２０１５年第ｌ３期（总第４６２期） 水利水电建设 帷幕灌浆在大口子河水库坝基防渗中的应用 丁得华 （甘肃水务山丹供水有限责任公司，甘肃山丹７３４１００） 摘要：本文以某水库的工程作为案例，把帷幕灌浆的技术方法和施工工艺进行分析，经过一系列的灌浆质量的检查，针对 其能否适用于本次工程的防渗设计，进行施工参数的论证。 关键词：坝基防渗；帷幕灌浆；灌浆孔布置；压水试验；浆液变换；效果检查 中图分类号：ＴＶ５４３文献标识码：Ｂ文章编号：１ ００３—６９９７（２０１５）１ ３－００９５—０２ 山丹县大口子河水库位于山丹县老军乡境内大黄山北 麓的大口子河上，水库设计正常蓄水位２ ５７６．４４ ｍ，最大坝高 率控制，本工程帷幕灌浆设计标准按照灌浆后基岩的透水率 不大于１０ Ｌｕ控制。 ３３．１３ ｍ，坝长２４２ ｍ，坝型为壤土均质坝；水库设计总库容 ６０．２万Ｉｒｌ ，兴利库容４１．６万ｍ 。 ２．２．２灌浆设计一是灌浆孔长度确定。根据岩石透水率 确定坝基段帷幕灌浆深度为９．９～３２－３ ｍ，左右坝肩帷幕灌浆 深度为１４．９—２２．４６ ｎｌ，两坝基灌浆范围延伸至正常蓄水位以 ｌ 坝址区工程地质条件及主要的地质问题 水库左右坝肩与坝基覆盖较薄，基岩岩石属坚硬岩，但 完整性差。坝基段基岩强风化层厚约４—１０．７ ｍ不等，地质勘 探及压水试验表明：坝基深度１５．４～２２．７ Ｉｎ以上属中等透水 上，形成封闭的灌浆带。二是灌浆孔布置。坝基、坝肩共布置灌 浆孔１５３孔，单排孔，孔距２ ｍ，灌浆孔长度为９．９ ３２．３ ｍ；桩 号０＋０６２－－－０＋０８２段坝基帷幕灌浆为三排孔，孔距２ ｎｌ，梅花 岩体，透水率为２２．５ Ｌｕ左右，以下属弱透水岩体，透水率小 于１０ Ｌｕ；左坝肩基岩强风化层厚约４１．７ ｌｒｌ，深度１９．３ ｍ以上 形布置，灌浆长度为３Ｏ～３２．３ ｍ，钻孔方向垂直向下。钻孔 冲洗至回清水时为止，冲洗压力为灌浆压力的８０％，并不 属中等透水岩体，以下属弱透水岩体；右坝肩基岩强风化层 厚约６ ｍ，深度２２．４ｉｎ以上属中等透水岩体，以下属弱透水岩 体；０＋０６８．５＿＿１Ｄ＋Ｏ７５．５处有一地区性逆断层穿过。两坝肩与坝 大于１ ＭＰａ，水泥灌浆采用普通硅酸盐水泥，标号４２．４ ；细度 要求为通过８０ ｕｍ方孔筛的筛余量不大于５％。 ３ 帷幕灌浆施工工序和方法 灌浆试验主要工艺流程：施工准备一测量放线一钻机就 位一钻进一洗孔、裂隙冲洗一压水试验一灌浆一封孔一检查 孔。 基均存在渗漏问题，因此需对两坝肩与坝基进行防渗处理。 ２ 处理方案 ２．１设计处理方案 根据坝基与两坝肩存在的主要工程地质问题，首先考虑 ３．１灌浆孔的布置 ３．１．１钻孔的设备应用ＸＹ一１Ｂ型回转模式钻机。 将建基面的砂砾石覆盖层全部清除，在坝轴线处开挖截水 槽，开挖至基岩面以下２ ｎｌ，然后对透水性大的基岩进行帷幕 灌浆处理；左右坝肩截水槽嵌入基岩内５ ｍ，并进行帷幕灌浆 ３．１．２孔直径采用孔径（Ｉ）９１ ｍＥ的帷幕灌浆钻孔。 ３．１．３孔深度采取帷幕灌浆孔，在其终孔段，如果其单位 处理，两坝基灌浆范围延伸至正常蓄水位以上，形成封闭的 灌浆带，单排孔，孔距２ ｍ；对０＋０６８．５—０＋０７５．５段断层破碎 带进行开挖后，用砼进行填塞，然后对其影响带（０＋０６２— 注灰量和透水率大于规定值时，钻孑Ｌ的深度应该继续加深 （根据设计的防渗标准和设计值低于ｌ０ Ｌｕ以此来确定终孔 的深度）。 ３．１．４钻进方式采取ＸＹ一１Ｂ型的回转式的钻机配置复 ０＋０８２）也进行帷幕灌浆，并设置三排孔帷幕。 ２．２灌浆设计 合片钻头或者金刚石钻头钻进，在进行钻孔的过程中，对钻 ２．２．１ 灌浆设计标准帷幕灌浆的设计标准按照基岩透水 进压力、钻机转速、冲洗液流量严格控制其钻进参数。在各个 作者简介：丁得华（１９７９一），男，甘肃山丹人，助理工程师，主要从事工程管理工作。 纛 ９５ 水利水电建设 ２０１５年第ｌ３期（总第４６２期） 孔段来钻取岩芯，并且按照岩芯的顺序来编号，填牌装进箱 子，并对钻孔的柱状图进行绘制，对岩芯的地质进行描述。 ３．１．５钻机的平整度钻机应该要求平整度平稳固定，必 须在施工的过程中保证不松动，钻孑Ｌ的方位角度、顶角、定位 误差等要控制好。 ３．１．６分段钻孔段长基岩的接触段灌浆的段长应该是 ２～３ ｉｎ；以下的各段都依照实验拟定的参数开展。在特殊的 情况下，应该适当地加长或缩短。 ３．１．７孔位偏差对钻孔的孔位偏差应该不高于１０一。钻 孔应该按照监理人确认的编号和孔序，并且做好钻孔的记 录，碰到岩性和岩层的掉块、塌孔、洞穴、断层、漏水、孔内涌 水和岩性变化等异常情况，要记录详细，并且对业主和监理 人及时报告和分析岩体和钻孔的情况，有了决定再进行钻进 和处理。设计孔深和钻孔深度的误差不高于２０ ｃｍ。 ３．１．８孔斜偏差每一次的钻灌段要进行一次方位角和孔 斜的测量，顶角低于５。或者垂直的灌浆孔，在其孔底的误差 值应该低于表１中的规定。 表１ 钻孔孔底最大允许偏差值 表１中允许误差值包括由于方位值偏移而产生的误差， 经过孔斜的实测材料分析，对于不符合以上要求的部分，应 该把单位耗灰量和压水试验结合来进行综合分析，在影响灌 浆质量的结果时，应该采用补救措施。 钻孔结束时，待灌孔口都应妥善保护。 ３．２钻孔冲洗及压水试验 裂隙冲洗到回水清净后再结束，冲洗压力应该占灌浆压 力８０％，若该数值大于１．０ ＭＰａ，要采用１．０ ＭＰａ。 对大型破碎、断层、岩溶带等地质复杂的地段，在进行灌 浆孔段的裂隙冲洗时，要依据实际地质情况来确定。 压水试验要在裂隙冲洗之后进行，应用单点法。压水试 验的压力值，是该孔段最大值的８０％，并且不大于１ ＭＰａ。在 平稳的压力下，每３—５ ｍｉｎ测量一次压人的流量，在４次后 读取数中最小值与最大值之差低于最终值的１０％，或者在最 小值与最大值小于１ Ｌ／ｍｉｎ时，该阶段试验可以马上结束，把 最终的流量值当做计算值，计算成果用透水率Ｌｕ表示，具体 的计算方法按照准确的规章制度执行。 ３．３帷幕灌浆施工 ３．３．１灌浆方法及压力控制灌浆的压力：试验孔的接触 ９６ 髓￥ ｅ 赡＠嘏 瓣燕ｌ瓣 ｉ 段应用０．３０ Ｍｐａ；随后各段灌浆的压力伴随钻孔深度加深而 不断升高；至第三段时，升至最大的压力值。注入率和灌浆压 力是相互联系的两个重要的参数，在进行灌浆时，依据实际 情况运用以注入率为主或者压力为主的控制方式：岩层的透 水性较小、结构完整时，应该把压力为主作为控制方法，在短 时间内以达到设计的压力，一直持续至结束；岩层透水性较 大、结构破碎时，采取把注入率放在第一位的控制方法，较低 灌浆压力应用于注入率大时，并且依据规定展开浆液变换， 直到注人率不断减少时，分级升压达到设计压力，持续至结 束。 ３．３．２浆液变换按照规定，灌浆水灰比应用５：１、０．５： １、０．８：１、１：１、２：１、３：１六个比级，开灌的水灰比一般都 采取５：１，由稀到浓，一级一级变换。当灌浆的压力保持不变 时，注入率不断减少时或注入率不改变但是压力持续升高的 时候，不可以改变水灰比。当某一级的浆液注入量，已经达到 ３００ Ｌ以上或者灌注时间达３０ ｍｉｎ，但是注入率和灌浆压力 都没办法改变或者改变不明显时，要改浓一级。当注入率高 于３０ Ｌ／ｍｉｎ时，可根据实际状况越级变浓。 ３．３．３灌浆结束标准采用从上而下的分段灌浆方法，在 最大压力设计下的灌浆段，注入率低于１ Ｌ／ｍｉｎ时，继续进行 ３０ ｍｉｎ的灌注，方可结束灌浆。 ３．３．４封孔灌浆封孔采用全孔压力灌浆封孔法。对完孔 进行浓浆置换和压力封孔。 ３．４帷幕灌浆防渗效果检查 帷幕灌浆的效果检查大多主要以钻孔压水的试验为主， 共有１５个检查孔，透水率的最大值应该是４．６７ Ｌｕ，最小值是 ０．８０ ＩＪｌｌ，其标准设计满足小于５ Ｌｕ。说明在帷幕灌浆后，渗水 的通道已经被堵塞，灌浆的效果比较好。 ４ 结论 经过对该水库的帷幕灌浆工程进行检查分析和质量评 价，讲明了此次灌浆采用的浆液配比、灌浆段长、孔距、排距 等施工方式和施工参数在效果上、技术上可行，经济上也合 理，防渗的效果满足设计的要求。同时，在施工的过程中，对 质量的控制也要做好工作，一切用于灌浆、压水试验、冲洗、 钻孔的仪表和机械设备，要经过工程师到场查看才能使用， 把设计的要求作为依据，建立起自身的施工质量体系，制定 好管理制度，对每道工序都认真执行贯彻和自我控制、自检。 （鳊辑张顺全）
