【摘要】某水電站在水庫(kù)蓄水后，大壩下游出現(xiàn)滲漏等異常情況，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，需對(duì)大壩壩基覆蓋層進(jìn)行帷幕灌漿，以減小滲流量，保證大壩安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文以某水電站為例分析深厚覆蓋層帷幕灌漿關(guān)鍵技術(shù)，希望可以為其他類似工程提供有價(jià)值的參考意見(jiàn)。

【關(guān)鍵詞】某水電站；覆蓋層；帷幕灌漿

一、工程概述

某水電站大壩為粘土心墻堆石壩，壩體分為粘土心墻、反濾層、過(guò)渡層、壩殼堆石四大區(qū)。壩基河床段采用110m懸掛式防滲墻下接帷幕灌漿，封閉范圍高程為1310.00m～1200.00m，兩岸采用封閉式防滲墻。防滲墻厚度1.0m，墻下設(shè)置覆蓋層和基巖帷幕灌漿進(jìn)行封閉防滲。電站壩址區(qū)河床覆蓋層比較深厚并且層次結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜。

二、施工難點(diǎn)分析

某水電站壩址處河床覆蓋層深厚，覆蓋層以礫石層和礫石土層為主、水庫(kù)已經(jīng)蓄水，施工技術(shù)難度較大，采用傳統(tǒng)孔口封閉法鉆灌施工，施工過(guò)程中塌孔、涌水涌砂現(xiàn)象頻繁，進(jìn)度緩慢，鉆孔成孔率低，難以控制漿液灌入量，上部地層在每次灌漿時(shí)都會(huì)被重復(fù)劈裂灌注，地表容易發(fā)生抬動(dòng)，難以有效控制質(zhì)量。該工程具體有以下幾方面的施工難點(diǎn)：

1、壩址處河床覆蓋層深厚，一般厚度為120m～130m，且覆蓋層以礫石層和礫石土層為主，在鉆孔過(guò)程中易出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象。

2、水庫(kù)已經(jīng)蓄水，施工過(guò)程中需承受約70m左右的高水頭壓力，易出現(xiàn)涌水涌砂現(xiàn)象。

3、在大壩灌漿廊道內(nèi)施工，空間狹窄，不能夠采用大型鉆機(jī)，需要充分考慮和研究選擇適宜的鉆機(jī)設(shè)備。

4、水電站防滲墻厚度1.0m，防滲墻外帷幕灌漿孔位距防滲墻只有60cm，且覆蓋層帷幕灌漿深度在86～154m，為保證防滲墻在掃孔中不被破壞，對(duì)灌漿孔掃孔時(shí)要嚴(yán)格控制孔斜，孔斜控制要高于規(guī)范要求，對(duì)鉆孔技術(shù)人員、掃孔過(guò)程中孔斜測(cè)量及調(diào)整提出了更高的要求。受各種條件的制約，施工難度較大，為確保帷幕灌漿質(zhì)量，需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況研究選擇適宜的帷幕灌漿技術(shù)顯得尤為重要。

三、帷幕灌漿關(guān)鍵技術(shù)

套閥管灌漿法克服了在砂礫石層中栓塞不能直接緊貼在鉆孔壁上進(jìn)行止?jié){的缺點(diǎn)和困難，因而成為砂礫地基灌漿的最佳方法，根據(jù)國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，目前套閥管灌漿法已是一種成熟的和有效的灌漿工藝，具有傳統(tǒng)灌漿工藝無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，主要用于覆蓋層基礎(chǔ)防滲灌漿處理，在比較深厚的砂礫石地基中，這種灌漿方法的優(yōu)越性更加突出。

根據(jù)某水電站壩基地質(zhì)情況、高水頭流動(dòng)狀態(tài)、帷幕灌漿工藝方法的特點(diǎn)，以及目前國(guó)內(nèi)外采用的適合深厚覆蓋層帷幕灌漿的成功經(jīng)驗(yàn)，選擇采用套閥管灌漿法。套閥管法是采用鉆孔機(jī)械一次跟管成孔，施工工效較高，在跟管內(nèi)下設(shè)高壓控制性灌漿專用套閥管，灌漿是在套閥管內(nèi)進(jìn)行，不會(huì)出現(xiàn)塌孔的情況。套閥管灌漿法是一種控制性灌漿方法，灌漿時(shí)通過(guò)控制漿液流動(dòng)度和有效灌入量以達(dá)到可控灌漿的目的，不但能減少漿材耗用量，降低工程成本，實(shí)現(xiàn)全孔段均勻受灌；在下部基巖灌漿時(shí)套閥管又作為護(hù)壁套管，避免二次造孔對(duì)工期、成本的影響；可以多次對(duì)存在缺陷的部位進(jìn)行重復(fù)補(bǔ)灌，以達(dá)到期望的灌漿效果；根據(jù)地層特點(diǎn)，可在同個(gè)套閥管內(nèi)的不同孔段灌入不同漿液配合比或不同的漿液材料，可控可灌效果較好，從而減少不必要的漿液浪費(fèi)。套閥管法工效高，可靠性好，工程質(zhì)量能得到有效保證。

