劉濤

（中國水利水電第七工程局成都水電建設工程有限公司，四川 成都 611130）

水力發(fā)電是我國電力生產(chǎn)的重要形式，具有環(huán)境污染小、經(jīng)濟效益高的突出優(yōu)勢。有研究顯示，到2019年，我國水電裝機容量達35640萬kW·h,同比2018年，水電裝機容量增長了1.2%。水電工程建設中，水電站基礎處理質(zhì)量直接關(guān)系著水電設施的安全性和水電生產(chǎn)效率；基于此，有必要進行水電站基礎的防滲處理。目前，帷幕灌漿在水電站基礎處理中的應用較多，現(xiàn)就帷幕灌漿技術(shù)的應用要點展開分析。

1 帷幕灌漿技術(shù)的應用原理和優(yōu)勢

1.1 帷幕灌漿技術(shù)的應用原理

帷幕灌漿技術(shù)是灌漿工程建設的一種重要形式，其主要是將漿液灌入巖體或土層的裂隙、孔隙，繼而形成具有連續(xù)性的阻水帷幕，以此來達到減小滲流量和降低滲透壓力的目的。水電站基礎施工中，帷幕灌漿多是按照測量放線、鉆孔定位、鉆進成孔、壓水實驗、灌漿待凝、終孔的流程進行施工。通過這些環(huán)節(jié)的處理，能形成地下基礎防滲墻，繼而實現(xiàn)地下水通道的有效封閉和封堵。

1.2 帷幕灌漿技術(shù)的應用優(yōu)勢

作為一種全新化的水泥澆灌技術(shù)，帷幕灌漿技術(shù)在水電站基礎處置中的應用不斷深入。帷幕灌漿技術(shù)的實用性極為突出，這與其技術(shù)操作簡單、應用環(huán)境較多具有較大關(guān)系，通過帷幕灌漿技術(shù)進行基礎處理，能形成一個較為完整的防水層，對整個水利工程的建設質(zhì)量具有深刻影響。同時在帷幕灌漿施工中，施工人員會對水利工程現(xiàn)場、水流速度、水流量及周圍的情況進行精準測量，并由此形成數(shù)據(jù)分析報告，確保了帷幕灌漿施工的規(guī)范性和連續(xù)，而且確保了水電站建設應用的安全性。

2 帷幕灌漿在水電站基礎處理中的技術(shù)要點

2.1 測量放線

測量放線是帷幕灌漿施工的基礎，同時也是提升水電基礎施工質(zhì)量的關(guān)鍵?，F(xiàn)階段，水電站工程項目測量放線主要是通過全站儀來完成的；對于全站儀應用、測量精度管理應滿足DL/T5173-2003、GB50026-2007等技術(shù)規(guī)范的要求。在實際測量中，通過全站儀檢查施工控制網(wǎng)點有無破壞位移，同時對資料成果偏差、控制網(wǎng)加密等項目進行檢測，可提供較為可靠、精準的控制點，為下階段的鉆孔施工和灌漿施工創(chuàng)造有利條件。

2.2 鉆孔清孔

帷幕灌漿施工中，回轉(zhuǎn)式鉆機的應用較多，在鉆頭選擇中，除金剛石、硬質(zhì)合金外，鉆粒鉆頭也是較為常見的應用形式。水電站基礎帷幕施工的鉆頭需要根據(jù)施工現(xiàn)場巖石的情況和圖紙設計情況進行選擇。實際鉆孔中，為避免鉆孔傾斜，需注意以下要點：其一，做好機械的安裝就位和開孔工作，要求鉆桿短且直，通式立軸卡盤對中性能突出，嚴禁立軸晃動。其二，注意鉆進技術(shù)參數(shù)的設計，減少孔壁參數(shù)，若采用鉆粒鉆進時，還應注意投沙方法及投沙量的控制。其三，為進一步提升鉆孔質(zhì)量，應注重多項指標的系統(tǒng)管理（見表1）。

表1 帷幕灌漿技術(shù)鉆孔指標控制

水電站施工多是通過水來清除孔內(nèi)的雜質(zhì)，以此來確?？變?nèi)清潔度。在沖孔中，要將孔內(nèi)沉積的巖屑、巖粉等污物徹底清除；若清理后還有雜質(zhì)，則需要進行二次清洗。清洗孔內(nèi)雜質(zhì)時，需對水體的水壓進行精確控制，通常水洗壓力需保持在1MPa作用，值得注意的是，風洗鉆孔也是當前較為常用的一種鉆孔清潔方式，其要求處理時的風壓控制在0.5MPa。

2.3 壓水實驗

壓水實驗多在清孔結(jié)束后進行，具體實驗操作中，從第一個鉆孔開始實驗；施工人員需要將導管深入到鉆孔的內(nèi)部，然后對導管內(nèi)的水壓進行調(diào)整，然后逐一開展各個孔的水壓測試。通常壓水實驗中的水壓保持在灌漿壓力的80%，同時水壓維持時間多控制在20min，該過程中，需按照間隔5min的要求，進行水壓記錄。在開展壓水實驗時，需確保壓水實驗滿足《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》的要求，現(xiàn)階段，單點法壓水實驗的應用較多，在具體實驗中，透水率（q）不僅與壓入量（Q）有關(guān)，而且受作用于試驗段內(nèi)全壓力（P）和試段長度（L）的直接影響，透水率關(guān)系可表達為：

