第２０卷第６期 ２０１４年６月 水ｆｔ．０科技与经济 Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｃｏｎｏｍｙ Ｖｏ１．２０ Ｎｏ．６ Ｊｕｎ．，２０１４ 实例探析帷幕灌浆在水利工程施工中的运用 龙家念 （贵州黔水科研试验测试检测工程有限公司，贵阳５５０００２） ［摘要］如果水库大坝坝基处于软弱基岩上，为了保证大坝的坚固和稳定，必须采取有效的 加固防渗措施对坝基岩进行处理，以确保工程质量。主要阐述了某水库工程坝基帷幕灌浆施 工工艺以及特殊情况处理措施，以供水库除险加固参考借鉴。 ［关键词］水库；大坝；帷幕；灌浆；钻孔 ［中图分类号］ＴＶ５２ ［文献标识码］ Ｂ ［文章编号］ １００６—７１７５（２０１４）０６—０１５１—０２ 随着水利工程建设规模不断扩大，对水利工程基础 ２．１．２钻 孔 防渗施工的要求越来越高。帷幕灌浆技术被广泛用于水 孔位确定无误后，将钻机移至核定的孔位上，按照要 库的基础、渗漏、裂缝等方面的处理，其作用和效果越来 求进行机架、机座校正，配备良好钻具，保证钻孔开孔角 越显著。 度符合设计要求。本工程主要采用ｋＱ一１５０型钻机钻 １ 工程概况 孔。各类钻孔施工顺序为：抬动观测孔一Ｉ序孔灌浆一 Ⅱ序孔灌浆一质量检查孔。 卡河水库工程位于贵州省六盘水市盘县滑石乡卡河 在钻进过程中，精心操作，合理掌握钻进参数，合理 村，地理坐标为Ｅｌ０４。３４ ，Ｎ２５。５６ 。坝址距滑石乡１１ ｋｍ， 控制钻进速度，以防止埋钻、卡钻等各种孑Ｌ内事故的发 距县城５４ ｋｍ。工程的主要任务是解决盘县“煤（焦、化）一 生。一旦出现孔内事故，必须弄清事故孔段的孔深、地层 钢一电”一体化循环经济工业基地生产及生活用水，兼顾 情况、钻具位置、规格、判别事故类型，尽快处理。现场配 乡镇供水。卡河水库正常蓄水位为１ ６７５ ｍ，兴利库容为 备必要的事故打捞、处理工具。 １ ６２１×１０ ｍ ；校核洪水位１ ６７６．５４ ｍ，总库容为 钻孔过程中如遇到掉块、卡钻、涌水、失水或回水减 ２ ００８ ｉ １０ ｍ ；最大坝高６９ ｍ。卡河水库总库容 少等情况下进行详细记录，及时分析原因并采取有效措 ２ ００８×１０ ｍ ，泵站设计流量０．８９６ ｍ ／ｓ，根据《水利水电 工程等级划分及洪水标准》（ＳＬ ２５２—２０００）确定该工程 施处理后方可续钻。 等别为Ⅲ等，工程规模为中型，主要建筑物为３级，次要建 卡钻、埋钻处理：发现钻具被卡时，首先保持冲洗液 筑物为４级。永久性建筑物大坝、溢洪道、底孔、泵站及输 畅通，采用扭、打、拉等方法进行处理，处理后将打捞工具、 水管线等建筑物级别为３级，次要建筑物按４级设计，临 处理方法及过程填人事故处理表。 时陛建筑物按５级设计。 钻孔应采取可靠的防斜措施，保证孔向准确；在钻孔 坝体两岸坡防渗帷幕设计采用在明山上进行，坝基 的过程中，应该要求每过１０ ｍ就进行一次孔斜的测量作 帷幕灌浆共０．７７ Ｘ １０ ｍ，其中帷幕灌浆在坝体廊道及两 用，如果在孔斜的测量中发现严重偏差，则需要采取有效 岸坡上进行，两坝肩部分的帷幕灌浆在坝顶上进行，基本 的措施进行处理，直到满足设计以及施工要求。表１为钻 不受水文气象条件影响，可以均衡施工。