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1、帷幕灌浆在水库岩石基础加固应用中探讨 - 水利施工 帷幕灌浆在水库岩石基础加固应用中探讨XXXXXXXXXXXXX摘要：某水库因库区不存在永久渗漏问题，只有坝基及右岸需采 取可靠的防渗措施；根据坝基工程地质、水文地质条件，地形条件 及坝基防渗要求，决定在单斜构造单元段设置 1179m 长的隔水帷幕； 结合该工程实例提出详细的加固技术措施，为同行提供参考借鉴。关键词：水库工程；帷幕灌浆；基础加固；钻灌施工1工程概况某水库是修建在岩溶地区的大型水利工程，地形封闭条件好，而 且水库周围为非可溶岩分水岭所包围，库区回水范围内无通向库区 外的渗漏通道。因库区不存在永久渗漏问题，只有坝基及右岸需采 取可靠
2、的防渗措施。水库地基按岩层形状及构造特征，可分为单斜 构造及构造复杂带两个构造单元。根据坝基工程地质、水文地质条 件，地形条件及坝基防渗要求，决定在单斜构造单元段设置 1179m 长的隔水帷幕，帷幕底部均可接在河床以下的页岩上，在构造复杂 带单元通过设置 449m 长的隔水帷幕，帷幕底部接在透水性相对较 弱的白云质灰岩或白云岩层上，成为悬挂式帷幕。鉴于水库左岸坝外段地质条件较好，布设单排孔，河床段第 21- 第 29 坝段及右岸坝外右帷幕分别处于 F8 和 F1 断层附近，地质条件较差，布设三排孔，其余部位均布双排孔。双排孔按三角形布设， 三排孔按梅花形布设。各排灌浆孔与帷幕线平行，排距 1.
3、2m，孔距 2.0m。2钻灌施工技术2.1 钻灌方案提出本工程水库坝基防渗帷幕灌浆施工方法采用“小口径钻孔，自上向 下逐段钻灌，孔口封闭，孔内浆液循环，不待凝不冲洗高压灌浆”工 艺。施工时首先采用不少于 75mm 钻具钻透混凝土盖板至基岩深度 2.0m，下栓塞压水试验、灌浆完毕，用水灰比 0.5：1 的浓浆镶嵌 75mm 孔口管，待凝 3d 后，换 56mm 钻具自上而下分段钻灌。灌 浆时在孔口安装封闭器，用钻杆做进浆管，浆液由钻杆与孔壁之间 的间隙返回孔口，在回浆管上安装调压阀控制压力。在灌浆施工过 程中灌浆压力和浆液注入量的记录采用灌浆自动记录仪，实行每一 钻灌段结束后，不待凝即进行下一段
4、钻灌，直至终孔。2.2 施工次序二排灌浆孔的施工顺序为：下游排上游排中间排，两排孔的 施上顺序为：下游排上游排。每排灌浆孔采取三个工序分步施工。 顺序为导孔I 序孔II 序孔III 序扎。在每一排中第 II 序孔应在 第 I 序孔灌浆深度达到岩石 30m 以下再进行施工。第 II 序孔在第 II 序孔灌浆深度达到岩石 30m 以下再进行施工。排与排之间的施工同 样也是前序排孔深达 30m 后再进行后序排的施工。每个灌浆孔的施 工过程包括造孔冲孔压水灌浆封孔（下游排做简易压水，其中导孔做正规压水） 。2.3 灌浆段长、压力、浓度及结束标准灌浆段长自上而下，岩面下第 1I 至 3 段分别采用 2m
5、、1m 、2m ； 第四段以下均为 5m 。灌浆压力第 1 至 4 段分别采用 1、2、3、4MPa，第 5 段以下，对于灰者中的孔段采用 4.5MPa，对 于灰页岩互层中的孔段采用 4MPa，在页岩中采用 3MPa。浆材采用 水泥浆材，浆液浓度起始水灰比下游排 I、II、III 序孔分为 1：1、2：1、5：1，上游排、中间排均为 5：1。遵循由稀变浓的原 则逐级改变，在压浆阶段当浆液很浓时容易固管，改为用 2：1 或 3：1 稀浆压浆。结束标准采用在设计压力下当灌注率小于 0.4Lmin 时持续 60Min ，或灌汀率小于 1Lmln 持续 90Min， 或小于 2L min 持续 120
