水泥帷幕灌浆

水泥帷幕灌浆（共7篇）

水泥帷幕灌浆 篇1

摘要：帷幕灌浆是处理地基与防渗的一种重要技术, 现已被广泛采用。本文以梁家坪水库除险加固工程为背景, 详细地介绍了帷幕灌浆技术的特点及施工过程, 对充分发挥帷幕灌浆在水库除险加固工程中的应用有积极意义。

关键词：帷幕灌浆,施工工艺,质量

一、工程概况

梁家坪水库位于福建省邵武市和平镇, 所在河流为富屯溪流域内的支流, 是一座以灌溉为主, 结合供水、养殖等综合利用的小 (二) 型水库。水库枢纽工程包括拦河坝、溢洪道、输水涵洞等建筑物。大坝为均质土坝, 坝顶实际高程413.0m, 上游防浪墙墙顶高程413.6m, 坝顶全长118.0m, 最大坝高15.4m, 坝顶宽度3.0m。迎水坡为干砌块石护坡, 坡比1:2.5, 背水坡为土石坝坡, 坡比1:2;高程402.2m以下为排水棱体, 棱体顶宽1.5m, 上、下游边坡分别为1:1与1:1.2。

水库建成于1974年3月, 历经多年使用后, 建筑物逐渐遭受到不同程度的损坏, 出现多种问题, 不能满足安全运行和使用需要。同时, 岸坡坝段和绕坝渗漏严重, 经过多方案比选, 推荐采用帷幕灌浆处理。

二、帷幕灌浆施工

1施工布置

按设计要求, 将灌浆孔布置在坝顶轴线上, 分为Ⅲ序, 孔距为2.0m, 共计60孔, 孔位轴向偏差≤10.0cm, 灌浆后压水试验透水率q≤5.0Lu。

2施工方法

2.1施工设备

造孔采用3台150型回转式钻机及金刚石钻头, 灌浆采用3台高压灌浆泵。

2.2施工程序

采用3序跳孔法施工, 先钻Ⅰ序孔, Ⅰ序孔钻灌后再进行Ⅱ序孔, Ⅱ序孔钻灌后再进行Ⅲ序孔。施工工艺流程如图1:

2.3主要施工方法

2.3.1测量放样

根据监理提供的测量控制网点及水准网点资料, 复核测区内有关平面控制点和水准点数据, 在二等控制网点的基础上增设施工所需的三等平面和高程控制网点。施工控制网与二等网点组成大地四边形网, 设4个控制点, 6条边, 平均边长150.0m, 组成全边角网。同时, 在4个控制点上进行光电测距三角高程测量, 建立三维控制网。

2.3.2灌浆孔布置

灌浆孔布置在坝顶轴线上, 分为Ⅲ序, 孔距2.0m, 孔位轴向偏差≤10.0cm, 孔深由坝基面至相对隔水层以下1.0m。

2.3.3造孔

采用91.0mm的孔径, 金刚石钻头钻进, 用水冲洗, 记录钻杆、钻具、机上余尺长度。

2.3.4孔斜测量

垂直或顶角小于5°的帷幕灌浆孔, 其孔底偏差值不得大于表1规定的数值。若钻孔偏斜值超过规定, 应采取补救措施, 对钻孔进行纠斜或封堵重钻。如表1所示。

钻机安装应平整稳固, 开钻前加强观测, 埋设好孔口管, 钻机主轴方向正确, 开钻时先采用慢速低压钻进。

采用钻孔测斜仪全孔测斜, 在钻孔过程中定时进行孔向测量。每5.0m量测一次, 不足5.0m的钻孔, 终孔必须量测一次。

2.3.5冲洗和压水试验

(1) 冲洗

采用风水联合冲洗, 将具有一定压力的风、水两管同时下入孔底, 孔口敞开, 通过阀门控制, 轮换向孔内送入风、水, 使孔内裂隙充填物顺着风水混合体携带出来。

冲洗水压采用80.0%的灌浆压力, 该值大于1.0MPa时采用1.0MPa;冲洗风压采用50%灌浆压力, 该值大于0.5MPa时采用0.5MPa。

(2) 裂隙冲洗

裂隙冲洗应冲洗至回水澄清后10.0min结束, 且总的时间要求, 单孔≥30.0min, 串通孔≥2.0h。对回水达不到澄清要求的孔段, 继续进行冲洗, 孔内残存的沉积物厚度≤20.0cm。当邻近有正在灌浆的孔或邻近灌浆孔结束不足24.0h, 不得进行裂隙冲洗。裂隙冲洗过的孔应立即进行连续灌浆作业, 因故中断超过24.0h的, 应在灌浆前重新进行裂隙冲洗。