选用ｋＱ一１５０ 孔孔底最大允许偏差值。 型钻机钻孔，ＧＢＹ一１００／１００三缸柱塞式压浆泵灌浆，排 表１钻￣Ｌ：ＦＬ底最大允许偏差值 水孔选用ｋＱ一３００型钻机造孔。 孔深／ｍ ２０ ３０ ４０ ５０ ６０ ＞６０ 最大允许偏差值／ｍ ０．２５ ０．５０ ０．８０ １．１５ １．５０＜２．０ ２帷幕灌浆施工工艺 ２．１．３钻孔冲洗及压水试验 ２．１ 钻孔 １）钻孔冲洗。帷幕灌浆孔、段钻孔达设计深度后分 ２．１．１放线布孔 别进行钻孔冲洗，以保证灌浆质量。主要做法是在钻孔 根据设计图纸采用经纬仪进行帷幕线整体放样，并 作业结束之后，利用流量较大的水对成孔进行冲洗，当回 逐孔定好孔位。施工时，用钢卷尺重新校测，逐孔复核孔 水变成清水方可结束清孔作业。一般来说，清孔时间应 位（防止施工过程中标记桩被移动）。另外，施工区域内 该控制在３０ ｍｉｎ以上，保证孔内残留物小于２０ ＣＢ。 原有的地下线管、电缆等穿越位置的布孑Ｌ，必须由监理、 ２）压水试验。在本工程中，压水试验主要采用的是 设计、业主、施工方共同进行核对竣工图纸后到现场布 压水试验ＢＷ一１５０型灌浆泵，压水压力采用灌浆压力的 孑Ｌ，以便确保电站的正常运行。 ８０％；超过１．０ ＭＰａ时，采用１．０ ＭＰａ。 ［收稿日期］２０１３—１２—３１ ［作者简介］ 龙家念（１９８４一），男（侗族），贵州贵阳人，助理工程师 第２０卷第６期 ２０１４年６月 水ｉｆ，４科技与经济 Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｃｏｎｏｍｙ Ｖｏ１．２０ Ｎｏ．６ Ｊｕｎ．，２０１４ 单点法压水试验在稳定的设计压力下，每隔５ ｍｉｎ测 量一侧压水的流量，在连续测量４次之后，将测量所得的 最大值与最小值的差进行计算。如果两者之间的数值差 低于最终测量的值的１０％，或连续４次读数最大值与最 小值之差小于１ Ｌ／ｍｉｎ时，就可结束压水试验作业，并将最 殊情况下报请设计与监理研究确定。 表２帷幕灌浆、压水试验采用压力表 终测量数值作为计算数值。 灌浆过程中应经常转动和上下活动射浆管，保持回 浆管有１５ Ｌ／ｍｉｎ以上的回浆量。在灌浆的全过程中采用 自动记录仪记录所有施工参数，加强过程监控，确保灌浆 质量。 ２．２灌浆施工 ２．２．１ 灌浆方法与段长划分 帷幕灌浆第一段采用常规“阻塞灌浆法”进行灌浆， 阻浆塞阻塞在基岩面上混凝土的钢管内。第二段及以下 各段采用“小口径钻孔、孔口封闭、自上而下分段、孔内循 环”灌注。图１为自上而下灌浆法示意图。 ２．２．６ 结束标准 本工程需要根据工程设计的灌浆压力下进行灌浆作 业，在灌浆过程中如果灌浆的注入浆液的频率低于 １ Ｌ／ｍｉｎ时，则在继续灌浆１ ｈ之后，即可停止灌浆作业。 卷 塞 图１ 自上而下灌浆法 ａ一第一段钻孔；ｂ一第一段灌浆；ｃ一第二段钻孔；ｄ一第二段 ２．２．７ 圣十 孑乙 在灌浆作业结束后即可进行封孔作业。主要封孔的 方法是利用水灰比为０．５：１的浓浆进行封孔。 ３ 灌浆过程特殊情况的处理 １）灌浆过程中，发现冒浆、漏浆，应先查明原因，然 后根据漏浆或者冒浆量的多少选择合理的方法进行处 理。