水利工程中帷幕灌漿技術(shù)探討

孫宇紅

摘要：在水利工程施工過程中，防滲是一項(xiàng)基本的措施，而具體措施就是帷幕灌漿，帷幕灌漿是將漿液灌入巖體或土層的裂隙、孔隙，形成連續(xù)的阻水帷幕，以減小滲流量和降低滲透壓力的灌漿工程。作為處理水工建筑物地基防滲的主要手段，帷幕灌漿技術(shù)一直被廣泛的應(yīng)用于水工建筑物的地基防滲處理中，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，對確保水工建筑物運(yùn)行的安全等起著非常重要的作用。本文首先概述了水利工程施工中，帷幕灌漿施工技術(shù)工藝流程，重點(diǎn)探討了水利工程施工中帷幕灌漿施工中遇到的問題及解決措施。

關(guān)鍵字：帷幕灌漿技術(shù)應(yīng)用原理 帷幕灌漿施工中遇到的問題及解決措施

一、帷幕灌漿技術(shù)應(yīng)用原理

作為一種極為有效地防滲技術(shù)，帷幕灌漿技術(shù)中運(yùn)用地質(zhì)鉆機(jī)設(shè)備，通過對地層的處理實(shí)施鉆孔，從而構(gòu)成一道帷幕型鉆孔。運(yùn)用水泥漿向被處理的鉆孔內(nèi)實(shí)施高壓灌注，水泥漿沿著地層分析向?qū)嵤┥钊霛B透，當(dāng)水泥漿有凝固出現(xiàn)滯后，鉆孔內(nèi)的水泥漿柱和周圍會被水泥漿滲透并有土體凝結(jié)，從而形成一道密實(shí)的防水帷幕，使水流向灌漿地層處的滲透現(xiàn)象得到有效地防治。

二、帷幕灌漿主要施工方法

根據(jù)招標(biāo)文件要求實(shí)施帷幕灌漿， 測量放樣由專業(yè)人員采用經(jīng)緯儀測量定線，用鋼尺丈量孔距，確定孔位。在每一孔位上打一木樁，在木樁中心釘一小釘，作為灌漿孔的中心點(diǎn)。對于轉(zhuǎn)折點(diǎn)樁號，在旁邊加設(shè)固定參照標(biāo)志，以便施工確認(rèn)。并用水準(zhǔn)儀測出各孔口高程，根據(jù)設(shè)計(jì)初步計(jì)算出各灌漿孔帷幕底線、頂線高程

1.鉆孔與測斜：采用小口徑地質(zhì)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，金鋼石鉆頭鉆孔，開孔前用“兩點(diǎn)法”地錨固定，用角度尺和地質(zhì)羅盤校正鉆機(jī)立軸。第1段灌漿結(jié)束后進(jìn)行孔口管埋設(shè)，埋入基巖深度2 m，孔口管采用 73 mm的無縫鋼管。鉆孔技術(shù)對孔位偏差及孔深要求的技術(shù)指標(biāo)為：孔位力求對中，其水平偏差控制在10 cm 之內(nèi)?？咨畎丛O(shè)計(jì)要求控制。鉆孔力求鉛直，所有帷幕灌漿孔均全孔測斜。如發(fā)現(xiàn)鉆孔偏斜超過規(guī)定時(shí)及時(shí)糾正 ， 孔斜率控制在 2 %之內(nèi)

2.鉆孔沖洗及壓水試驗(yàn)：每孔鉆完后，利用鉆桿，采用灌漿泵進(jìn)行沖洗，沖洗時(shí)水量開至最大擋進(jìn)行孔內(nèi)沖洗，直至回水澄清，無砂和巖粉為止，殘留在孔內(nèi)的巖芯不超過 0.2m ，如超過0.2m ，則再掃孔取出。沖洗順序是先沖洗鉆孔，再沖洗巖層裂縫。沖洗壓力不大于灌漿壓力的80%，以免引起裂縫擴(kuò)張和巖層的移動、變形。壓水試驗(yàn) 則是要求先導(dǎo)孔基巖內(nèi)采用五點(diǎn)法由下而上分段進(jìn)行壓水試驗(yàn)，求得透水率。

