帷幕灌浆在病险水库坝基防渗加固中的应用.doc

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帷幕灌浆在病险水库坝基防渗加固中的应用
帷幕灌浆在病险水库坝基防渗加固中的应用

摘要：帷幕灌浆技术是近年来发展速度较快的一种渗漏处理技术，具有诸多的优点，目前广泛应用与水库坝基防渗处理中。本文通过介绍帷幕灌浆技术的施工工艺流程，重点就帷幕灌浆应用过程中的施工要点进行分析，并结合工程实例加以论述，以供类似工程研究参考。

关键词：帷幕灌浆；工艺流程；施工要点；工程实例
中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：
随着我国城市化进程的加快，城市基础设施建设日趋完善，水库是水利基础设施的重要组成部分，担负着城市防洪、灌溉、发电和养殖等重任，在改善生态环境及促进城市经济发展方面具有重要的作用。但是，我国大多数水库大坝使用年限较长，加上水利建筑长时间处于水中，大坝时常会出现渗漏和裂缝等质量通病，若不及时进行有效防渗处理，则会影响到水库的正常运作及功能的发挥。帷幕灌浆作为新时期的一项新技术，能够阻止或减少地基中地下水的渗透，目前是水工建筑物地基防渗处理的主要手段，对确保水工建筑物的安全运行起着重要作用。本文主要探讨了帷幕灌浆在病险水库坝基防渗加固中的应用，希望对水库坝基防渗工作有所帮助。
1帷幕灌浆施工工艺
帷幕灌浆施工工艺流程：造孔→灌浆→待凝→下一段直至结束。
1.1造孔
(1)心墙造孔。一般采用干打、干钻取土法，或者先打入外套，再用钻具加小水在套管内清扫，一般扫至离套管底以上0.50m左右。套管下至建基面后，可下钻具对接触段钻进。
(2)砂砾石造孔。采用金刚石钻头单管清水钻进，如遇局部孔段砂砾石较松散，造孔时进水量要小。若发生塌孔，主要采取以下措施：用弹簧钻头打捞孔内掉块，采用干钻，若多次打捞也未能至设计段长，则对该段立即进行灌浆。
(3)基岩造孔。采用金刚石钻头单管清水钻进。
1.2灌浆
(1)灌浆序次。3排孔的帷幕灌浆，先灌下游排，再灌上游排，最后灌中间排。2排孔的帷幕灌浆，先灌下游排，后灌上游排。帷幕灌浆一般在每排孔上分3序施工，按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序先后钻灌。
(2)灌浆方法。一般采用循环灌浆法自上而下分段灌浆。
(3)灌浆段长。根据SL62—94《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》规定，帷幕灌浆段长宜采用5~6m，特殊情况下可适当缩短或加长，但不得大于10m，接触段在岩石中的长度不得大于2m。
(4)灌浆压力。灌浆允许最大全压力为P(上部盖重)=h×γ，h为坝顶至橡塞底部的距离(m)，γ为土体容重(一般取1.9t/m3)。坝肩较浅处当第2段灌浆计算允许最大全压力＜0.30MPa时，采用0.30Mpa。每段灌浆前根据输浆管长度分别计算出不同浆液浓度下的灌浆压力及压力表压力，以不同浆液的水灰比灌浆来控制压力表压力。压力表装在回浆管顶部，压力表读数宜读指针摆动的中值。
(5)灌浆材料及添加剂使用。帷幕灌浆一般采用普通水泥，在特殊要求下，可采用地勘水泥、磨细水泥或超细水泥。灌浆过程中根据现场情况(气温、灌入量、水灰比等)可采用水玻璃作速凝剂(在吸浆量较大时，宜加3%~5%的水玻璃)。灌水泥浆液，使用普通搅拌机时，搅拌时间应不小于3min。
(6)浆液变换。灌浆的浆液浓度应由稀到浓逐级变换，采用3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1五个比级。根据压水试验透水率(q)的大小，选择合理的开灌比，先期灌段要充分注意到各种地层的临界水灰比，以指导后期的灌浆，使灌入量达到要求。当某级浆液累计注入量已达300L以上，或灌浆时间已达30min，而灌浆压力各注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级水灰比。当注入率大于30L/min时，可越级变浓。当灌量大，难以结束时，采取缩短初凝时间、降压、限流等措施。
(7)灌浆结束标准、待凝。当单位进浆量达到规范结束标准后，再灌30min，实施压力闭浆，当压力表回零后，结束灌浆。灌浆结束待凝12h后再进行下一段钻进。
(8)封孔。全孔灌浆结束后，待凝12小时进行封孔作业。
2帷幕灌浆质量控制要点
2.1清水造孔与下套止水止浆
为保证灌浆质量，在基岩和砂砾石层灌浆均采用清水造孔。目前基岩采用清水造孔技术已相当成熟，而传统的砂砾石造孔和灌浆工艺难以保证灌浆质量。此前，我院已研究出特有的砂砾石清水造孔技术。在砂砾石层造孔采用金刚石钻头单管清水造孔，已经在我院承担的多项除险加固工程砂砾石地基灌浆中得到应用，取得了良好的效果。
2.2灌浆压力
灌浆压力是控制灌浆质量的重要因素。压力过小，影响灌浆扩散半径，不能形成连续的帷幕；压力过大，会使裂隙扩大或引起岩体抬动变形而形成新的裂隙，反而破坏了岩体的完整性，尤其在接触段灌浆时，压力过大会导致坝体劈开。因此在灌浆过程中要控制好灌浆压力，根据不同的地层和先期灌浆孔的吸浆量，及时调整灌浆压力，增加水泥灌入量，保证灌浆工程质量。
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