小水電水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程的帷幕灌漿技術(shù)

　　摘要：帷幕灌漿技術(shù)被廣泛用于小水電水庫(kù)的基礎(chǔ)、滲漏、裂縫等方面的處理，其作用和效果越來越顯著。研究其設(shè)計(jì)參數(shù)、工藝流程和效果對(duì)確保工程質(zhì)量，充分發(fā)揮帷幕灌漿在小水電水庫(kù)除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用有積極意義。

　　關(guān)鍵詞：施工,帷幕灌漿,水庫(kù)加固

　　1 引言

　　小水電水庫(kù)大壩的壩基常落于軟弱基巖上，為了保證大壩的堅(jiān)固和穩(wěn)定，必須采用有效的加固防滲措施對(duì)壩基巖進(jìn)行處理。帷幕灌漿是大壩基礎(chǔ)處理的主要方式之一。在巖石或砂礫石地基中建造防滲帷幕的灌漿，可防止壩基滲漏、降低滲透水對(duì)壩基的揚(yáng)壓力，保證壩基的滲透穩(wěn)定。為了確保工程質(zhì)量，充分發(fā)揮帷幕灌漿在小水電水庫(kù)除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用，正確科學(xué)的施工方法是必要條件，所以本文主要圍繞帷幕灌漿在小水電水庫(kù)除險(xiǎn)加固中的施工方法進(jìn)行簡(jiǎn)要說明。

　　2 壩基帷幕灌漿施工

　　2.1 鉆孔布置

　　在混凝土防滲墻以下透水率大于5Lu的弱風(fēng)化巖層，設(shè)置帷幕灌漿，沿防滲墻中心線布置，孔距2m，底線至5Lu線以下5m。防滲設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為灌漿后基巖透水率不大于5Lu。

　　灌漿孔按三個(gè)次序施工，先施工一序孔，(即設(shè)先導(dǎo)孔，以調(diào)整和優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，先導(dǎo)孔間距約16m，孔深應(yīng)大于其它灌漿孔5m以上)再施工二序孔，然后施工三序孔，但在正式施工前必須做帷幕灌漿試驗(yàn)，以最終確定各施工參數(shù)。

　　2.2 灌漿材料

　　帷幕灌漿制成水泥漿必要時(shí)可按《土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范》(SD26-88)和《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》(DL/75144-2001)有關(guān)規(guī)范或通過室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)灌漿試驗(yàn)(試驗(yàn)成果報(bào)送監(jiān)人)或由監(jiān)理人確定摻加外加劑、摻和料和化學(xué)材料等，漿液必須按設(shè)計(jì)的要求過篩處理后方可進(jìn)行灌漿。

　　2.3 灌漿試驗(yàn)

　　按《土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范》(SD266-88)、《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》(DL/75144-2001)、《混凝土拌和用水標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ63-89)、《水工混凝土外加劑技術(shù)規(guī)程》(DL/T5100-1999)和設(shè)計(jì)要求對(duì)不同摻合料和不同外加劑的漿液進(jìn)行灌漿試驗(yàn)，獲取有關(guān)的或監(jiān)理指定的灌漿參數(shù)。

　　施工中不得在帷幕線上進(jìn)行可能導(dǎo)致不良后果的灌漿試驗(yàn)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)和監(jiān)理指示選擇地質(zhì)條件與實(shí)際灌漿區(qū)相似的地段作為灌漿試驗(yàn)區(qū)，對(duì)于試驗(yàn)的成果要報(bào)送監(jiān)理。

