１５０ 应用方 科２０１ 弱霸 １年第２ｌ期 帷幕灌浆技术在石溪水库防渗工程中的探讨 邬保文 （宜春市袁州区水务局，江西宜春３３６０００） 摘要岩基的渗流控制主要是针对渗流量大、坝基渗透压力高、涌流不稳定地层，一般采用帷幕灌浆加同技术。基岩帷幕灌浆的机理和 所使用的灌浆设备虽然简单，但因其施工工序相对繁琐一些，且为地下隐蔽工程，极有可能遇到突发情况，所以对这种技术一定要严格、 细心、灵活地按照施］ 设计操作。文章介绍了石溪水库帷幕灌浆的施 技术，对此技术的适当应用，成功的解决了水库基础的渗漏问题。 关键词帷幕灌浆；原理；１ 艺；防渗 中图分类号Ｔｖ 文献标识码Ａ 文章编号１６７３—９６７１一（２０１ｔ）ｌ１１－０１５０—０Ｉ １工程概况 ４．５灌浆工艺 石溪水库位于宜春市袁州区西村镇石溪村，坝址坐落在赣江水系 袁河支流石溪水，距宜春市区２５ ｋｍ。石溪水库设计灌溉面积１．５万亩， 实际灌溉面积１．１万亩，坝址控制流域面积１３．２８ ｋｍ ，水库总库容 １ １２８万ｆＩ１＿ｌ，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖、发电等综合效益的中 型水库。 水库地理位置十分重要。下游有宜春市中心城区和浙赣铁路、３２０ 采用自上而下分段循环灌浆工艺。灌浆管口距孔底不大于０．５ ｍ，灌 浆塞安设在被灌段顶以上０．５ ｍ处，以防漏灌。 ４．６制浆 国道、沪瑞高速公路等重要交通设施，涉及３Ｏ余万人口、１．５万亩耕地。 石溪水库虽经多次加固处理，但由于种种原因，仍存在大坝坝体、坝基 渗漏问题，工程一直带病运行。２００７年石溪水库列入冈家除险加固专项 规划，工程建设的主要任务和作用就是彻底消除工程隐患，恢复１二程效 益，建成工程安全、功能完备、管理高效、环境优美的水利工程。 ２帷幕灌浆原理 在灌浆压力作用下，浆液克服各种阻力而渗入基岩孔隙和裂隙，使 基岩形成防渗帷幕。压力越大，吸浆量及浆液扩散距离就越大，这种理 论假定，在灌浆过程中地层结构不受扰动和破坏，所有的灌浆压力相对 较小 ３施工工艺 放样一钻孔就位一钻进一洗孔、冲孔一压水试验一灌浆一下一段钻 孔、灌浆一封孔。孔口压力：０．５ＭＰａ～０．７ＭＰａ。 考虑到坝顶宽度较小，施工设备和场地的，采用建设制浆站集 中供浆的方式。制浆能力应满足２６０ Ｌ／ｍｉｎ的要求。浆液各项指标应达到 以下要求。 １）灌浆材料。要求使用水泥标号不低于４２．５级，细度超过０．０８８ ｍｍ 孔径标准的筛余量不宜大于５％。 水泥必须符合质量标准，并按批量收集出厂合格证和抽样检验，不 合格水泥不进场。不得使用受潮结块水泥。 灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水的要求。 ２）浆液制备。制浆材料必须称重，称重误差小于５％。浆液必须搅 拌均匀并测定浆液密度。施工中随时对进场水泥进行抽查，严格按配比 制浆。 水泥浆液的搅拌时间不少于３０ ｓ，制浆在使用前需过筛，搅制好的 浆液有效存放时间不得超过３ ｈ。 集中制浆站按灰水比ｌ：０．５制备纯水泥浆，输送浆液流速为 １＿４ ｍ／ｓ～２．０ ｍ／ｓ。各灌浆点测定来浆密度，再根据需要调制使用。 ４．７灌浆 ４灌浆施工 ４．１施工前的准备 １）按业主提供坐标基准点，由专业测量人员测放施工轴线和布放 钻孔孔位，监理验线，填写放线验线记录。 ２）测量施工轴线各段高程，换算各钻孔孔口标高和孔底设计 标高。 ４－２钻子Ｌ 为保证孔底偏差不超过《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 ＳＬ６２—９４》（以下简称《规范》），各孔在开钻前严格校正钻机水平和 立轴垂直。坝体土层采用直径ｌ １０ ｍｍ钻具钻进至基岩后下直径８９ ｍｍ套 管，用浓水泥浆镶注，基岩部分待水泥浆终凝后用直径５６ ｍｍ钻具配金 刚石钻头钻进。 ４．３冲孔 灌浆前用高压水进行钻孑Ｌ冲洗，将岩屑冲洗 孔外。钻孔冲洗结束 后再进行缝隙冲洗，冲洗压力一般不大于灌浆压力的８０％，直到回清水 后再延续１０ ｍｉｎ为止。 ４．４压水试验 １）灌浆压力控制。①灌浆施工采用以压力控制为主的灌浆工艺， 同时结合吸浆率和浆液浓度一同考虑。一般当吸浆率较小时，应灌稀 浆，尽快升到规定的最大压力；当吸浆率较大时，应灌浓浆，逐渐的升 压；②应确保灌浆质量，上部第一灌浆段压力不宜过高，以免浆液绕流 将坝体和上部全风化层劈开。当发现吃浆量过大时，应采用限量灌注， 必要时根据晴况调整灌浆压力和灌浆量；③采用循环式灌浆，压力表装 在回浆管上，压力值以指针摆动的中值为准。压力表指针摆动范围应小 于灌浆压力的２０％，摆动幅度应做记录。 ２）灌浆变换。①灌浆浆液，应按南稀到浓逐次升级的原则控制。浆 液按灰水比为：１：１０，１：５，１：３，１：２，１：１．５，１：１，１：Ｏ．８，１：０．６， １：０．５九级变化；②灌浆中，当灌浆压力保持不变，吸浆率均匀减小 时，或吸浆率不变压力均匀升高时，不得改变水灰比；③当吸浆率大于 ６ Ｌ／ａｒｉｎ．ｎｌ时，根据情况浆液可越变浓，但浆液变浓后，如灌浆压力突增 或吸浆率突减，应立即查明原因，并改回原水灰比进行灌浆；④当某一 级浆液的注入量已达３００ Ｌ以＿卜或灌注时间已达１ ｈ，而灌浆压力和注入率 均无改变或改变不明显时，应改浓一级。 ５灌浆结束标准与封孔 ５．１灌浆结束标准 在设计规定的压力下，如注入量不大于０．４ Ｌ／ｍｉｎ，继续灌注６０ ｍｉｎ； 当不大于ｌ Ｕｍｉｎ￣，继续灌注９０ｒａｉｎ，即可结束。 在灌浆过程中发生回浆失水变浓时，结束时的吸浆率可根据具｛本．情 １）先导孔压水试验。①压水试验压力：在缝隙冲洗后进行分段压 水试验，采用单点法，压力取０．３ ＭＰａ；②压水流量稳定标准：在稳定的 压力下，每３ ｍｉｎ～５ ｍｉｎ测读一次压人流量。连续四次读数中最大与最小 值之差最终值的１０％，或最大值与最小值小于ｌ Ｌ／ｍｉｎ时，本段试验可结 束，取最终值作为计算值。 ２）简单压水试验。各次序灌浆孔的各灌浆前宜进行简易压水， 在缝隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行。压力可为灌浆压力的８０％。压水 ２０ ａｒｉｎ，每５ ｍｉｎ测读一次压人流量，取最后的流量值作为计算值，进而 计算ｑ值。 况放宽Ｎｏ．２ Ｌ／ａｒｉｎ．Ｉｎ一０．