帷幕灌浆在水库坝基防渗加固中的应用

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇帷幕灌浆在水库坝基防渗加固中的应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要:帷幕灌浆是一种实用性很强的渗漏处理技术，在水库防渗加固中得到广泛应用。本文结合具体实例，重点阐述了帷幕灌浆技术在水库坝基防渗加固中的应用，详细分析了帷幕灌浆的设计及施工过程，取得了较好防渗效果，供水库防渗加固工程参考借鉴。

关键词:水库；防渗加固；帷幕灌浆；设计；施工

中图分类号：P343.3 文献标识码：A 文章编号：

我省多数水库大坝多建于上世纪七八十年代，限于当时的技术水平，往往存在坝基覆盖层清理不彻底的情况，造成水库蓄水后产生渗漏通道，严重的甚至危及大坝安全。与采用混凝土防渗墙、高压喷射截渗墙等方法相比，采用帷幕灌浆解决坝基的渗漏，体现出造价低、速度快、对坝体结构影响小等优点，在近年的水库防渗加固中均取得了较好效果，值得推广。

1 工程概况

徐闻县合溪水库大坝为复合土工膜斜墙防渗砂砾石坝，坝顶长880m，最大坝高17.5m，上游坝坡1:3，下游坝坡1:2.5。坝基防渗采用高压摆喷塑性混凝土防渗墙，范围为大坝桩号0+057～0+875m，防渗墙顶部与坝体防渗土工膜相接。大坝上、下游均设压震平台。放水洞布置在右岸，为城门洞型无压洞，断面尺寸2.6m×2.95m，全断面混凝土衬砌。溢洪道布置在放水洞右侧，为侧槽开敝式。施工期右坝肩未做防渗处理，水库1993年蓄水运行以来下游渗漏严重，水库大坝存在安全隐患，因此，2002年对右坝肩进行了防渗帷幕灌浆处理(大坝桩号0＋873～0＋965m)。

2 工程地质条件

右坝肩为第三系砂质粘土岩，其上局部残留有坡积砾质土，粘土岩层中夹有薄层生物泥质灰岩和细砂层透镜体及薄层石膏层，粘土岩下伏基岩为二迭系(P1b)大理岩，二者与F3断层相接。F3断层以黑褐色断层泥、断层角砾岩为主，断层泥均一、致密，具有遇水塑性和相对隔水特征。粘土岩上覆第四系松散和较松散沉积层，主要为Q3PL碎砾石层和Q4PL卵砾石层。F3断层为区域性活动断裂，断层带宽达数十米，顺雪水河延伸，走向东西向，倾向北，倾角60°～70°左右。受其影响，上覆粘土岩次生小断层、节理、裂隙极其发育，并残留有地震裂隙，局部连通形成渗水通道，影响坝肩的稳定。

3 帷幕灌浆设计

3.1 帷幕灌浆设计

设计坝轴线桩号0+873～0+965m段进行帷幕灌浆处理，长度92m，其中0＋873～0＋940m段长67m，采用双排帷幕灌浆，孔、排距为1.5m，共90个孔，平均灌浆深度41.8m，最大钻孔深56.5m；0+940～0+965m段长25m，采用单排帷幕灌浆,孔距1.5m，共17个孔，平均灌浆深度41.3m。帷幕灌浆从正常蓄水位3956.4m开始，总进尺5180m。灌浆压力控制在1.3～2.5MPa。帷幕灌浆前先作清基30cm厚的C15压重混凝土。

3.2 设计变更

为便于施工，将30cm厚C15混凝土压重板改为预埋孔口管。当灌浆压力达到1MPa以上时，串、冒、漏浆现象普遍，且坝面局部出现轻微裂缝，因此，在施工过程中灌浆压力调整为按0.8MPa控制，逐步调整达到设计压力。

4 帷幕灌浆施工

4.1 施工方法

用φ146mm或φ128mm合金钻头开孔，采用清水循环回转法钻进，钻至2.5～8m后，在孔内预埋φ89mm孔口管，孔口管外壁回填细混凝土浆，待凝后从预埋管内钻进施工。钻孔采用φ75mm合金钻头、清水循环回转钻进法。灌浆采用孔口封闭，自上而下循环灌浆法。

4.2 施工顺序和灌浆段划分

帷幕灌浆施工采取单排、双排同时施工，双排孔以先下游排后上游排，同排中按三序逐渐加密的方法实施，即同排中先Ⅰ序孔，后Ⅱ序孔，再Ⅲ序孔。

灌浆段第1段为3m，以下每段为5～6m。

4.3 灌浆压力

灌浆压力首段为0.4MPa，最大压力为2.5MPa，个别孔内条件差时0.8MPa左右。

4.4 灌浆浓度及浆液变换

灌浆材料采用祁连山牌32.5号普通硅酸盐水泥。灌浆浆液浓度由稀至浓逐级变换，浆液水灰比采用5:1、4:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1共8个比级，开灌水灰比5:1。