3.制漿與檢測：采用集中制漿，分部位供漿，漿液經(jīng)3臺濕磨機(jī)串聯(lián)磨制后送入攪拌桶，外加劑為UNF-5型高效減水劑，摻量7%。漿液濃度采用標(biāo)準(zhǔn)漏斗粘度計(jì)檢測，要求漏斗粘度小于30 s；細(xì)度主要采用沉降法，用激光粒度儀校核，要求每10 t水泥檢測1次。

4.自動記錄：灌漿記錄全部采用自動記錄儀，自動記錄儀為長江科學(xué)院GJY-Ⅲ型和湖南力合LHGY-2000型。

5.灌漿壓力控制：在施工過程中為了避免抬動破壞，建立了注入率與最大灌漿壓力的關(guān)系。

三、帷幕灌漿遇到的問題及解決措施。

1.灌漿過程中，發(fā)現(xiàn)冒漿 漏漿，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行處理。輕微者 ，可以稍停灌漿 ，讓其自行凝固堵漏 .嚴(yán)重者應(yīng)先行實(shí)行堵漏措施 ，無效 ，可越級變濃漿液 ，降低壓力 ，中斷間歇等辦法 .

2.帷幕灌漿過程中發(fā)生串漿時(shí)，如串漿孔具備灌漿條件，可以同時(shí)進(jìn)行灌漿。應(yīng)一泵灌一孔。否則應(yīng)將串漿孔用塞塞住，持灌漿孔灌漿結(jié)束后。串漿孔并行掃孔、沖洗，而后繼續(xù)鉆進(jìn)和灌漿。

3.灌漿工作必須連續(xù)進(jìn)行，若因故中斷，可按照下述原則進(jìn)行處理： （1）應(yīng)及早恢復(fù)灌漿。否則應(yīng)立即沖洗鉆孔，而后恢復(fù)灌漿。若無法沖洗或沖洗無效，則應(yīng)進(jìn)行掃孔，而后恢復(fù)灌漿。（2）恢復(fù)灌漿時(shí)，應(yīng)使用開灌比級的水泥漿進(jìn)行灌注。如注入率與中斷前的相近，即可改用中斷前比級的水泥漿繼續(xù)灌注；如注入率較中斷前的減少較多，則漿液應(yīng)逐級加濃繼續(xù)灌注。（3）恢復(fù)灌漿后，如注入率較中斷前的減少很多，且在短時(shí)間內(nèi)停止吸漿，應(yīng)采取補(bǔ)救措施。

4.涌水問題：涌水是由于壩基巖體裂隙水在四周河水水壓傳遞下，當(dāng)鉆孔揭露裂隙含水帶后，地下水的排泄釋放過程，屬于地下水正常逕流。 對鉆孔涌水問題，采取如下措施：對涌水嚴(yán)重部位，增加灌漿孔深、改單排帷幕為雙排帷幕，加密灌漿孔；對涌水孔段，提高灌漿壓力（設(shè)計(jì)壓力+涌水壓力）；提高結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，要求屏漿時(shí)間不少于1 h，閉漿待凝24～48 h。通過以上處理后，涌水孔段灌后掃孔均無涌水，且鉆孔涌水量與涌水孔段頻率隨帷幕灌漿排序、孔序增加而減少。

5.灌漿段注入量大，灌漿難于結(jié)束時(shí)，可選用下列措施處理： （1）低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿； （2）漿液中摻加速凝劑； （3）灌注穩(wěn)定漿液或混合漿液。 該段經(jīng)處理后仍應(yīng)掃孔，重新依照技術(shù)要求進(jìn)行灌漿，直至3.8.6 灌漿過程中如回漿變濃，宜換用相同水灰比的新漿進(jìn)行灌注，若效果不明顯，延續(xù)灌注30min。即可停止灌注。 6.在巖溶地區(qū)的溶洞灌漿，應(yīng)先查明溶洞的充填類型和規(guī)模，而后采取相應(yīng)的措施處理。 （1）溶洞內(nèi)無充填物時(shí)。根據(jù)溶洞的大小，可采用泵入高流態(tài)混凝土、投入碎石再灌注水泥砂漿、灌注混合漿液等措施。待凝后，掃孔，再灌水泥漿。 （2）溶洞內(nèi)有充填物時(shí)，根據(jù)充填物類型、性能以及充填程度，可采用高壓灌漿、高壓噴射灌漿等措施。