４ Ｌ／ａｒｉｎ．ｍ，但延续时间不得小于２ ｈ。 ５．２封孔 全孔灌浆结束后，必须做好对钻孔的封填工作。具体步骤如下。 １）在全孔灌浆结束后，再用最稠一级浆液，按１０ ｍ～１５ ｍ的段长将 全孔作一次自下而上的复灌。 （下转第１３０页） １３０ 应用方 ２科０１ 蓊霸 １年第２１期搿Ｌ ３．２控制中心监控 整到最优先预制位。 ３．６告警联动功能 车站告警联动功能分为两部分：车站ＣＣＴＶ与其他系统（如：ＢＡＳ、 ＦＡＳ系统）的联动，车站ＣＣＴＶ与告警信号的联动。 １）ＣＣＴＶ与其他系统联动。其他系统联动信号首先接入综合监控系 统，由车站综合监控系统终端将联动信号通过以太网传输到车站通信服 务器，由通信服务器根据预案进行图像切换，并控制字符叠加器在该图 像输出接口进行叠加特殊效果字符进行提示。 ２）ＣＣＴＶ与告警信号的联动。告警信号包括：紧急电话、入侵告 警、电梯电话、告警按钮等。告警信号通过ＵＯ转换设备接入车站通信服 务器，通信服务器接收信号后根据预案进行判断，图像是否要在其他公 安分控中心、本线控制中心、上层网中心显示，根据结果切换图像，并 控制字符叠加器在该图像输出接口进行叠加特殊效果字符进行提示，如 有必要将联动信号通过以太网传输到其他中 ｔｌ，、车站的通信服务器。 在控制中 ｔｌ，的防灾、列调、总调、电调、维修共设置了６个全功能 操作键盘和１１个监视器，键盘通过视频网管服务器对前端各车站的视频 图像进行切换和Ｐｒｒｚ控制操作，控制中一ｔｌ，的可控范围是本线所有车站的 前端摄像机。 ３．３网管功能 系统内设备（包括：编码器、解码器等）的网管信息由统一配置在 中 ｔｌ，的网管服务器负责收集，由网管服务器向集中监视系统上传告警和 状态更新信息。中心网管服务器将实时更新设备状态信息和告警信息， 旦设备状态或产生告警，网管服务器将改变后的设备状态信息或告警 信息传输给集中监视系统，并可根据集中监视系统的查询指令上传某个 或全部设备状态信息。 一３．４共用信息网的视频监控 由于本线采用摄像机图像直接进行编码，所以在车站、分控中 一ｔｌ，、控制中 ｔｌ，和上层网中一ｔｌ，在对图像调用时，产生一个编码设备需要向 多个解码设备发送相同视频数据，以太网对于这种“一源多点发送”的 ４系统特点 １）安全性：严格按照国家机关安全防范要求，在不影响业务 系统运行的前提下，进行系统设计。 ２）可靠性：所选用设备均为成熟、稳定的产品，进行过严格的测 试，能满足长时间连续稳定运行的要求。 ３）先进性：系统基于先进的软硬件构架和图像压缩标准，使系统 升级、扩展更容易，图像传输速度更快。 ４）易用性：可以通过一个控制键盘，对全线进行监控。维护人员 可以通过网管对全线设备进行管理。 ５）开放性：通过模块化、层次化的设计，系统可方便地进行扩 充，同时系统具有同其他系统良好的接口。 ６）经济性．：优化设计，造价合理，具有较高的性能价格比和较低 的维护开销。 使用方式有一个很好的解决方法—组播。根据《共用信息传输系统建设 指导意见》中对上层网络的描述，共用信息传输系统（视频部分）也支 持组播这种传输协议。 本线采用上层网服务器直接控制１Ｉ号线编解码设备，上层网中心调 用车站图像时，命令通过上层网服务器直接发送到车站编码器。