某水電站深厚覆蓋層帷幕灌漿關(guān)鍵技術(shù)具體工藝如下：

1、鉆孔

某水電站灌漿廊道里Φ114mm預(yù)埋灌漿管，有部分孔位采用原預(yù)埋灌漿管掃孔灌漿，因此限定了鉆機(jī)鉆頭和套閥管的尺寸，套閥管采用Φ73mm國(guó)標(biāo)地質(zhì)管（壁厚4.5mm），在一次性成孔后下設(shè)套閥管。由于孔深較深，鉆孔過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，為解決鉆孔過(guò)程中可能出現(xiàn)的塌孔、涌水涌砂問(wèn)題，采用孔口封閉結(jié)合加重泥漿護(hù)壁鉆孔工藝。在孔口處安裝孔口封閉裝置，在加重泥漿發(fā)揮作用以前，可起到封閉孔內(nèi)涌水涌砂的作用；加重泥漿發(fā)揮作用后，通過(guò)漿液的粘度來(lái)達(dá)到護(hù)壁效果，防止塌孔的情況出現(xiàn)。

2、下設(shè)套閥管

由于施工空間有限，套閥管長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，長(zhǎng)度宜為2m左右；由于孔深較深，套閥管需分節(jié)下設(shè)，節(jié)與節(jié)之間采用連接手連接，沿套閥管軸向每隔30cm設(shè)一環(huán)出漿孔，每環(huán)4個(gè)孔，孔徑Φ16mm。出漿孔外側(cè)采用彈性較好的橡皮箍圈套緊，套閥管底部進(jìn)行封閉處理。套閥管下設(shè)過(guò)程中要保證垂直度和同心度，通過(guò)水平尺校直下設(shè)，下設(shè)完畢后在孔口安設(shè)定位器。

3、灌注套殼料

在套閥管下設(shè)完畢后，在套閥管與孔壁之間的環(huán)狀間隙中灌注套殼料，套殼料灌注成功與否直接決定著套閥管灌漿工藝的效果。

套殼料要求其脆性較高，收縮性要小，力學(xué)強(qiáng)度適宜，即要防止串漿又要兼顧開環(huán)。本工程采用以膨潤(rùn)土為主、水泥為輔的套殼料，開環(huán)使用稀漿（或清水）上下移動(dòng)，加壓開環(huán)，開環(huán)壓力一般為1MPa～7MPa，較大的開環(huán)壓力容易導(dǎo)致鉆機(jī)抬起，存在一定的安全隱患，在施工過(guò)程中，對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行錨固，確保鉆機(jī)在高壓力下的穩(wěn)定性能。

4、灌漿

對(duì)于套閥管的灌漿方式可任意選擇自下而上或自上而下，可對(duì)某一段進(jìn)行多次復(fù)灌，也可以將灌漿塞下設(shè)至需要灌漿的部位，灌注全孔中的任何一段。本工程在施工中采用自下而上的方式進(jìn)行灌漿。

5、灌漿材料

灌漿能否達(dá)到目的的物質(zhì)基礎(chǔ)是灌漿材料的選擇，灌漿的成敗很大程度上取決于灌漿材料，本工程在帷幕灌漿中使用了復(fù)合材料、速凝膏漿/速凝抗沖膏漿、硅溶膠等。

四、結(jié)語(yǔ)

水電站深厚覆蓋層帷幕灌漿施工并非一項(xiàng)簡(jiǎn)單的工作，尤其是在各種制約條件下，帷幕灌漿施工更謂是難上加難。在本工程中選用孔口封閉結(jié)合加重泥漿護(hù)壁鉆孔工藝、套閥管灌漿工藝，使鉆孔成孔率提高、涌水涌砂現(xiàn)象減少，工藝已能成熟的應(yīng)用在本工程中，對(duì)類似工程的施工有一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊興斌.帷幕灌漿施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用分析[J].黑龍江水利科技，2013（04）：267-269.

[2]宋明利.淺論水利施工技術(shù)及灌漿施工應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（06）：134.

[3]應(yīng)金星.袖閥管注漿加固設(shè)計(jì)與施工工藝研究[J].吉林水利， 2009.7（7）.

[4]張作瑂，邰源臨.塑料套閥管在砂礫地基灌漿處理中的應(yīng)用[J].水利水電技術(shù)， 1987（6）.

[5]駱秋林.桐子林水電站深厚覆蓋層全帷幕灌漿技術(shù)[J].四川水利， 2015（5）.

[6]陳上興.套管灌漿法在基坑支護(hù)補(bǔ)救工程中的應(yīng)用[J].廣東土木與建筑， 2005（7）.