基岩帷幕灌浆工艺的应用效果探讨

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摘 要：大量兴建的土木工程创造了巨大的经济利益和社会效益，但也不乏因地基抗渗性能较低而衍生的质量问题。受此影响，基岩帷幕灌浆工艺逐渐发展起来。本文结合实例，就基岩帷幕灌浆工艺的应用效果进行了探讨，以供同行参考。

关键词：基岩帷幕灌浆；应用效果

中图分类号：TV543 文献标识码：A

众所周知，对于水利水电项目而言，时常面临着复杂多变、难以预见的地质环境。为改善地基物性，增强其承载能力，往往需要采取一定的措施加以处理。其中，帷幕灌浆工艺科通过构造阻水幕发挥良好的防渗作用，为保质保量完成施工任务提供重要保障，但在推广应用前，还需对其应用效果进行深入探讨，进而更好地造福于社会发展。

1 基岩帷幕灌浆工艺概述

基岩帷幕灌浆工艺通常是指通过在土层或岩体的孔隙或裂缝中灌入适当的浆液，以期使之形成阻水幕实现扬压力的降低和渗漏量的减小，即只需将设定范围内的裂缝经灌浆充填密实便可起到防渗效果[1]。

为进一步验证其应用效果，在此以某水利工程为例加以探讨。已知，该工程灌浆设计总量为2135.7m，帷幕设计线长为168m。经地质勘探发现，工程所在区域的基岩地层主要是由泥质砂岩、强风化泥岩、砂砾岩等构成，且有着较大的渗透系数（平均值处于5～17Lu之间），不利于水库蓄水，必须进行加固处理。后经综合分析确定选用基岩帷幕灌浆工艺，以期使其整体透水率降至3Lu以下。具体的施工方案见下文所述。

2 基岩帷幕灌浆工艺的实践应用

2.1 灌浆参数

基于质量标准、处理范围、灌浆方式、排拒和孔距等基本信息，对试验大纲作了完善，即利用2m、5m和5.5m对灌浆段作了分段处理，其中第1段作为防渗墙的接触位置需要先施工，随后依次施工后两段，并对（I、II）和III序孔分别采用自上而下和自下而上的灌浆工艺[2]；而距离为1m的单排孔开孔和终孔直径分别为91mm和75mm，然后在0.2、0.4、0.6MPa灌浆压力下将纯水泥浆和硅酸盐水泥（42.5R）灌入孔隙中（灌浆比级包括0.5：1、0.8：1、1：1、2：1和3：1）。

2.2 施工流程

先借助液压回转钻机进行清水钻孔，期间因地质复杂影响了钻进速度，便选用了金刚石-复合片工艺，同时严格检查钻孔质量，最终将孔斜偏差和孔底偏差控制在了允许范围内；为便于后续施工，在灌浆之前对钻孔进行了清洗（80%的灌浆压力），直至回水为清净状态；在确定I、II、III序孔压水试验合格的基础上，进行了集中制浆操作，其中所用的搅拌时间不得低于3min；针对灌浆压力，则根据灌浆段的不同作了严格控制，其中第1、2、3段的I、II序孔压力分别为0.2、0.4和0.6MPa，而III序孔压力分别为0.2、0.6和0.8MPa。为保险起见，必须加强灌浆压力控制力度，以期将浆体注入率控制在30L/min以下，以防出现浆料浪费或孔内事故；再者是注意浆液的合理变换，即根据由稀转浓的变换原则，先保持灌浆压力不变，发现吸浆量不变或均匀减小时均匀升高压力且保持水灰比不变，待连续灌注1h以上或该级别浆液量超过300L时可灌注水灰比浓一级的浆液；但若无压力且浆液注入率在30L/min以上时，也可进行越级灌注；待在特定压力下，浆液的连续灌注时间和注入率分别满足90mim且小于等于1L/min和60min且小于等于0.4L/min时可停止灌注，而自下而上灌注工艺的时间应分别减小60min和30min；待完成所有的帷幕钻孔灌浆且验收合格后选择合适工艺进行封孔。

此外，由于该工程项目有着十分复杂的地质环境，故在施工期间遇到了诸多困难，如钻孔较慢、灌浆绕塞、抬动异常等。为确保安全而有序的施工，采取了一定的处理措施，如针对因钻孔扩径、孔壁不稳造成的灌浆饶塞问题，经多次实验确定了最佳灌浆压力，选用了专门的圆柱塞球和新型卡具，以此获得了95%的止浆成功率。同时，还综合利用低压漫灌、间歇灌浆、固结复灌、扫孔复灌、掺入速凝早强剂等技术手段解决了窜浆和抬动问题[3]。

2.3 效果分析

采用上述基岩帷幕灌浆工艺后，所涉及的139个帷幕灌浆孔总灌注量、耗灰量、总进尺分别为44.29t、97.48t和2129.5m，且I、II、III序孔之间的浆液灌注量呈现逐渐递减的呈现，由此可知，其灌浆效果相对显著。同时分析表1可以发现，地层经过基岩帷幕灌浆后，其渗透性明显降低。故该工艺方案合理可行。

3 结束语

总之，随着建筑行业的不断发展，施工技术和工艺方法也得到了长足进步，其中基岩帷幕灌浆工艺由于在改善地质特性、增强抗渗能力等方面有着一定的优越性，因而得以快速发展。但在应用过程中，必须结合工程地质特点、水文环境等因素确定合适的施工工艺、技术参数、工序流程等，以此尽可能的发挥效用，保障施工质量。

参考文献

[1] 李洪泉.帷幕灌浆工艺在复杂地质条件中的应用及效果分析[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2011（09）：37-39.

[2] 邱炳文.大坝基岩帷幕灌浆试验的基本内容和试验方法[J].西部探矿工程，2010（02）：08-09.

[3] 李林枫.横泉水库坝基风化基岩帷幕灌浆施工技术[J].西北水电，

2010（11）：25-26.