(3) 压水试验

采用简易压水法进行压水试验, 应在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行。其试验压力取灌浆压力的80.0%, 该值大于1.0MPa时采用1.0MPa;压水时间20.0min, 每5.0min测读一次压水流量, 选取最后的流量值作为计算流量。

2.3.6灌浆方法

按分序加密的原则进行, 分Ⅲ序, 先进行Ⅰ序孔, 然后Ⅱ序孔, 最后进行Ⅲ序孔施工。采用自上而下分段灌浆法, 灌浆塞应阻塞在该灌浆段段顶以上0.5 m处, 防止漏灌。各灌浆段灌浆结束后一般可不待凝, 但在灌前涌水、灌后返浆或遇其他地质条件复杂情况, 则应待凝, 待凝时间应根据设计要求和工程具体情况确定。

每灌浆段采用5.0m长度, 可适当调整;在岩石条件较好、渗透性较弱的地区, 段长可长些, 但不得大于10.0m;灌浆段的长度因故超过10.0m, 对该段应采取补救措施;在岩石破碎、裂隙发育、渗漏严重的地区, 段长缩短至3.0—4.0m。

射浆管距离孔底≤0.5m。灌浆压力应尽快达到设计压力值 (灌浆压力为0.6—0.9 MPa, Ⅰ序孔采用小值, Ⅱ、Ⅲ序孔采用大值) , 当注入率较大或易于抬动的部位应分级升压, 但最大压力值不允许超过每段规定的极限压力值, 而且灌浆过程中不允许降压, 方法如表2所示。

2.3.7灌浆材料

(1) 采用普通硅酸盐水泥, 强度等级不低于32.5 (R) , 细度要求:通过80.0μm的方孔筛, 其筛余量不大于5.0%。

(2) 根据灌浆需要, 可加入以下掺合料:

砂:质地坚硬的天然砂或人工砂, 粒径不宜大于1.5mm。

膨润土或黏性土:膨润土品质应符合GB/T 5005《钻井液材料规范》的有关规定, 黏性土的塑性指数不宜小于14, 黏粒 (粒径小于0.005mm) 含量不宜低于25%, 含砂量不宜大于5%, 有机物含量不宜大于3%。

粉煤灰:品质指标应符合DL/T 5055《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》的规定。

水玻璃:模数宜为2.4~3.0, 浓度宜为30~45波美度。

(3) 根据灌浆需要, 可加入以下外加剂:

(1) 速凝剂:水玻璃、氯化钙等。

(2) 减水剂:木质素磺酸盐类减水剂、萘系高效减水剂、聚羧酸类高效减水剂等。

(3) 剂:膨润土及其他高塑性黏土等。

(4) 他外加剂。

(4) 各类浆液中加入掺合料和外加剂的品种、性能及数量, 应根据工程情况和灌浆目的通过室内浆材试验和现场灌浆试验确定。外加剂的品质应符合DL/T 5100《水工混凝土外加剂技术规范》的有关规定。外加剂凡能溶于水的, 应以水溶液状态加入;膨润土宜加水润胀后再加入。

2.3.8制浆

制浆材料应按规定的浆液配合比计量, 计量误差应小于5.0%。水泥等固相材料宜采用质量 (重量) 称量法计量。制浆过程要严格控制投料量、掺合料及外加剂, 各类浆液必须搅拌均匀, 测定浆液密度和粘滞度等参数, 并作好记录。

纯水泥浆液的拌制时间, 使用高速制浆机时应大于30s;使用普通搅拌机时应大于3min。浆液在使用前应过筛, 浆液自制备至用完的时间不宜大于4h。拌制细水泥浆液和稳定浆液时, 应使用高速搅拌机并加入减水剂。细水泥浆液自制备至用完的时间宜少于2h。

集中制浆站宜制备水灰比为0.5:1的纯水泥浆液, 加料误差应<5.0%, 输浆流速1.4~2.0m/s, 输浆压力0.2~1.0MPa, 各灌浆地点应测定来浆密度, 并根据各灌浆点的不同需要调制使用。浆液温度保持在5~40℃, 低于或超过此标准的视为废浆。