如果浆量较小，只需要按照原来的方法继续灌浆直 到结束；如果浆量较大，则需要采取间歇灌浆或地表封堵 的方法对其进行处理。 ２）灌浆过程中若发现灌浆孔串浆时，查明串通量和 串通孔数、范围，并按以下方法进行处理：如果串浆的现 象发生在钻孑Ｌ的过程中，则需要立即停止灌浆作业；如果 串浆量比较小，则只需要将另外一个被串浆的孑Ｌ内注入 灌浆；ｅ一第三段钻孔；ｆ一第三段灌浆；１、２、３一施工顺序 灌浆段长度的划分：第一段（接触段）为２．５ ｍ，第二 段为３ ｍ，第三段及以下各段一般为５ ｍ，终孔段根据实际 情况可适当延长段长，最长段长以７．０ ｍ控制。 设计终孔深度为基岩下６０ ｍ，坝基主帷幕终孔段基 岩透水率以ｑ≤３ Ｌｕ，若不能满足上述要求，则自行加深 至以上标准；若遇到断层破碎带须加深穿过其底板５ ｍ后 才终孔。各段灌浆时，射浆管下入灌浆段段底以上０．５ ｍ 处，射浆管的外径与钻孔孔径之差不大于２０ ｍｍ。 清水，保证水泥浆不会将整个孑Ｌ充满。如果串浆量比较 大，则需要在被串浆的孔中放置一个阻塞器，之后继续灌 浆作业。 ３）如果在灌浆过程中发生涌水现象，则需要根据涌 水的压力以及涌水量的大小，采取有效的措施进行处理： ２．２．２孔口管埋设 孔口管必须在第１段钻孔、冲洗、压水试验、灌浆结束 后埋设；孔口管采用ｑｂ８９ ｍｍ无缝钢管，孔口管露出砼面 的高度在１０ ａｍ左右，深入建基面以下２．０ ｍ；孔口管埋设 后须待凝１—２ ｄ，经检查合格后方可进行下一工序施工； 孔口管埋设注意钻孔孔向、孔口管嵌入基岩深度、孔口管 接头是否有脱节、压水检查管外侧是否漏水。 涌水量大于０．５ Ｌ／ｒａｉｎ的灌浆孔段，灌浆结束后，将孔内置 换成Ｄ．５：１浆液，孔口封闭待凝，闭浆待凝时间不少于６ ｈ； 涌水量小于０．５ Ｌ／ｍｉｎ的灌浆孔段，灌后不待凝。 ４）如在灌浆过程中，出现浆液回浓的现象，则需要 根据相关设计要求重新配置新的水泥砂浆进行灌注作 业。在新浆液灌注过程中，如果发现没有明显的改善，则 ２．２．３ 制 浆 水泥浆液一律采用集中制浆站统一配制供应，集中 制浆站采用自动化操作，根据需要采用高速搅拌机配制 ０．５：１的浆液，浆液输送速度控制在１．４—２．０ ｍＹｓ，通过 在持续０．５ ｈ的灌浆作业之后即可结束灌浆作业；同时密 切注意相同地质条件下的灌段，若回浓现象普遍存在，分 析原因并上报设计、监理工程师研究考虑采用其它处理 措施。 输浆管送至各灌浆站储浆桶后，测定来浆密度，并根据各 灌浆点的不同需要，经普通搅拌机拌制各灌段所需的浆 液。 ［参考文献］ ［１］任宝林．横泉水库帷幕灌浆质量控制［Ｊ］．山西水利 科技，２００６（４）：３４—３５． ２．２．４浆液的变换 在灌浆过程中，浆液的变换原则需要根据先稀后浓 以及逐级变换的原则进行变换。在灌浆之前、灌浆过程 中、灌浆浆液变换以及灌浆结束时都需要对浆液的密度 进行测量，且记录测量结果。 ［２］周志远，宋玉才．燕山水库帷幕灌浆施工技术［Ｍ］． 北京：中国水利水电出版社，２００９． ［３］李占华，张德顺，高占魁．浅谈帷幕灌浆的施工方法 ［Ｃ］／／山东水利学会第十届优秀学术论文集．济南： 山东水利学会，２００５． （编辑：赵琳琳） ２．２．５ 灌浆压力与压水试验压力 各灌浆段的灌浆、压水试验压力一般按表２控制，特 一】５２一
