水利工程建设中帷幕灌浆施工技术的探讨

【摘要】在水利工程中，建筑物往往长期处于水下，尤其是水工建筑的基础结构，在长期的水侵蚀下，渗漏的发生机率非常大。如果建筑基础出现渗漏等情况，将严重影响结构的整体质量，甚至影响到整个水利工程的运行安全。在水利工程止水防渗技术中，应用比较广泛的便是帷幕灌浆技术。本文将围绕水利工程建设中帷幕灌浆施工技术进行探讨。

【关键字】水利工程建设帷幕灌浆施工技术探讨 中图分类号：f407.9 文献标识码：a 文章编号： 帷幕灌浆施工技术的概念及应用原理 1、概念

帷幕灌浆技术是一种具有很强实用性的工程技术，应用的范围非常广。在水利工程的建设中一般用来对其底部基岩进行防渗处理，确保水利工程处于可控安全的运行状态。应用帷幕灌浆技术的时候首先应该选择适宜的地质钻机，然后在预期设计实施防渗处理的区域钻好需要的帷幕孔，最后在高压条件下将水泥浆灌注至孔中，待水泥浆获得凝固之后结合周围的土层，形成一道帷幕。这种防渗处理技术能够将水泥浆与土层有效的融合起来，形成的帷幕也非常密实，能够从根本上增加土层的抗渗作用，同时预防水流在地层中可能发生的内渗透现象。 2、应用原理

帷幕灌浆技术是一种非常有效的防渗技术。帷幕灌浆采用地质钻

机对需要处理的地层进行钻孔，形成一道帷幕形钻孔，然后将水泥浆用高压灌注到被处理的钻孔内，水泥浆会沿着地层缝隙深入渗透，当水泥浆凝固以后，钻孔内的水泥浆柱和周围被水泥浆渗透并凝结的土体会共同形成一道密实的防水帷幕，能够有效防止水流从灌浆地层处渗透。帷幕灌浆应用在水利工程中，灌浆范围的顶部是与钢筋混凝土的闸坝底或者土层坝低连接，而帷幕灌浆的底部则会直接深入到透水不明显的地岩层内部，以此来阻止和预防地下水的渗透。另外，帷幕灌浆与位于下游的排水系统共同作用，还能够有效的降低渗透水流给闸坝带来的扬压力。帷幕灌浆在水利工程中起着重要的安全作用，是水工建筑物地基的重要防治手段之一。 二、水利工程建设中帷幕灌浆施工技术 1、施工测量

在开始施工之前，一般都会获得监理单位提供的基准数据、基准点、基准线等测量资料，监理工程师应该与施工操作人员一起进行基准线与点的测量校准，按照获得的相关测量信息，对帷幕灌浆孔的轴线施行严格的实地测量，并多次核对数据及资料，确保其满足预期的准确性。 2、布置灌浆孔

按照设计的要求进行防渗墙轴线上的灌浆孔布置，分序列进行，每两个灌浆孔之间相距2m，灌浆孔轴向的偏差应该控制在10cm 之内，防渗墙砼底部20~30m 为灌浆孔的深度，所有的灌浆孔都应该超出预期设计的帷幕灌浆底线。

3、开挖成孔

成孔是帷幕灌浆施工中的第一道工序，也是极为重要的一道工序。成孔的质量和进展情况将直接影响到整个帷幕灌浆施工的质量和工期，因此必须又快又好地进行。首先，在安装钻架并摆放钻机的过程中，应事先清理平整场地，并根据现场情况铺设地板和用方木搭设钻孔平台，钻机安放要稳固、端正，并且要保持钻机平台、钻杆和灌浆孔的三个中心点成一条线; 其次，在钻机安放完毕后，应进行试机和试钻，待明确钻机的动力、供水、供电等所有设备和系统均运行正常之后才进行钻进工作: 再次，在每次钻孔之前都要仔细检查所有的钻杆、钻具及其他钻进零部件，严禁使用弯曲变形的钻杆和钻具，各部位的接头一定要牢固并保持良好的同心度。另外值得注意的是，由于金刚石钻进成孔的间隙较小，钻头水口也较窄，因此需要较大的泵压和泵量才能起到强制的冷却和冲洗作用。 4、冲洗缝隙和压水试验

（1）钻孔冲洗。施工情况良好的孔段，必须要对钻孔进行冲洗，并且要等到水变得清澈了才可以。

（2）压水试验。帷幕灌浆首先要做的是导孔，对于钻孔后返水情况良好的孔段，需要做好简单的压水处理。压水时间控制在20 分钟左右，每隔5 分钟读一次表，总共4 次的读数，如果最大值相比于最小值之间的差小于最后的终值12%就可以了。检测孔的压水需要采取单点法来进行。需要控制好试验中的水压力值，通常情况下，与灌浆之前的压水试验的压力差不多就可以。