2.4 灌漿封孔

灌漿施工水電站帷幕灌漿技術(shù)應用的重點；在灌漿前，先應進行灌漿漿液性能的管理， 要求所有的漿液具有較強的可灌性和結(jié)石性。研究表明，漿液的這些性能不僅受水灰比、密度、吸水率的影響，而且與黏度、屈服強度、凝結(jié)時間密切相關(guān)。譬如，就漿液水灰比而言然，常見的漿液水灰比包含6類，其分別為1:0.5，1:0.8，1:1，1:2，1:3和1:5；漿液透水率不同，則水灰比也有較大差異，如水電站工程中，若透水率大于9lu，則多會將水灰比控制在1:2；而對于透水率小于5lu的漿液，其水灰比多設計為1:5。值得注意的是，水泥系混合漿料含有其他摻合料和外加劑時，還需要進行室內(nèi)漿液性能試驗（見圖1），同時在施工階段，為確保漿液性能良好，往往還需要進行溫度、漏斗黏度等要素的控制和管理。

圖1 室內(nèi)漿液性能試驗

現(xiàn)階段水電工程基礎施工中，帷幕灌漿技術(shù)的灌漿工藝包含多種形式，其中，循環(huán)式基巖灌漿法是較為常用的一種灌漿形式。循環(huán)式基巖灌漿法能是的水泥灌漿設備和鉆孔底部保持在50cm作用，在具體操作中，施工人員需按照由孔底至外部的要求依次澆灌。目前，水電站工程帷幕灌漿孔有兩排，其中主孔多在副孔的上游側(cè)，就副帷幕孔而言，其灌漿孔深度約為主帷幕孔的1/2。在灌漿中，對于灌漿段全長小于6m的鉆孔，采用一次全孔灌漿方式，而當灌漿孔的長度超過6m時，需按照自上而下分段灌漿的方式進行處理，在施灌中，應注意灌漿壓力、涉及防滲標準、灌漿上限的系統(tǒng)管理，最后還應注重灌漿結(jié)束標準條件的控制。

完成灌漿作業(yè)后，需要對鉆孔進行密封處理，現(xiàn)階段，分段式壓力灌漿是帷幕灌漿技術(shù)下灌漿孔密封作業(yè)的主要方式，能有效地鉆正鉆孔的密封程度，避免外部水深入到鉆孔內(nèi)部。

3 帷幕灌漿在水電工程基礎處理項目中的應用

3.1 項目概況

某水電站為地區(qū)水利樞紐，除發(fā)電功能外，其還具備防洪、供水、航運等多項職能。電站的正常存蓄水為315m，存儲容量為2.30×108m3，為進一步提升該水電站的發(fā)現(xiàn)效率，本水電站的裝機容量不斷能增大，目前，裝機總?cè)萘繛?50MW，多年平均發(fā)電為7.10×108kW·h?，F(xiàn)階段，本水電站采用碾壓式混凝土重力壩，受諸多因素的影響，壩體基巖的透水性較大，需進行水電站基礎處理。本次處理中，采用帷幕灌漿技術(shù)進行壩體基礎處理，重點實施地下水通道的堵塞和封閉。

3.2 帷幕灌漿技術(shù)的具體應用

本水電站發(fā)電應用過程中，各建筑物基礎基本都建于灰?guī)r角礫巖弱風化帶巖體上，同河床溢流壩及排沙底孔段壩踵處位于質(zhì)膠結(jié)礫巖、砂礫巖上，使得壩體基巖的透水性較大，不僅影響了水電站基礎設施應用的安全性，而且對發(fā)電的效率造成較大影響。基于此，本項目采用帷幕灌漿技術(shù)進行壩體基礎處理，在實際處理中，重點進行以下要點把控：其一，本項目采用全孔濃灌注施工技術(shù)，在施工中，注意屏漿、待凝措施的管理，保證鉆孔內(nèi)注漿模式。其二，項目部分空位存在涌水問題，對此，通過加深、加排的方式進行帷幕灌漿技術(shù)應用過程的創(chuàng)新優(yōu)化，保證注漿效率和質(zhì)量。其三，對于存在擠壓破碎問題的地區(qū)，實施復合灌漿，同時增加輔助帷幕，防止水電站岸坡壩段變形。通過這些方式不僅保證了地下水通道的堵塞和封閉質(zhì)量，而且確保了水電站多種服務職能的有效發(fā)揮，綜合效益極為突出。

4 結(jié)語

帷幕灌漿技術(shù)對于水電站基礎處理質(zhì)量具有深刻影響。新時期，人們只有充分認識到帷幕灌漿技術(shù)的應用原理和優(yōu)勢，然后深化騎在水電站工程基礎處理中的應用，并加強測量放線、鉆孔清孔、壓水實驗、灌漿密封等要點環(huán)節(jié)的技術(shù)管理，這樣才能有效地提升帷幕灌漿技術(shù)應用水平，提升水電站基礎處理質(zhì)量，繼而確保水電設施應用的安全性、穩(wěn)定性，滿足人們對于電力資源的生產(chǎn)及應用需要。