灌浆中，当灌浆压力保持不变而注入率持续减小时，或当注入率不变而压力持续变高时，不改变水灰比。当某一比级浆液的注入量已达到300L以上或灌浆时间已达到1h，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，改浓一比级。当注入率大于30L/min时，根据具体情况超级变浓。

4.5 特殊情况处理措施

钻孔时塌孔(坝体厚大于4m段，右坝肩段)、不返水(右坝肩靠坝面)现象较普遍，对塌孔、不返水情况严重的，直接采取灌浆或按1:1浓浆灌浆或在浆液中加入水玻璃灌浆。对于塌孔、不返水情况不严重的，采取钻进循环液中加入水泥或水泥粘土混合措施，如不起作用则采取灌浆措施。

灌浆过程中由于地质条件差，串浆、冒浆、漏浆、灌浆中断现象均有发生。串浆现象不太严重，采取了灌浆孔灌浆，被串孔口封闭即达到效果。冒浆现象较普遍，除采取常规的低压(甚至无压)浓浆、限流、限量、间歇性方法外，采取浆液中加水玻璃、锯沫等办法。漏浆现象发生率也较高，在采取冒浆处理措施后仍无效者，采取水泥、细沙混合浆灌注(砂浆泵)至封孔，待凝后再扫孔处理。因故中断灌浆的，在30min内排除故障后继续灌浆，大于30min则重新扫孔后再灌浆。

4.6 灌浆结束标准及封孔

灌浆在规定的压力下，当注入率不大于0.4L/min时，继续灌浆60min，或不大于1L/min时，继续灌注90min，灌浆结束。

灌浆封孔采取先“机械压浆封孔”、后人工封孔相结合法。

5 帷幕灌浆质量检查

帷幕灌浆的质量检查采用压水试验的方法，共布置12个检查孔、76段次试验，试验成果见表1。从表中可以看出，其透水率均小于设计防渗标准(q≤3Lu)，其中49段次透水率小于1Lu，占64.47%，有27段次透水率为1～3Lu，占35.53%，透水率合格率为100%。

表1 帷幕灌浆检查孔成果表

6 帷幕灌浆效果分析

共完成帷幕灌浆孔107个，总进尺5048.85m，其中非灌浆段进尺578m，灌入水泥395199.42kg，平均注入量88.39kg/m。共完成检查孔12个，造孔进尺568m，其中孔口空钻进尺71m，灌入水泥3377.79kg,检查孔平均注入量6.80kg/m。封孔及孔口预埋管用水泥约8t。共计水泥406577.21kg。

6.1 灌浆成果分析

帷幕灌浆各排序孔单位水泥注入量对比分析见表2。

表2 各排序孔单位水泥注入量表(/kg/m)

从表2可以看出，双排孔中下游排及单排孔各次序孔单位注入量递减规律明显。双排孔下游排单位注入量Ⅱ序孔比Ⅰ序孔减少15%，Ⅲ序孔比Ⅱ序孔减少25%；单排孔单位注入量Ⅱ序孔比Ⅰ序孔减少10%，Ⅲ序孔比Ⅱ序孔减少22%。由于双排孔上游排距大坝上游坡面较近，灌浆时漏、冒浆现象较普遍，而在成果资料分析中未将该部分量剔除，所以上游排孔各次序单位注入量不呈递减规律。

6.2 坝后渗流观测分析

帷幕灌浆结束后，大坝下游主河道原来渗水明显减少，泉眼泛沙现象消失；从坝后渗流量资料看，在同库水位下，帷幕灌浆后渗流量减少；另外放水洞内壁原渗漏水现象也消失，说明帷幕防渗效果明显。

7 结语

实践证明，通过周密的设计和施工，帷幕灌浆质量检查、灌浆成果分析、渗流量观测资料分析及相关建筑物的外观检查均表明，帷幕灌浆的效果明显，水库安全运行有了保障，有效延长了水库的使用寿命。同时也为水库的防渗加固处理方面探索了一条新路子，积累了一定的经验。

参考文献

[1] 冉进平.帷幕灌浆施工工艺及效果分析[J].甘肃农业,2007年07期

[2] 支燕.帷幕灌浆技术在水库渗漏处理中的应用[J].科技传播,2011年02期