5、灌浆施工

帷幕灌浆施工通常采用自下而上的方式分段进行，在规定的压力下，当注入率不超0.4l/min 时，必须继续灌注半个小时，或不超过1l/min 时，则必须继续灌注一小时，灌浆即可结束。而如果采用自上而下的方式分段进行时，继续灌注的时间则需相应增加半个小时或一小时。在灌浆的施工过程中，应当随时测量回浆和进浆的比重，一旦回浆变浓，立即换用与进浆相同配比的新浆液来进行灌注。而如果效果不明显，则延续灌注半个小时之后即可停止灌注。 6、密封孔洞

完成了灌浆后需要使用置换及压力灌浆等封堵的方法进行孔洞密封。全孔灌浆完成之后，使用配合比5∶1 的水泥浆以置换出孔洞内部浆液并且将孔内灌浆管取出，接着用同样配合比的水泥浆运用更大的灌浆压力完成0. 5 h 的纯压，全部过程做好灌浆的记录工作

三、常见问题的处理 1、灌浆中断问题

在帷幕灌浆施工中，很容易发生灌浆中断现象。导致灌浆中断的原因可能是由于停电、电机故障、浆液堵塞或者注浆管破裂等。为了避免灌浆中断问题的发生，在帷幕灌浆施工之前和施工过程中，施工单位应该做好全面的预防措施。施工前需要对全部的机械、设备进行质量检查，输浆管材要按照标准进行选择，灌浆过程中应该由专人负责随时检查管材是否存在连接不牢固、破损或者堵塞问

题。另外，还需要对灌浆泵的运转情况进行检查，以保证其在最大灌浆压力下仍然能够正常持续地工作。在每次灌浆作业完成以后，都要将灌浆泵清洗干净，并对压力表进行随时的调整和校正，确保施工的顺序进行。施工完成后要对高压灌浆阀门、隔浆塞等部件进行及时清洗，并做好保养工作。如果灌浆过程中发生中断问题，应尽量缩短中断的时间，确保水泥浆的性能良好。 2、串浆问题

在帷幕灌浆施工中，还可能出现浆液从其它钻孔或者地下裂隙中流流出帷幕之外的问题，通常称为串浆。引起串浆问题的主要原因是灌浆孔之间的岩层缝隙较多，相互连通，导致在灌浆时浆液串至其它部位。为了预防串浆现象的发生，可同时对串浆孔和灌浆孔进行灌浆，并且要保证每个孔都有一台灌浆泵进行灌浆作业。另外，还应该在串浆部位的漏浆区域安装上灌浆塞来进行封堵，以保证浆液不会过多的流失。 3、漏浆问题

当灌浆区域的缝隙过大，或者灌浆压力过大时，往往会出现浆液的注入率过大而发生大量漏浆的问题。如果产生大量漏浆问题可通过低压或者自流式灌浆方法，来使灌浆的压力降低。在缝隙充满浆液且流动性降低以后，便可将灌浆的压力逐步提高；可采用浓浆进行灌注，但需要将注浆量限制在30～40 l／min内，当进浆量明显降低以后，便可将灌浆的压力逐渐提高到正常水平；另外，也可以在浆液中掺加适量砂料来进行灌浆作业，以此来降低浆液的流动

性。在增加浆液压力的同时，需要将灌浆压力适当降低，进而限制浆液的流动范围，当单位吸浆量降低到标准范围内后，便可使用正常浆液进行灌注，并将压力提高到标准状态；在岩层进行灌注作业时，如果出现大量进浆现象，可以采取间歇性灌浆的方法，也就是在连续灌浆一段时间之后，便暂停灌浆，等到浆液稍微凝结一段时间后再继续灌浆。 总结

在水利工程施工过程中使用帷幕灌浆技术能够获得非常经济有效的施工效果。一般情况下，水利工程程选择使用帷幕灌浆技术，主要是对其防渗墙底端基岩施行严格的防渗处理，从而实现降低大坝引发渗漏现象机率的目的。但是这种技术的施工部位处于大坝中较为隐蔽的部分，施工中各项因素的控制都是非常困难，如果某一个细小的环节出了差错，将会对水利工程的整体施工质量产生非常深远的影响。冈此，水利工程施工人员在选择使用帷幕灌浆技术的时候，必须首先设计得到最佳的施工方案，确保每一道细小的工序都得到严格的实施。加大对施上质量的关注力度，争取获得令人满意的水工程利建设效果。近几年以来，我国的经济水平呈现迅速增长的良好趋势，水利工程的建设项目及数量也伴随着经济环境的改变得到了显著的提升。 【参考文献】

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