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1、浅谈某水电站深厚覆盖层帷幕灌浆技术摘要】某水电站在水库蓄水后，大坝下游出现渗漏等异常情况，结合现场实际情况，需对大坝坝基覆盖层进行帷幕灌浆，以减小渗流量，保证大坝平安稳定运行。本文以某水电站为例分析深厚覆盖层帷幕灌浆关键技术，希望可以为其他类似工程提供有价值的参考意见。【关键词】某水电站；覆盖层；帷幕灌浆一、工程概述某水电站大坝为粘土心墙堆石坝，坝体分为粘土心墙、反滤层、过渡层、坝壳堆石四大区。坝基河床段采用110m悬挂式防渗墙下接帷幕灌浆，封闭范围高程为1310.00m1200.00m，两岸采用封闭式防渗墙。防渗墙厚度1.0m，墙下设置覆盖层和基岩帷幕灌浆进行封闭防渗。电站坝址区河床覆盖层比
2、较深厚并且层次结构相比照较复杂。二、施工难点分析某水电站坝址处河床覆盖层深厚，覆盖层以砾石层和砾石土层为主、水库已经蓄水，施工技术难度较大，采用传统孔口封闭法钻灌施工，施工过程中塌孔、涌水涌砂现象频繁，进度缓慢，钻孔成孔率低，难以控制浆液灌入量，上部地层在每次灌浆时都会被重复劈裂灌注，地表容易发生抬动，难以有效控制质量。该工程具体有以下几方面的施工难点：1、坝址处河床覆盖层深厚，一般厚度为120m130m，且覆盖层以砾石层和砾石土层为主，在钻孔过程中易出现塌孔现象。2、水库已经蓄水，施工过程中需承受约70m左右的高水头压力，易出现涌水涌砂现象。3、在大坝灌浆廊道内施工，空间狭窄，不能够采用大型
3、钻机，需要充分考虑和研究选择适宜的钻机设备。4、水电站防渗墙厚度1.0m，防渗墙外帷幕灌浆孔位距防渗墙只有60cm，且覆盖层帷幕灌浆深度在86154m，为保证防渗墙在扫孔中不被破坏，对灌浆孔扫孔时要严格控制孔斜，孔斜控制要高于标准要求，对钻孔技术人员、扫孔过程中孔斜测量及调整提出了更高的要求。受各种条件的制约，施工难度较大，为确保帷幕灌浆质量，需要根据施工现场的实际情况研究选择适宜的帷幕灌浆技术显得尤为重要。三、帷幕灌浆关键技术套阀管灌浆法克服了在砂砾石层中栓塞不能直接紧贴在钻孔壁上进行止浆的缺点和困难，因而成为砂砾地基灌浆的最正确方法，根据国内外的实践经验，目前套阀管灌浆法已是一种成熟的和有
4、效的灌浆工艺，具有传统灌浆工艺无法比较的优点，主要用于覆盖层根底防渗灌浆处理，在比较深厚的砂砾石地基中，这种灌浆方法的优越性更加突出。根据某水电站坝基地质情况、高水头流动状态、帷幕灌浆工艺方法的特点，以及目前国内外采用的适合深厚覆盖层帷幕灌浆的成功经验，选择采用套阀管灌浆法。套阀管法是采用钻孔机械一次跟管成孔，施工工效较高，在跟管内下设高压控制性灌浆专用套阀管，灌浆是在套阀管内进行，不会出现塌孔的情况。套阀管灌浆法是一种控制性灌浆方法，灌浆时通过控制浆液流动度和有效灌入量以到达可控灌浆的目的，不但能减少浆材耗用量，降低工程本钱，实现全孔段均匀受灌；在下部基岩灌浆时套阀管又作为护壁套管，防止二次