　　2.4 施工工藝

　　鉆孔→裂縫沖洗和簡(jiǎn)易壓水→制漿和灌漿→封孔

　　灌漿前進(jìn)行鉆孔裂隙沖洗，沖洗標(biāo)準(zhǔn)以孔內(nèi)返清水為止，沖洗后進(jìn)行簡(jiǎn)易壓水并計(jì)算透水率，然后制漿和灌漿，制漿嚴(yán)格按配比過泵稱料，攪拌時(shí)間大于3min，隨時(shí)檢測(cè)漿液比重，灌漿過程中由于吃漿量大一般開始每隔3~5min測(cè)1次流量，灌漿壓力有專人負(fù)責(zé)，隨時(shí)記錄流量、灌漿壓力、漿液配比等施工參數(shù)。封孔采用機(jī)械和人工兩種方法，以保證灌漿段漿液飽滿，覆蓋層密實(shí)。

　　2.5 鉆孔沖洗和壓水試驗(yàn)

　　2.5.1 沖洗壓力。沖洗水壓可為灌漿壓力的80%，壓力超過1MPa時(shí)，采用1Mpa;沖洗風(fēng)壓采用50%灌漿壓力，壓力超過0.5MPa，采用0.5MPa。

　　2.5.2 裂隙沖洗。沖至回水澄清后10min結(jié)束，且總的時(shí)間不少于30min。對(duì)回水達(dá)不到澄清要求的孔段，繼續(xù)進(jìn)行沖洗，孔內(nèi)殘存的沉積物厚度不得超過20cm。當(dāng)鄰近有正在灌漿的孔或鄰近灌漿孔結(jié)束不足24h，不得進(jìn)行裂隙沖洗。

　　2.5.3 在巖溶、斷層。大裂隙的地質(zhì)條件復(fù)雜地區(qū)，帷幕灌漿孔(段)是否需要進(jìn)行裂隙沖洗以及如何沖洗，應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)或由設(shè)計(jì)確定。

　　2.6 制漿

　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求帷幕灌漿制漿的材料必須稱量，稱量誤差應(yīng)小于5%。制漿過程中要嚴(yán)格控制投料量和摻加劑。各類漿液必須攪拌均勻，并測(cè)定漿液密度和粘滯度等參數(shù)并作好記錄。拌制細(xì)水泥漿液時(shí)，應(yīng)加入減水劑和采用高速攪拌機(jī)，高速攪拌轉(zhuǎn)速應(yīng)大于1200r/min，攪拌時(shí)間通過試驗(yàn)確定。細(xì)水泥漿液的攪拌從制備至用完的時(shí)間應(yīng)小于2h。純水泥漿使用普通攪拌機(jī)時(shí)的攪拌時(shí)間不少于3min，使用高速攪拌機(jī)時(shí)的攪拌時(shí)間不少于30s。漿液在使用前應(yīng)過80um方孔篩，其篩余量不大于5%，集中制漿站宜制備水灰比為0.5:1的純水泥漿液，其加料誤差應(yīng)小于5%，輸漿站的輸漿壓力應(yīng)控制在0.2～1.0Mpa輸送漿液流速應(yīng)為1.4～2.0m/s，各灌漿地點(diǎn)應(yīng)測(cè)定來漿密度并根據(jù)和灌漿點(diǎn)的不同需要調(diào)制使用。漿液溫度應(yīng)保持在5～40℃，低于或超過此標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)視為廢漿。過篩后水泥漿在設(shè)計(jì)要求時(shí)段內(nèi)即進(jìn)入輸漿管灌漿。灌漿過程中應(yīng)對(duì)制漿過程中形成的廢漿、廢料進(jìn)行清理，并運(yùn)至棄渣場(chǎng)堆放，保持工作面的清潔和對(duì)環(huán)境保護(hù)。

　　2.7 帷幕灌漿

　　2.7.1 漿液水灰比和變漿標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)某一比級(jí)漿液注入量已達(dá)300L以上，或灌注時(shí)間已達(dá)1h，而灌漿壓力和注入率均無顯著改變時(shí)，應(yīng)換濃一級(jí)水灰比漿液灌注;當(dāng)注入率大于30L/min時(shí)，根據(jù)施工具體情況，可越級(jí)變濃。

