探讨水利工程帷幕灌浆技术

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1帷幕灌浆的基本情况及介绍

1.1帷幕灌浆的基本情况

在水利工程建设过程中，特别是在以土石坝为主的施工过程中，对于地基的要求比较多，比如在强度、透水度、渗流度、承受能力、压缩变形等方面的要求。对于地基需要进行特殊处理，以便更好的达到这些要求。砂砾石的地基处理，一般采用：①粘性土截水槽；②混凝土防渗墙；③灌浆帷幕；④防渗铺盖；⑤排水减压措施。当砂砾石地基透水层很深时，前两种方法在施工上就很难起到作用，那么这时就可以采用帷幕灌浆的方法来达到所要的效果。

1.2帷幕灌浆的简介

帷幕灌浆法简单来说就是利用高速射流切割然后进行搅拌土层，进而改变原有土层所应有的结构以及组合，与此同时将水泥浆或者是复合浆灌入其中，等待冷却最终形凝结体，以便于达到加固地基以及防渗的目的。帷幕灌浆主要是利用水泥浆液或者是复合浆液灌入地基中的缝隙或是孔隙中，形成一种连续的阻水帷幕，进而减少渗流量以及渗透压力的工程。帷幕灌浆现多用于砂砾石地基灌浆建造防漏渗工程。用帷幕灌将顶部与混凝土底板以及大坝整体连接起来，这样可以有效的阻止或者减少地基中地下水的渗漏；在水利工程中帷幕灌浆与其下游的排水系统一起发挥作用，这样不仅可以起到防渗漏的作用，还可以减少渗水对坝体的压力。近年来，帷幕灌浆的工艺越来越成熟，逐渐成为水工建筑工程中有关地基防漏方面的主要技术手段，在水工建筑工程中对于安全运行及防渗漏起着不可替代的作用。

1.3帷幕的分类

防渗帷幕多以灌浆孔排数分为两类：①两排孔帷幕；②多排孔帷幕。那么该如何进行选择呢？这就需要根据实际地质情况来选择，如果条件复杂且水头比较高的话，一般多采用3排及以上的多排孔帷幕。以帷幕灌浆是否对底部深入进行划分：一般是深入的为封闭式帷幕，不深入的为悬挂式帷幕。

2工程案例

某水利工程水库蓄水位置约达175m，因水位过高，产生强大的水压，而过强的水压可能会引起水穿过基层缝隙而产生渗漏现象。在施工过程中为了避免这种情况的发生，工作人员会在坝体上打深孔然后将水泥浆液或复合浆液灌入其中，形成一道相对完整的帷幕。大坝主体一般为花岗岩体，花岗岩体一般透水性较弱，但是局部透水性比较强。所以为了有效的控制坝基渗漏，减小渗水量，增强坝体的整体稳定性，会在两岸坝肩浇筑一道连续的防渗漏帷幕，这样整个坝体就会更加牢固稳定。

3水利工程施工过程中帷幕灌浆施工工艺

3.1施工前的准备工作

（1）水利工程作为一项比较重要的工程，在施工前一定要做好充分的准备工作，要科学的进行施工计划的整体编制。所以在施工前需要搜集相关资料、进行实地的调查，以便对整体工程的所需条件做到更全面的了解。然后需要根据相关的实际情况制定有效的施工方法以及整体的施工工艺，施工材料、施工工序、施工设备等应给予科学合理的配备，同时，对于整个工程的施工的进度计划也要进行科学合理的部署。

（2）在整体的施工设计中，主要的工作内容有：①对于工程的施工地质以及水文地质的实际情况进行调查分析；②在施工过程中，应该进行现场的灌浆实验，以便确定灌浆的方法、压力、孔距、材料等是否能达到预计效果；③在实际的施工过程中应该首先确定帷幕的轴线位置、帷幕深度、厚度以及长度；④帷幕的主要材料为水泥，为了方便以后为帷幕检查以及加固，所以一般会采用一些高分子的化学溶液，而对于地基的材料也多选用水泥粘土浆液。

（3）对于整体的施工中，应严格把关施工所需求的材料的质量。作为一个较大的工程一定需要大量的施工材料。对于这些所需要的施工材料来说是确保整个帷幕灌浆工程质量的重要基础，所以一定要十分重视。①加强对所需材料质量把关，需要以材料的售后、价格等来选择判断。②对于进入施工现场的物资进行严格的验证，每一次的进场物资都需要专业人员进行科学的验证，确保其鉴定证书、检疫证明、合格证书等有效，如果在检验过程中有不达标的产品，应退回并限期更改。在实际施工中有些材料需要对其进行复检。对于一些易碎、易变性、易污染等材料，在运输过程中应进行科学的监控。