5、造孔对工期、本钱的影响；可以屡次对存在缺陷的部位进行重复补灌，以到达期望的灌浆效果；根据地层特点，可在同个套阀管内的不同孔段灌入不同浆液配合比或不同的浆液材料，可控可灌效果较好，从而减少不必要的浆液浪费。套阀管法工效高，可靠性好，工程质量能得到有效保证。某水电站深厚覆盖层帷幕灌浆关键技术具体工艺如下：1、钻孔某水电站灌浆廊道里114mm预埋灌浆管，有局部孔位采用原预埋灌浆管扫孔灌浆，因此限定了钻机钻头和套阀管的尺寸，套阀管采用73mm国标地质管壁厚4.5mm，在一次性成孔后下设套阀管。由于孔深较深，钻孔过程中可能会出现塌孔现象，为解决钻孔过程中可能出现的塌孔、涌水涌砂问题，采用孔口封闭结合加重
6、泥浆护壁钻孔工艺。在孔口处安装孔口封闭装置，在加重泥浆发挥作用以前，可起到封闭孔内涌水涌砂的作用；加重泥浆发挥作用后，通过浆液的粘度来到达护壁效果，防止塌孔的情况出现。2、下设套阀管由于施工空间有限，套阀管长度不宜过长，长度宜为2m左右；由于孔深较深，套阀管需分节下设，节与节之间采用连接手连接，沿套阀管轴向每隔30cm设一环出浆孔，每环4个孔，孔径16mm。出浆孔外侧采用弹性较好的橡皮箍圈套紧，套阀管底部进行封闭处理。套阀管下设过程中要保证垂直度和同心度，通过水平尺校直下设，下设完毕后在孔口安设定位器。3、灌注套壳料在套阀管下设完毕后，在套阀管与孔壁之间的环状间隙中灌注套壳料，套壳料灌注成功与
7、否直接决定着套阀管灌浆工艺的效果。套壳料要求其脆性较高，收缩性要小，力学强度适宜，即要防止串浆又要兼顾开环。本工程采用以膨润土为主、水泥为辅的套壳料，开环使用稀浆或清水上下移动，加压开环，开环压力一般为1MPa7MPa，较大的开环压力容易导致钻机抬起，存在一定的平安隐患，在施工过程中，对钻机进行锚固，确保钻机在高压力下的稳定性能。4、灌浆对于套阀管的灌浆方式可任意选择自下而上或自上而下，可对某一段进行屡次复灌，也可以将灌浆塞下设至需要灌浆的部位，灌注全孔中的任何一段。本工程在施工中采用自下而上的方式进行灌浆。5、灌浆材料灌浆能否到达目的的物质根底是灌浆材料的选择，灌浆的成败很大程度上取决于灌浆
8、材料，本工程在帷幕灌浆中使用了复合材料、速凝膏浆/速凝抗冲膏浆、硅溶胶等。四、结语水电站深厚覆盖层帷幕灌浆施工并非一项简单的工作，尤其是在各种制约条件下，帷幕灌浆施工更谓是难上加难。在本工程中选用孔口封闭结合加重泥浆护壁钻孔工艺、套阀管灌浆工艺，使钻孔成孔率提高、涌水涌砂现象减少，工艺已能成熟的应用在本工程中，对类似工程的施工有一定的借鉴意义。参考文献：【1】杨兴斌.帷幕灌浆施工技术在水利工程中的应用分析J.黑龙江水利科技，202104：267-269.【2】宋明利.浅论水利施工技术及灌浆施工应用研究J.科技创新与应用，202106：134.【3】应金星.袖阀管注浆加固设计与施工工藝研究J.吉林水利，2021.77.【4】张作瑂，邰源临.塑料套阀管在砂砾地基灌浆处理中的应用J.水利水电技术，19876.【5】骆秋林.桐子林水电站深厚覆盖层全帷幕灌浆技术J.四川水利，20215.【6】陈上兴.套管灌浆法在基坑支护补救工程中的应用J.广东土木与建筑，20217.