　　2.7.2 問題處理。若施工時(shí)出現(xiàn)故障應(yīng)盡早恢復(fù)灌漿，否則應(yīng)立即沖洗鉆孔，而后恢復(fù)灌漿。若無法沖洗或沖洗無效，則應(yīng)進(jìn)行掃孔，恢復(fù)灌漿時(shí)，應(yīng)使用開灌比級(jí)的水泥漿進(jìn)行灌漿。如注入率與中斷前的相近，即可改用中斷前比級(jí)的水泥漿繼續(xù)灌注。

　　2.7.3 灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。帷幕灌漿采用自上而下分段灌漿法，在規(guī)定壓力下，當(dāng)注入率不大于0.4L/min時(shí)，繼續(xù)灌注60min，或不大于1L/min時(shí)，繼續(xù)灌注90min，灌漿即可結(jié)束。

　　2.7.4 流程。灌漿孔封孔每個(gè)帷幕灌漿孔全孔灌漿結(jié)束后，會(huì)同監(jiān)理及時(shí)進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格的灌漿孔才能進(jìn)行封孔。帷幕灌漿采用自上而下分段灌漿法時(shí)，灌漿孔封孔采用“分段壓力灌漿封孔法”;采用自下而上分段灌漿時(shí)，采用“置換和壓力灌漿封孔法”或“壓力灌漿封孔法”

　　2.8 帷幕灌漿質(zhì)量檢查

　　帷幕灌漿質(zhì)量檢查應(yīng)在該部位灌漿結(jié)束后14天后進(jìn)行，帷幕灌漿檢查孔的數(shù)量應(yīng)為灌漿孔總數(shù)的10%一個(gè)壩段，或一個(gè)單元工程內(nèi)至少應(yīng)布置一個(gè)檢查孔。

　　檢查孔應(yīng)按監(jiān)理工程師的指示或按設(shè)計(jì)要求布置在帷幕中心線上;巖石破碎、斷層、大孔隙注入量的孔段附近等地質(zhì)條件復(fù)雜的部位;注入量大的孔段附近;鉆孔偏斜過大的部位和灌漿情況不正常以及分析認(rèn)為帷幕灌漿質(zhì)量有問題的部位。帷幕灌漿檢查孔壓水試驗(yàn)應(yīng)在該部位灌漿結(jié)束后按監(jiān)理指示的檢查時(shí)間進(jìn)行。承包人應(yīng)在灌漿結(jié)束后按監(jiān)理人指示時(shí)間內(nèi)，將有關(guān)資料提交監(jiān)理人，以便檢查孔位置。

　　帷幕灌漿檢查孔應(yīng)按設(shè)計(jì)要求提取巖芯，對(duì)帷幕灌漿的封孔質(zhì)量進(jìn)行抽樣檢查。檢查孔的鉆孔與取芯及壓水試驗(yàn)一律遵循《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》(SL62-94)的標(biāo)準(zhǔn)。

　　帷幕灌漿質(zhì)量壓水試驗(yàn)檢查，壩體混凝土與基巖接觸段及其下一段的合格率應(yīng)為100%;再以下的各段的合格率應(yīng)在90%以上，不合格段的透水率值不超過設(shè)計(jì)規(guī)定值的150%，且不合格試段的分布不集中，灌漿質(zhì)量可認(rèn)為合格。

　　壓水試驗(yàn)采用五點(diǎn)法，試驗(yàn)壓力及試驗(yàn)方法按《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》(DL/T 5148-2001)附錄A執(zhí)行

　　3 結(jié)語(yǔ)

　　3.1 帷幕灌漿防滲技術(shù)使用時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選取一個(gè)合理的灌漿壓力、控制參數(shù)，采用合理的灌漿工藝，才能達(dá)到處理的目的。

　　3.2 該項(xiàng)技術(shù)適用性好，既適用于基巖壩基，又適用于砂礫石壩基及砂土壩基的處理應(yīng)用，