上层网 中心调用中心图像时，命令通过上层网服务器直接发送到中 ｔ３解码器， 有解码器进行图像转发。上层网中心对摄像机和云台进行控制时，命令 通过上层网服务器直接发送到与摄像机连接的编码器，由编码器根据自 身存储的用户优先级级别进行优先级判断，然后发往摄像机。 这种控制方式使上层网各中心对ｌｌ号线图像的调用和控制完全与１ １ 号线中 ｔ３的视频控制设备脱离关系，基本消除１ １号线设备故障对上层网 中心功能的影响。 ３．５紧急按钮功能 系统在车站安防分控点和停车场安防分控点均配置紧急按钮，紧急 按钮接人车站通信服务器。 当紧急按钮被按下后，信号传输到通信服务器，通信服务器将提升 ７）标准化：符合国标及国际技术标准。 ５总结 全数字视频监控系统在国内轨道视频监控系统中还比较少见，本文 围绕视频监控这一主题，通过对１ｌ号线视频监控系统的设计实现了全数 字视频监控系统。作为上海第一条采用全数字视频监控系统的地铁，上 海地铁ｌ１号线视频监控系统也达到国际先进水平。 参考文献 ［１１杨磊闭路电视监控系统［Ｍ１．机械工业出版社，２００４． ［２］李凤举．地铁综合监控系统研究［Ｄ】威都：西南交通大学，２００８． ［３】杨琪．地铁综合自动化集成系统方案的研究【Ｊ１＿城市轨道交通研究，２０１０，６． 该车站安防分控点综合监控系统控制终端对于当前显示的摄像机控制优 先等级，保证车站用户对于摄像机的优先控制权。 当紧急按钮按下２０ ａｒｉｎ后，通信服务器将１ ｍｉｎ间隔输出信号驱动综 合监控系统终端或外设，进行声光提示，如果用户未能在三分钟内确认 取消紧急按钮，通信服务器将自动释放紧急按钮，并控制车站摄像机调 （Ｅ接第９４页） 口井汛期有水用不着，旱季用水没有水。因地表水、地下水不参加供需 水平衡分析，供水量仍然是可引水量，为ｌ ８ｏ０万ｍ］。 可用于林、草和灌区周边的天然植被灌溉，还可以改善生态环境，为实 现灌区经济、环境的协调发展提供水资源保障。 ６小结 通过对灌区进行续建配套与节水改造，可大大提高灌溉水的利用 率，提高供水保证率，解决春旱缺水，减少灌区土壤次生盐渍化，提高 作物单产，提高灌区人民生产条件和生活水平。同时，灌区的节水不仅 参考文献 ［１１贾树宝引沁灌区节水改造规划中水量平衡分析研究【Ｊ】．灌溉排水，２０００，１９ ［２］丛日颖，刘磊．灌区渠道防渗的节水技术ｌ Ｊ１＿水利科技与经济，２００５，０２． （上接第１５０页） ２）待水泥浆干硬后，对未被填满部分排除孑Ｌ内积水后，再直接用 硬性水泥砂浆封填。 程。帷幕灌浆施工技术已日趋成熟，施 工艺、施工设备等日渐先进， 目前广泛应用于建筑物地基的防渗处理中，具有防渗效果明显、施工简 捷、工程造价低等优点。 参考文献 ６结束语 石溪水库坝基帷幕灌浆工程的各道工序严格按照设计要求施工，帷 幕灌浆的各项设计参数是合理的，石溪水库除险加固工程大坝坝基帷 幕防灌浆渗处理效果明显，工程于２０１０年通过竣工验收并被评为优良工 ［１憎国熙，卢肇钧蒲国澄，叶政表，主编．地基处理手册［Ｍ】．北京：中国建筑出版社 ［２】洪剑泳，谭兴根，陈斌晔．帷幕灌浆的大坝除险加固ｆＪ１．内江科技，２００７，０４．
