開(kāi)挖檢查、基坑抽水情況檢查等方面對(duì)控制性帷幕灌漿防滲技術(shù)的應(yīng)用效果進(jìn)行了探討。

二、圍堰防滲方案的確定

某水利工程選擇圍堰斷流、隧洞導(dǎo)流方法進(jìn)行處理，下游選擇不過(guò)水土石圍堰。圍堰的堰頂高程997m，堰高 19.3m，寬 5m，長(zhǎng) 80m，堰面選擇干砌石塊、塊石鋼筋籠進(jìn)行防護(hù)。在水利工程中，圍堰基礎(chǔ)非常重要，以此為前提，才能順利完成基坑開(kāi)挖與核心環(huán)節(jié)的施工工作。

圍堰堰體主要結(jié)構(gòu)如下：碎石粘土碾壓層：即水位線以上部分堰體，厚8-10m，由碎石粘土分層碾壓而成，碾壓不充分，級(jí)差配，結(jié)構(gòu)松散。拋填層：即水位線以下部分堰體，厚10-12m，主要為大塊石拋填，架空現(xiàn)象嚴(yán)重。古河床：位于堰體基巖以上，后3-5m，主要為砂礫石?；鶐r層：可灌性、可鉆性較好。

設(shè)計(jì)初期，下游圍堰河床防滲體選擇高噴板墻進(jìn)行處理，勘測(cè)此處河床地質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)，大孤石數(shù)量明顯，圍堰填筑期間，土石料級(jí)配較差，大塊石占比偏高，含泥量偏低，如果繼續(xù)選擇高噴墻體施工，技術(shù)方面有著一系列不足，工程進(jìn)度緩慢，容易延誤工期。結(jié)合實(shí)地勘測(cè)收集的信息，對(duì)比其他工程圍堰的典型案例，相關(guān)專(zhuān)家表示，采取控制性水泥灌漿帷幕技術(shù)解決防滲需求，效果將更加理想，同時(shí)可以保證工程進(jìn)度，通過(guò)多次對(duì)比分析，決定采取控制性水泥灌漿帷幕技術(shù)進(jìn)行處理。在普通水泥灌漿技術(shù)的基礎(chǔ)上，此項(xiàng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)造孔成孔率、漿液固化時(shí)間、漿液滲漏等情況的控制。作為一項(xiàng)綜合型技術(shù)，主要包含了高效成孔、灌漿防水堵漏等工程技術(shù)。

三、控制性水泥灌漿帷幕板墻設(shè)計(jì)

3.1 施工工藝及技術(shù)參數(shù)

根據(jù)此前的高噴板墻工程圖紙，孔排距理論上可以采用現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)性試驗(yàn)布孔方式。雙排孔架構(gòu)帷幕：孔距 1.2m～1.25m，排距0.6 m，基巖處孔深0.5 m。

3.2 施工工藝流程

定帷幕軸線放孔位→固定鉆機(jī)→φ76mm鉆孔并鑲 1.5 米深的孔口管→下一段次鉆孔→按計(jì)劃漿液量控制進(jìn)行雙液灌漿→終孔段灌漿→全孔段重復(fù)灌漿→封孔結(jié)束。

根據(jù)灌漿分II序由上至下完成鉆孔。灌漿流程：根據(jù)分排分 II 序正常施工，受先處理第一排I序孔，其次處理第一排孔 II 序孔，若帷幕屬于雙排灌漿孔結(jié)構(gòu)，那么第一排孔灌漿結(jié)束時(shí)，可以接著處理第二排孔I 序孔，待上述操作結(jié)束時(shí)，繼續(xù)處理第二排II序孔。

施工階段分段控制：應(yīng)當(dāng)根據(jù)鉆孔要求完成分段。

首先、.當(dāng)鉆孔發(fā)生明顯塌孔、不返水等情況時(shí)，必須馬上開(kāi)展灌漿工程。

其二、鉆孔返水發(fā)生塌孔、局部塌孔等情況中，如果此時(shí)的灌漿段長(zhǎng)明顯大于 1.0m，必須保證在2.5～3.0m以內(nèi)。

其三、面對(duì)細(xì)砂層時(shí)，必須增強(qiáng)鉆孔沖洗，將孔中的細(xì)砂清理干凈，段長(zhǎng)應(yīng)當(dāng)保持在1.0m以內(nèi)。鉆頭部分全部采用φ44～φ56mm 合金鉆頭。

控制性水泥灌漿必須依靠雙液灌漿系統(tǒng)來(lái)完成，大泵、小泵分別灌入水泥漿液與化學(xué)控制液，根據(jù)實(shí)際需要，可以灌入孔中、地層中，水泥漿液配比均采用0.8：1。

選用425#普通硅酸鹽水泥，同時(shí)根據(jù)孔內(nèi)升壓與進(jìn)漿量選擇化學(xué)控制液。

根據(jù)控制水泥灌漿泵機(jī)身壓力檢測(cè)值確定灌漿壓力，通常情況下， I 、II 序孔分別處于 1.0～1.5Mpa 與1.5～2.0Mpa 區(qū)間內(nèi)，對(duì)于后者而言，其終孔段灌漿壓力應(yīng)當(dāng)處于 2.0～2.5Mpa之間。所需漿液量根據(jù)施工方案中明確的漿液量進(jìn)行處理，孔距1.25m，在第一排孔 I 序孔中，灌量均值在600升/米～700升/米之間，II 序孔灌量均值在700升/米～900升/米之間。二排孔施工期間，由于排距是 0.6 m，所以灌入量會(huì)明顯減少，與第一排孔相比，通常只有1/2，同時(shí)按照現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行細(xì)微調(diào)整。