6、min ，三者满足其中一点则可以停止灌浆。3对大耗浆量地段施工处理技术针对本工程中第 21第 29 坝段和第 65 坝段以外的 190 隧洞的 36 单元，由于断层影响，致使岩溶发育、岩层杂乱，单位注入量 很大。为此，对特殊地段采取了特殊的处理措施。（1）对溶洞先堵后灌。施工过程中，对下游排 I 序孔结束灌浆压 力由 5MPa 降为 3MPa，这样可以避免大量水泥的流失，还可以起到 先堵溶洞的作用。上游排和中间排仍采用设计压力，在个别孔段灌 浆压力达到 3MPa、注入率保持 510L/min、持续灌浆超过 16h 时， 即可结束灌浆。（2）限量待凝。当孔内灌浆灌入量较大或灌入量不随时间的延长减
7、少时，灌入水泥达 20t 左右则停灌待凝，待凝时间一般为 48 72h，若掺入促凝剂，待凝时间为 2448h。（3）循环灌浆和纯压灌浆交替使用。当灌入量达 10t 时，将射浆 管取出采用孔口封闭、加速凝剂和掺和料进行纯压式灌浆。灌入一 定量水泥后待凝，最终以下射浆管的循环灌浆方法结束灌浆。（4）添加促凝剂。促凝剂包括氯化钙和水玻璃，其掺量适宜不大 于水泥至量的 3。这可以有效地加速水泥浆在孔内的固化时间， 避免水泥浆因流动过远而造成浪费。（5）加掺合料。当灌入量特别大时，水泥浆中还可加入砂子和锯 末等掺合料，砂浆的配比为 0.5：1:1（水：水泥：沙子） ，锯末为水 泥重量的 5。4加固实施效
8、果4.1 检查孔压水试验结果检查孔的压水试验成果是评价帷幕灌浆工程优良与否的重要依据， 水库帷幕灌浆对于检查孔透水率的具体要求如下：对本工程第一段 和第二段的透水率不得超过 1.0Lu，检查孔压水试验次数的 90透 水率应不高于 1.0Lu，其余 10的透水率应不高于 2.0Lu。各分部工 程已完成的检查孔压水试验结果见表 1 所示，从表 1 数据可以表明 检查孔水压试验均满足设计要求。表 1 检查孔水压试验结果汇总工程部位孔数段数透水率（Lu ）0.5-1.01.0段数（%）段数（%）段数（%）段数 （%）河床（190.00m 廊道）4271428439.860284.371299.7714
9、100右岸坝肩段 （193.00m 隧洞）101636539.911973.0163 100163100河床（190.00m 隧洞）3523873.15210052100521004.2 单位注入量随孔序和排序的增加而递减（1）后序排的单位注入量较前序排的单位注入量减少的幅度很大， 从整体上看，先序排的灌浆效果是非常明显的，它起到了封闭的作 用，后序排的灌浆作为先序排的继续和补充，可以形成较好的防渗 帐幕。同时也证明，本水库大坝廊道内排距为 1.2m 的设计是合理的、 安全的。（2）后序孔较前序孔注入量减少的也很明显，但是减少的幅度不 如排与排之间减少的大，这种现象表明了孔距不宜过大，否则影响 灌浆效果。（3）排距为 2.4m 的下、上游排灌浆孔结束灌浆后，中间排的灌 浆单位注入量已降低到 10kgm 或不足 10kgm ，效果非常明显。（4）注浆完毕要用一定压力稠水泥浆封孔，以填充至混凝土顶面 为准，以便使地基和基础协调工作。（5）本工程采用极限注浆法，即使尽可能多的水泥浆注入地层， 出到浆液反冒为止，让泥能充分注入地层充填孔隙。注浆孔穿过混 凝土基础时，注浆历力可控制在 400kPa 以上，其余控制在 300kP； 合计烟囱段注入水泥 20.5t，汽机段注入水泥 10.4t ，锅炉房段注水泥
