大坝防渗帷幕灌浆施工方法在大坝防渗中的应用

水ｌ利Ｉ工ｌ程　李振　付爱平　王新峰　科　大坝防渗帷幕灌浆施工方法在大坝防渗中的应用　（１、辽宁江河水利水电工程建设监理有限公司，辽宁沈阳１１００００　２、辽宁省沈阳市沈北新区河道堤防管理所尹家分所，辽宁沈阳１１００００　３、辽宁省海城市水利技术推广中心，辽宁海城１　１４２００）　摘要：当前我国水利建设得到高速发展，其工程项目的规模不断扩大，对大坝防渗处理提出更高要求。笔者对帷幕灌浆的施工方法进行了分　析和研究。　关键词：帷幕灌浆；大坝；防渗　１帷幕灌浆钻孔、冲洗　帷幕允许的水力坡降　３．２．１自上而下分段法。该方法具体的做法是　１．１帷幕灌浆错Ｌ方法　本身的密实性、稳定性来决定的。帷幕深＾、岸坡内　先傲』二｝拜ｉ第一段的钻孔和灌浆，然后做下一段钻孔　基岩中的帷幕灌浆钻孔采用回转式钻机的钻　的长度，同样要根据工程地质条件、水文条件确定，　和灌浆，逐段进行，直到灌浆完毕。该方法的优　孔方法。—般有硬质合金钻进、钻粒钻进和金剐石　宜延伸到相对隔水层处或正常蓄水位与地下水位　是一是不会产生绕灌浆塞的反浆现象，由于灌浆　钻进：种方式。根据岩石的硬度、完整性和可钻性　相交处，与河床部位的帷幕连成整体。根据岩石地　是从Ｅ到下，堵塞了上串裂隙，增大了强度，加之灌　的情况采用不同的钻进方式。通常，在较软的、可钻　基工程灌浆帷幕施工经验，在一般的裂隙中，浆液　浆塞安装在灌段的底部，比较容易将孔隙堵塞严　灌浆厚度可能—排孔就能达到。帷幕厚　密；性在６－７级以下的岩石中采用硬质合金钻进；在７　容易灌入，二是随着灌浆施工的的深入，各段的灌浆压力　级以上坚硬岩石中，采用钻粒钻进；在石质坚硬且　度可由以下公式进行计算：　能够逐渐加大；三是计算的干料量准确、压水试验　Ｔ＝６／Ｉ口Ｈ　较完整的岩石中。多采用金刚石钻进。金刚石钻进　成果准确；四是灌浆的质量比较好。　不仅施下过程中产生的岩粉少，而且钻进效率和岩　其中疆ｌ－帷幕厚度㈤；　由于以上优　，该法适用于岩石破碎、节理、裂　心采取率都比较高，钻孔方向比较容易得到保障。　Ｉａ一帷幕体内的允许水力坡降；　隙发育、渗漏严重的地质条件，广泛运用于当今的　帷幕灌浆钻孔的方向主要由施工条件，裂隙　通过帷幕的水头衰减系数；　水利水电工程巾。　角度和岩层构造来决定。即要便于施工、尽量多的　Ｈ一水头㈣。　后要有待凝时间，工期相对较长；二是钻孔和灌浆　帷幕的长度一般根据以下原则考虑－是帷幕　需交替进行，穿过裂隙和有利于帷幕基岩的稳定。最有利的钻孔　工序有交叉，比较费时；三是容易造成　方向是与裂隙面或岩层面垂直，这样钻孔才能穿过　延伸至水库正常高水位与相对不透水层标准范围　孔斜。　较多的裂隙或层面，能节省钻孔数量，达到好的灌　线在两岸的相交处；二是延伸至水库正常高水位与　３２．２自下而上分段法。该方法是先将—孔连　浆效果。随着施工机械和施工技术的快速发展，钻　水库蓄水前两岸的地下水位线相交处。如果缺少资　续钻　峻计深度，然后自下而Ｅ逐段进行灌浆。该　孔的方向已从原来的乖直孔和斜度不大的孔发展　料，贝啊根据当地的地质条件和设计的实际情况，　方法的优点是：一是灌浆段之间不需要待凝。节省　成大斜度钻孔。　暂定向两岸延伸３０～５０ｍ，待大坝蓄水后，根据观　了时间；二是由于该方法将钻孔和灌浆工序分开，　１２帷幕灌浆冲洗　测渗漏情况，再决定是否延伸帷幕。　减少了钻灌之间的交叉，使机械的利用效率和施工　帷幕灌浆冲洗目的是为了清除裂缝或空洞中　３帷幕灌浆施工　速度提高较大。　所填充的豁土杂质等物。工程中常用的方法为钻孔　灌浆施工的次序的原则是逐序缩小孔距，即　该方法的觇　—是灌浆的压力受至Ｉ卜一定的　冲洗和裂隙冲洗。钻孔冲洗孩冲洗是为了将残存　先疏后密、中间插补的方法逐序施工。其优点是浆　限制；二是孔段裂隙在钻进过程中容易受岩粉堵　在孔底和粘附在孔壁处的岩粉、碎屑等杂质冲出孔　液逐渐加密，可以促进灌浆帷幕的连续性和完整　塞，影响灌浆质量；三是在岩石破碎、裂隙发育或孔　外，以便灌浆液的流入。