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1、 膜袋墙灌浆技术在临时围堰动水环境中的应用 摘要土石围堰墙下残余约2m厚覆盖层未清除，受江水冲刷作用会形成渗漏通道，严重威胁临时挡水围堰的整体稳定和安全，须进行防渗帷幕灌浆处理。为提高动水条件下的防渗灌浆效果，避免水泥浆液被江水带走，创造性提出了膜袋墙灌浆技术。本文主要对膜袋墙灌浆技术在临时土石围堰底部覆盖层动水条件下的灌浆堵漏应用进行分析和探讨。关键词土石围堰；覆盖层；动水条件；膜袋墙灌浆技术；堵漏1 工程概况某水电站初期蓄水期间，为满足导流洞出口闸门关闭及尾水挑坎的干地施工环境，需在导流洞出口处设置临时挡水围堰。鉴于导流洞出口段属于下游河道回水区，河道淹没较深，江水常年冲积形成较厚覆盖层，
2、堰底清理时无法清除至建基面（深挖时频繁坍塌），无法满足混凝土围堰浇筑施工条件，改用“粘土心墙围堰+墙下防渗帷幕”的布置结构。围堰高11m，顶部宽15m，上下游坡面坡比1:1.2，靠河道侧局部受水流集中冲刷部位设置大块石和钢筋石笼，钢筋石笼下铺土工膜及主动防护网。黏土心墙EL2602mEL2597m段顶部宽6m，底部宽4m，EL2602.0m以上台阶式设置，EL2605.5m高程心墙宽2m，沿围堰中心线设置防渗灌浆。图1 临时围堰典型断面图2 施工技术本工程土石围堰底部防渗帷幕布置在心墙中心线上，底部砂卵石覆盖层大流量、高流速条件下渗径只有1213m，一般速凝浆液根本无法沉淀。为提高防渗帷幕灌浆
3、效果，借鉴防渗墙设计理念，在集中渗水通道范围采用密孔（孔距50cm）方式和膜袋受压膨胀原理形成一道膜袋墙，大幅降低覆盖层的孔隙率和束窄水流通道，减缓水流速度，为后续速凝浆液的沉淀堵漏创造条件。为防止膜袋墙封闭后水流从其他薄弱部位渗透冲刷形成新的渗漏通道，在膜袋墙施工前从围堰两端向中间（赶灌法）施工一排系统帷幕，使渗漏通道逐渐集中，根据灌浆过程吸浆情况或添加染料注水试验确定集中渗漏位置。由于粘土心墙和墙底覆盖层在钻孔时频繁塌孔，无法成孔，系统帷幕及膜袋墙钻孔均采用跟管钻进方式。系统帷幕孔距2m，孔深入岩2m，钻孔孔径146mm，钻孔结束后下设89mm膜袋塞（塞位与心墙底部黏土搭接1m，注浆段钢管
4、加工成花管，膜袋注浆管引至孔口）。拔出套管后立即采用0.5:1水泥浆液、0.30.5MPa压力进行膜袋注浆，膜袋在水泥浆挤压作用下膨胀，封堵孔壁与注浆管之间的空隙，膜袋顶部空隙回填河沙和0.5:1的水泥浆，以防止冒浆。注浆完成待凝24h后再进行花管注浆，灌浆时视情况采用水泥砂浆并掺加水玻璃等速凝剂进行灌注。图2 系统帷幕钻灌工艺（左图）和膜袋墙布置典型断面（右图）系统帷幕施工完成后，按照“上堵原则”在集中渗漏位置原系统帷幕迎水侧布置膜袋墙，孔距0.5m，孔向铅垂，采用DM-90履带钻机跟管钻孔。钻孔完成后下设加工好的注浆膜袋。膜袋长度6m，双层缝合加工，两端采用铅丝绑扎牢固，膜袋内膜绑扎25m
5、m镀锌钢管作为进、回浆管，进浆管出口位于膜袋底部，回浆管位于膜袋顶部，用丝扣连接延长至孔口，并在孔口处安装蝴蝶阀门。同时在膜袋外侧与孔壁之间下设一根40mm灌浆钢管，下设方向保持一致，底部6m加工成花管，上部为无缝钢管，采用丝扣连接并延伸至孔口，作为膜袋孔之间通道的灌浆孔。膜袋及灌浆管下设完毕后拔出跟管，立即采用0.5:1纯水泥浆进行注浆，浆液由进浆管注入，待回浆管返浆后关闭阀门，注浆压力控制在0.30.5MPa，待膜袋中水泥浆泌水硬化不再吸浆时停止注浆，使膜袋孔之间形成连续的膜袋墙。50cm间距膜袋孔（钻孔孔径146mm）膜袋膨胀后，实际间距50cm-14.6cm=35.4cm，带压注浆结束
6、后，孔间的间隙会大幅缩小，覆盖层被挤压密实。膜袋墙施工完成后再对预埋40mm花管进行灌浆施工，视情况采用水泥砂浆并掺加水玻璃等速凝剂进行灌注，注浆压力0.30.5MPa，灌注至不吸浆为止。3 效果分析评价在高流速动水环境中，河床上部的覆盖层内充填物不断被冲蚀，渗流通道不断扩大发展成管涌，在高流速管涌通道中灌浆材料快速稀释，浆液无法凝固和形成阻水幕体。采用膜袋墙灌浆工艺后，将管涌通道分割截断，形成网格状的过流通道，使流速和流量都大幅减少，形成相对静水环境，为速凝浆液反应和附着凝固创造条件。在膜袋墙施工完成后，堰内抽排水量从约2300m3/h大幅降低至约150m3/h，22kW清水泵数量从13台减
7、少至1台，为出口闸门顺利关闭及尾水挑坎干地施工创造了条件，经济效益明显。4 结语传统的膜袋工艺是由膜袋的绑扎尺寸决定其水泥灌注量，浆液扩散半径有限，但是膜袋墙的水泥使用量不仅较传统的覆盖层钻孔灌浆工艺大幅减少，而且膜袋墙形成后为后续阻水帷幕施工提供了可靠保障，其浆液扩散主要用于加固补漏，水泥用量明显降低。对比覆盖层等松散体内常规钻孔灌浆工艺，膜袋墙灌浆技术以“膜袋注浆成桩，桩间灌浆成墙”原理形成防渗墙体，工艺成熟，具有施工简便、高效，成本低，效果好等特点，能快速实现阻水目的，适用于高流速动水环境中围堰、坝体、防渗墙等下部松散地层或覆盖层的堵漏施工。参考文献：1水工建筑物水泥灌浆施工技术规范,DL/T5148-2012S.2胡德春.膜袋灌浆技术在水电站厂房渗漏处理中的应用J.华电技术.2019年,第2期.43-45页.3 -全文完-