3.2施工过程中有关数据的测量

在整个帷幕灌浆技术中，进过分析不难看出其中最重要的就是需要对钻孔进行精密严格的控制，从前期所获取的相关资料中进行精确的测量。在整个测量过程中，应对相关数据进行详细的检查，避免因数据的出错而导致整体的错误，这样可以使数据更加精确，同时也有效的提高的工程进度。在进行测量工作时，应将钻孔的具体位置进行布设

3.3施工

帷幕灌浆分为混凝土坝岩基帷幕灌浆以及土石坝岩基帷幕灌浆，这两种灌浆前者是在两岸坝肩以及坝体上进行；而后者则是在岩基顶层进行，然后进行装填坝体，这样做的有点就是可以在竣工后对整个帷幕的运行状况进行监测，同时对于缝隙部分进行帷幕补灌。帷幕灌浆的钻孔应该按照设计排定的顺序，逐步进行加密，严格按照先下游后上游最后钻中间的顺序。同一排钻孔一般按照3个次序钻灌。灌浆方法一般采用全孔分段灌浆法。灌浆压力一般指的是在孔口处压力表所指示的压力值，岩石对于帷幕灌浆也有着一定的压力，一般情况对于表层来说应不宜小于1~1.5倍的水头，而对于底部来说最合适的应为2~3倍的水头。对于砂砾石层来说压力应尽可能大些，应以不引起地面抬动或者虽有抬动但是不超过最大值为限。在整个帷幕灌浆中上部的压力一般小于下部的压力，前序孔的压力要小于后续孔的压力，中排孔的压力大于边排孔的压力，这样可以有效的保证整体的密实。在灌浆开始的时候，一般情况下都采用一次升压法，直接将压力升到设计中所需预计压力值。在帷幕灌浆时设检查孔这样可以有效的进行压水实验，对于不合格的孔段应进行补灌，最终达到设计中所预计的防渗标准。

3.4灌浆孔钻孔

帷幕灌浆进行钻孔时应采用硬质的合金钻头亦或是金刚石钻头来进行钻孔，钻孔时一般采用回转式地质钻孔技术或者是清水钻孔技术。整个钻孔过程中都应以实际设计要求在防渗墙轴线上进行布置钻孔位置，而对于灌浆孔的布置来说一般可分为三个程序：①孔距为2m；②孔位之间的轴偏差应小于10cm；③孔深应在防渗墙底部的20~30m之间，并且都应超过设计中帷幕的灌浆底线。

3.5灌浆

帷幕灌浆中，对于灌浆来说分为几个阶段，而每个阶段都有着不同的灌浆方法。灌浆第一阶段一般采用的是最常规的“阻塞灌浆法”；灌浆的第二阶段采用的是“孔内循环灌浆”、“孔口封闭”、“自上而下，不待凝”、“小孔径钻进”逐步进行灌浆，不过需要特别注意的是，如果遇到孔段的地质条件比较复杂的话，就需要对这阶段进行24h冷却凝固后才能进行下一阶段的灌浆作业。灌浆施工中应根据实际的情况对所需浆液进行调整变换，避免浆液的不合适而导致返工。

3.6封孔

封孔作为帷幕灌浆的最后一步，应待虽所有的灌浆作业完成后，有监察工作人员和质检工作人员联合进行检查后，双方确认质量合格通过后才能进行封孔。封孔一般采用“置换和压力灌浆封孔法”进行封孔，最终应将所有钻孔抹平。

4结束语

我国进入高速发展阶段，经济的不断提升，人们的生活质量也不断提升，伴随着经济的发展，能源的需求日益增多，水利水电工程因其无污染而广泛被应用，渗漏一直都是水利工程最主要的问题，帷幕灌浆技术一般被运用于加固、防渗工程中，将其应用到水利工程的防渗中，可以有效的解决渗漏问题。结合本文所述，帷幕灌浆技术可以有效处理地下水的渗漏问题，同时还可以有效的减少闸坝的压力，作为加固以及防渗的主要技术，帷幕灌浆技术在水利工程中科学合理的应用，可以有效的解决渗漏问题并且保障水工建筑物的施工环境安全以及整体的稳定运行。