钻孔冲洗—般分两步进行。　性；能够逐序升高灌浆压力，有利于浆液的扩散和　径不均的孔段容易产生灌浆塞卡塞不严，易产生绕　首先是在钻孔结束岳，用大量的水或　内的残　提高浆液结石的密实性；可以逐步地、更加准确地　塞反浆现象，影响灌浆的质量；四是灌浆压水试验　渣冲洗出来，残渣以不多于２０ｅｒａ厚为结束标准。　探明地质情况，有利于设计和施工的及时调整；可　和灌后单位注人量数值不很准确。由于以上的优缺　然后再对岩石裂缝进行冲洗。裂隙冲洗裂隙冲洗　以减少郫孔的窜灌现象，便于施工。　点，该方法主要适用于岩石比较完整、裂隙不很发　的目的是用压力水将填充在岩石裂隙或空洞中的　３．１帷幕灌浆施工次序　育、渗透性不是很大的岩石中使用。　松软的、风化的泥质填充物冲出孔外。根据规范要　大坝基岩防渗帷幕通常是由—排孔、两排孔　３．２３综合分段灌浆法。该方法是以上两种方　求，对溶岩、断层、大型破碎带、软弱夹层等地质条　或三排孔构成，三排孔以上的较少。在基岩内有地　法的综合。这种方出舌用于地质条件比毁．复杂，钻　排序施工可按　孔较深的情况。例如在遇到灌浆孔内有的岩层坚硬　件复杂的地段，以及设计有专门要求的地段，裂隙　下水活动或在有水头压力的情　Ｆ，冲洗由百过现场试验或己建类似工程经验确定。　下面原则进行。　完整、透水性较小，有的则软弱破碎、裂隙发育、透　２帷幕灌桨形式、深度、厚度和长度　３．１．１有两排孔组成的帷幕，先灌下游排，再灌　水性较大，则可以在前目龟采用自下而上的灌浆方　ＺＩ帷幕灌桨形式　上游排；　法，在后段采用自上而下的施工方法。　对工程来说，帷幕的形式和深度都是直接影　３．１２由三排孔或多排孔组成的帷幕，先灌下　３９４孔口封闭自上而下灌浆法。该法就是将　响着工程的防渗效果和工程投资。就—般的岩层而　游排，再灌Ｅ游排，最后中间排。在基岩内无地下水　孔口封闭器安设在孔口，自上而下分段钻进，逐段　言，越向深部和两岸山体延伸，岩石的渗透性就越　活动，对于两排孔组成的帷幕没有排序的要求，对　灌浆并且不待凝的一种分段萑浆方法。该方法的优　小，不需要花大的工程量就能达到防渗效果。通常，　于三排孔或多排孔组成的帷幕，先灌两边排，最后　点是一是工艺简单，全部孔段都能自行复灌。可以　帷幕灌浆的形式可以分为封闭式帷幕和悬挂式帷　灌中问排。　减少堵塞不严密的麻烦；二是—个机组可以负责钻　幕。当相对不透水岩层不太远时，灌浆帷幕便深入　３２帷幕灌浆施工方法　孔、灌浆，钻灌合一，便于调度；三是不需要待凝，节　该层，将渗流基本截断，该形式称为封闭式帷幕。这　灌浆方法的选用卞要是根据工程的地质条　省时间；四是钻孔孔径小，效率高，成本低，进度快。　种形式的帷幕防渗效果好，如果在条件允许的情况　件，工程的设计要求及钻孔的情况定的。对于灌浆　该方法的缺点是埋入孔口的管子较多，不易　下，工程—般采取这种形式。在相对不透水层埋藏　孔木身来说，灌浆方法可以分为两类，一是全孔一　回收，需要消耗部分钢材；全孔多次复灌，孔内使用　较深的或分布无规律的坝址区，帷幕深度没有达到　次灌浆，二是全孔分段麓浆。灌浆孔或灌浆段的施　的水泥量较多；各段压水试验和单位注人量的准确　相对不透水岩层的，称为悬挂式帷幕。该形式通常　工工琦　—黄殳是：钻孑Ｌ一冲洗一压水亩妈佥一灌浆一封　性较差。　应用于深厚覆盖层大坝基础处理。当采用这种形式　孔。全孔一次灌浆，就是一次成孔，一次灌浆。这种　参考文献　时，通常要结合其他　灌浆方法比较适合与地质条件良好、岩石较完整、　『１做伟兴．塑性混凝土防渗墙的应用　江苏水利，　　问题。　漏水较小的情况。全孔分段法叉可分为自上而下分　２ｏｏ３．２．２帷幕厚度和长度　段法、自下而上分段法、综合分段法、孔口封闭自上　１２１高钟璞．大坝基础防渗墙ｌＭｌ北京：中国电力出版　防渗帷幕的厚度主要是由工程的地质条件　而下灌浆法。　社，２００：２．责任编辑：孙卫国　一一２２３—