當(dāng)漿液量與灌漿壓力全部符合設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí)，立即停止灌漿。采用化學(xué)控制液能夠保證灌漿壓力滿足需求。施工期間， I 、II序孔灌漿時(shí)的壓力應(yīng)當(dāng)分別控制在0.5Mpa 、1.0Mpa以內(nèi)。如果特殊孔段無(wú)法提升壓力，需要通過(guò)合理手段進(jìn)行處理，同時(shí)提高灌入力度。II序孔重復(fù)灌漿期間，對(duì)流動(dòng)水有著一定要求。

四、圍堰防滲施工情況

工程截流作業(yè)滿足基坑開(kāi)挖標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，需要以基坑抽水與開(kāi)挖為前提，根據(jù)要求實(shí)施第二排孔與補(bǔ)強(qiáng)孔環(huán)節(jié)相關(guān)作業(yè)。

下游圍堰控制性帷幕灌漿采用雙排孔進(jìn)行處理，孔距1.2m，排距0.6m。

根據(jù)施工設(shè)計(jì)方案進(jìn)行預(yù)測(cè)，下游圍堰水泥用量 844 噸，化學(xué)控制液 57.4 m 3，灌漿總段長(zhǎng)1778m，埋設(shè)孔口管 106 根。同時(shí)壓水檢測(cè)孔、巖樣取芯孔需要分別部署3 個(gè)。

根據(jù)地層結(jié)構(gòu)，部分加強(qiáng)孔明顯大于深入基巖0.5m，甚至有部分達(dá)到5.0m以上，考慮到巖層中夾泥存在滲漏現(xiàn)象，夾泥層部分孔段的灌漿壓力應(yīng)當(dāng)為5.0Mpa。

五、施工成果檢查及防滲效果

5.1 單點(diǎn)法壓水檢查

檢查防滲帷幕時(shí)，需要根據(jù)壓水檢查標(biāo)準(zhǔn)來(lái)完成，本次設(shè)計(jì)將標(biāo)準(zhǔn)確定成 q≤5Lu，經(jīng)過(guò)檢測(cè)，下游圍堰各孔段均為q≤3Lu，而且 9 孔段檢查結(jié)果為 q≤1.0Lu，整體占比 45%，換言之，通過(guò)灌漿處理，壓水檢查結(jié)果非常理想。

5.2 取芯檢查孔和帷幕上部搭接土工膜開(kāi)挖檢查

下游圍堰共布三個(gè)取芯檢查孔：

（1）孔深5.0米至7.0米，巖芯為水泥結(jié)石巖樣，灌漿效果令人滿意；

（2）孔深 7.0 米～15.0 米全為塊石水泥結(jié)合體，取芯孔穿過(guò)的最大塊厚達(dá)1.5米，壓水全壓力達(dá) 0.6Mpa ，壓水時(shí)取芯孔是不封閉的，沒(méi)有從取芯孔內(nèi)串冒出水現(xiàn)象，壓水檢查滲水率又在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，說(shuō)明控制性水泥灌漿帷幕解決大塊石堆積體的防滲問(wèn)題，效果是很好的。

（3）控制性水泥灌漿對(duì)細(xì)砂層經(jīng)沖洗置換加高壓力擠壓，使原存在的細(xì)砂層都發(fā)生變化，不但使細(xì)砂層的防滲效果被大幅度的提高，而且使原細(xì)砂層位置的防滲也滿足了設(shè)計(jì)要求。

5.3 基坑抽水情況檢查

下游圍堰閉氣后，保證了基坑正常抽水及開(kāi)挖施工，從下游圍堰滲漏到基坑的水量都不大，沒(méi)有出現(xiàn)涌水現(xiàn)象。當(dāng)然，下游圍堰坡腳也有較小的漏水點(diǎn)，但工程基坑經(jīng)開(kāi)挖驗(yàn)證，壩基巖層本身漏水就比較嚴(yán)重，而且溶蝕層、溶洞比較發(fā)育，產(chǎn)生的漏水點(diǎn)水量滲漏通道無(wú)法考證。總之，防滲帷幕的施工目的已完全達(dá)到。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，必須嚴(yán)格把好土石圍堰工程控制性帷幕灌漿防滲技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量關(guān)，對(duì)防滲問(wèn)題給予高度重視，進(jìn)而才能保證貫徹落實(shí)好土石圍堰工程控制性帷幕灌漿的防滲技術(shù)管理和應(yīng)用。以上各種因素在一定程度上都會(huì)影響土石圍堰工程控制性帷幕灌漿的防滲技術(shù)管理，因此，這項(xiàng)管理工程具有系統(tǒng)性的特征，難度較大，不僅要充分考慮各種外部影響因素，還必須保證管理者良好地展開(kāi)相關(guān)工作，將每一個(gè)環(huán)節(jié)工作做好，貫徹落實(shí)好各項(xiàng)事宜。所以，目前土石圍堰工程控制性帷幕灌漿施工管理人員亟待進(jìn)一步處理好合理科學(xué)地控制土石圍堰工程控制性帷幕灌漿的防滲技術(shù)問(wèn)題，做好相關(guān)方面的工作。只有這樣，才能確保土石圍堰工程控制性帷幕灌漿防滲技術(shù)的有效實(shí)施，進(jìn)而促進(jìn)上述防滲技術(shù)措施的優(yōu)化和發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：張毅（1982.8-），男，漢族，湖南湘鄉(xiāng)人，本科學(xué)歷，中國(guó)水利水電第八工程局有限公司國(guó)際公司工程師。