大壩帷幕灌漿技術(shù)常見問題及預(yù)防措施

孫耀波

（安徽水利開發(fā)股份有限公司，安徽 蚌埠 233000）

1 前言

帷幕灌漿作為地基與基礎(chǔ)防滲處理的一種重要手段，已越來越多地被應(yīng)用在各種水利水電建設(shè)工程中，同時(shí)帷幕灌漿技術(shù)也在不斷的發(fā)展，以適應(yīng)不同的地層條件和施工要求。本文根據(jù)幾年來作者認(rèn)真研讀、調(diào)查多家水電站帷幕灌漿中的總結(jié)，就現(xiàn)行灌漿方法中的一些問題做一探討。

2 帷幕灌漿技術(shù)介紹

2.1 帷幕灌漿的概念

所謂帷幕灌漿，是指在設(shè)計(jì)位置上先成孔、清孔，然后進(jìn)行止水、壓水試驗(yàn)，最后配漿灌注，以達(dá)到預(yù)期目的。灌漿原則一般是:對(duì)單排孔先灌邊沿孔逐漸加密，最后加密孔可作、檢查孔，對(duì)多排孔先灌上、下游排，后灌中排，逐漸加密。其施工中的主要技術(shù)有鉆孔、沖洗等。

2.2 鉆孔

帷幕灌漿鉆孔常采用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)的鉆孔方法。一般有硬質(zhì)合金鉆進(jìn)、鉆粒鉆進(jìn)和金剛石鉆進(jìn)兩種方式。鉆孔的方向主要由施工條件，裂隙角度和巖層構(gòu)造來決定。最有利的鉆孔方向是與裂隙面或巖層面垂直，這樣鉆孔才能穿過較多的裂隙或?qū)用?，能?jié)省鉆孔數(shù)量，達(dá)到好的灌漿效果。

2.3 沖洗

工程中常用的方法為鉆孔沖洗和裂隙沖洗。鉆孔沖洗：為了將殘存在孔底和粘附在孔壁處的巖粉、碎屑等雜質(zhì)沖出孔外，以便灌漿液的流入。裂隙沖洗：裂隙沖洗的目的是用壓力水將填充在巖石裂隙或空洞中的松軟的、風(fēng)化的泥質(zhì)填充物沖出孔外。根據(jù)規(guī)范要求，對(duì)溶巖、斷層、大型破碎帶、軟弱夾層等地質(zhì)條件復(fù)雜的地段，應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。

2.4 止水實(shí)驗(yàn)

止水：當(dāng)某一段成孔并清洗后需要進(jìn)行止水，對(duì)于土壩來說，可采用先砸下部分套管，然后把止水器下到套管內(nèi)適當(dāng)位置止水，其效果較佳；而重力壩可選擇不使用下套管方式，根據(jù)止水位置選擇孔壁完整的地方止水。

3 帷幕灌漿技術(shù)常見問題

帷幕灌漿的方式通常采用循環(huán)式分段灌漿，但在帷幕灌漿過程中通常出現(xiàn)漏漿、串漿、吸漿量過大或灌漿中斷等常見的問題。

3.1 漏漿問題

灌漿時(shí)出現(xiàn)漏漿的主要原因如下：裂隙發(fā)育井相互溝通；受地下水流動(dòng)的影響，使地上形成一通道并與灌漿孔相通；有較大的溶洞。

所造成的危害有以下幾種：灌漿壓力達(dá)不到要求，帷幕線難于形成；漿液孔內(nèi)裂隙難于灌入，影響灌漿質(zhì)量；漿談流失，造成浪費(fèi)。

3.2 孔與孔之間串漿問題

灌漿孔與孔串漿的主要原因如下：巖層裂隙發(fā)育并相互串通，或壩上松散，使灌漿孔與鄰近孔之間直接或間接相通，造成漿液通路；鄰近鉆孔一起施工，土層內(nèi)應(yīng)力尚未消除，造成孔壁坍塌，使巖土內(nèi)原狀結(jié)構(gòu)被破壞，一經(jīng)漿液擠壓便從鄰近鉆孔串出；灌漿路堵塞或壓力表失靈，判斷不準(zhǔn)確，造成灌漿壓力超大。

所造成的危害有以下幾種：使灌漿無法繼續(xù)迸行，停灌后灌不進(jìn)漿或因待凝后重新掃孔，影響工期；浪費(fèi)灌漿材料；影響其它串漿孔的鉆進(jìn)及灌漿質(zhì)量。

3.3 灌漿中斷問題

灌漿中斷的主要原因如下：灌漿管堵塞、破裂或接頭崩脫；灌漿設(shè)備發(fā)生機(jī)械故障；儀表失靈；止水塞止不住水而發(fā)生孔口返漿；停水、停電或附近爆破時(shí)躲避等。

所造成的危害有以下幾種：灌漿中斷后單位吸槳量比中斷前明顯減小，甚至不吸漿。特別是漿液中水泥顆粒的沉淀和漿液的凝固使灌漿無法繼續(xù)進(jìn)行，影響灌漿效果；當(dāng)中斷時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，止水塞被固在孔內(nèi)，起拔困難，造成事故；由于灌漿不合要求，需重掃孔，延誤工。

3.4 灌漿孔斜問題

灌漿孔斜的主要原因如下：地質(zhì)條件不良；技術(shù)條件不適宜；操作方法不當(dāng)?shù)取?/p>

所造成的危害有以下幾種：會(huì)加劇孔內(nèi)的掉塊、坍塌，甚至?xí)斐煽ㄣ@、埋鉆等現(xiàn)象；增大鉆具折斷事故發(fā)生的機(jī)率，而出現(xiàn)斷桿后會(huì)影響處理孔內(nèi)事故的復(fù)雜性，甚至出現(xiàn)報(bào)廢孔的現(xiàn)象。

4 預(yù)防措施

根據(jù)以上帷幕灌漿主要出現(xiàn)的技術(shù)問題，本文從以下幾個(gè)角度進(jìn)行采取不同的處理措施。

4.1 針對(duì)漏漿的預(yù)防措施

在鉆進(jìn)過程中，如發(fā)現(xiàn)大裂隙或溶洞應(yīng)做好詳細(xì)記錄，灌前投入泥球、細(xì)砂等，以此填充和堵塞漏道（洞）。

采用低壓，濃漿起灌，或采川自流式灌注。

4.2 針對(duì)串漿的預(yù)防措施

加大孔序之間的施工間距，進(jìn)行跳打鉆孔，待鄰近鉆孔灌注后1-2天才施工附近的鉆孔，并保持孔壁完整。采用多級(jí)升壓法灌漿，即壓力從小到大逐級(jí)增加，待第一級(jí)壓力灌注30m加后如沒有發(fā)現(xiàn)串漿再升到第二級(jí)壓力，直至達(dá)到設(shè)計(jì)壓力。使用自山而下分段灌漿，使其在上部灌完后待凝24h后再鉆進(jìn)下一段。管路暢通，儀表準(zhǔn)確，壓力均勻平穩(wěn)。

4.3 針對(duì)灌漿中斷的預(yù)防措施

選用符合要求的輸槳管材，連結(jié)牢固，使用前無堵塞，無破損。選用性能較好的灌漿設(shè)備，保證在規(guī)定的最大灌槳壓力下能長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，用后清洗干凈。儀表淮確并及時(shí)維修。止水要嚴(yán)密，灌前用壓水檢查，如孔日返水則重新止水。灌漿工程所用水、電宜設(shè)專線，并安排專人看管。

4.4 針對(duì)孔斜的預(yù)防措施

鉆機(jī)的安裝要水平牢固，立軸中心與鉆孔中心應(yīng)在同一條垂直線上，并按要求的孔向?qū)?zhǔn)孔位開孔?？卓诠鼙仨毨喂滩M足要求，在開孔鉆進(jìn)與淺孔階段鉆進(jìn)中，立軸鉆桿不能太長(zhǎng)，否則鉆進(jìn)時(shí)擺動(dòng)性大，致使立軸轉(zhuǎn)動(dòng)不穩(wěn)，造成鉆具擺動(dòng)性增大；使用符合規(guī)格的各種鉆孔器具；孔較深以后，特別要注意鉆壓的調(diào)整，同時(shí)要注意提升吊環(huán)必須與立軸及鉆孔中心線在一條直線上；鉆進(jìn)中，當(dāng)巖石換層時(shí)，應(yīng)減壓減速鉆進(jìn)，對(duì)其進(jìn)尺的速度和沖洗液的流量及壓力也應(yīng)加以適當(dāng)?shù)目刂疲汇@進(jìn)中應(yīng)勤檢查鉆機(jī)有無移動(dòng)，立軸鉆進(jìn)的方向有無變化，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)糾正；為防止孔斜發(fā)生，必須熟悉所使用機(jī)械性能和鉆孔方法的特點(diǎn)。在深孔帷幕的鉆孔中，應(yīng)對(duì)孔斜及時(shí)測(cè)量，及時(shí)準(zhǔn)確地掌握鉆孔的偏斜情況，以利于及時(shí)處理。

5 總結(jié)

總之，帷幕灌漿的工作從某種程度來講，是多程序，多技術(shù)性的工作。目前該技術(shù)多用于大壩建筑物、基礎(chǔ)加固處理等重要工程設(shè)施的施工上。技術(shù)難度大，質(zhì)量要求高，這就要求我們對(duì)基礎(chǔ)灌漿的一系列技術(shù)問題，進(jìn)行認(rèn)真的總結(jié)，并完善施工工藝，以確保質(zhì)量。

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