2.3.9浆液水灰比和变浆标准

浆液水灰比:遵循由稀到浓的原则逐级变换, 分为5、3、2、1、0.8、0.5等六级, 开灌水灰比采用5:1。

变浆标准:当灌浆压力保持不变, 注入率持续减少或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时, 不得改变水灰比;当某一比级的浆液注入量已达到300.0L以上或灌注时间已达30.0min, 而灌浆压力和注入率均无显著变化时, 改换较浓一级浆液灌注;当注入率>30.0L/min时, 可视具体情况越级变浓;当灌浆压力或注入率突然改变较大时, 应查明原因, 采取相应措施。

2.3.10灌浆结束标准

采用自上而下分段灌浆法, 灌浆段在最大设计压力下, 当注入率大于0.4L/min后, 继续灌注30min, 或注入率不大于1.0L/min时, 继续灌注60min, 可结束灌浆。

2.3.11抬动变形观测

(1) 设有抬动变形观测装置的部位, 观测孔周边10.0m范围内的灌浆孔 (段) 在裂隙冲洗、压水试验及灌浆过程中均应连续进行抬动变形观测, 其观测成果应反映在灌浆综合成果中。

(2) 应派专人进行抬动变形观测、记录, 每10 min测记一次读数, 数值上升较快时应加密测读, 抬动变形观测允许值200μm, 当变形值接近允许值时, 各工序操作人员应降压施工, 防止发生抬动破坏。

(3) 抬动变形观测装置应防止碰撞、震动, 在非观测期间应妥善保护、防止破坏;在露天砼压浆板上进行观测时应有防雨、防晒设施;使用的千分表须经计量部门鉴定, 在使用过程中经常检查校验, 确保其灵敏度和准确性。

2.3.12特殊处理

(1) 灌浆过程中发生冒浆时, 应视具体情况采用嵌缝、表面封堵、加浓灌液和降低压力等方法处理。

(2) 发生串浆时, 如串浆孔具备灌浆条件, 应一泵一孔同时灌浆。否则, 应塞住串浆孔, 待灌浆孔灌浆结束后, 再对串浆孔进行扫孔、冲洗、而后继续进行钻进或灌浆。

(3) 涌水量较大的孔段, 灌浆前记录涌水压力和涌水量, 根据涌水情况, 采取下列措施:减短灌浆段长、纯压式灌浆、浓浆灌注、屏浆、闭浆、扫孔、复灌等。

2.3.13封孔

灌浆结束后, 采用分段压力灌浆封孔法封孔, 用最稠一级水泥浆液, 按10—15 m的段长将全孔作一次自下而上的复灌。等水泥浆干硬后, 对未被填满的部分, 排除孔内积水, 再直接用干硬性水泥砂浆人工封填、捣实, 孔口压抹齐平。

三、工程质量检查

1检查孔

灌浆结束14d后, 钻检查孔进行检查, 按灌浆孔总数的10.0%取数。

2钻孔取芯

芯样的最大长度不大于3.0m, 统一编号, 绘制钻孔柱状图、进行岩芯描述, 并按要求试验。

3压水试验

采用5点法进行压水试验, 其稳定标准及压力与灌浆的压水试验要求相同。灌后检查孔压水试验要求岩石透水率小于5.0Lu。满足设计小于5.0Lu的标准。经过实验得出, 透水率最大值4.67Lu, 最小值0.80Lu, 各孔段透水率均小于5.0Lu, 说明帷幕灌浆后, 渗水通道已被有效堵塞, 灌浆效果良好。

结语

帷幕灌浆是地基处理常用的防渗方法, 本除险加固工程通过周密的设计和施工, 防渗加固效果显著, 大坝坝体形成了连续完整的防渗帷幕体, 坝体结构得到加强, 安全隐患被消除, 水库安全运行有了保障。实践证明, 该技术有效地解决了工程现有的很多问题, 极大地提高了工作效率, 是一种很好的、值得推广的施工技术。

参考文献

参考文献

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水泥帷幕灌浆 篇2

一、设计与施工工艺

灌浆工程原设计帷幕灌浆孔23个，总孔深739.8m，孔径90㎜～110㎜，孔距3m，排距3m。

二、施工机械设备与灌浆材料

XY－2型与150型钻机6台，SNS型与250/50型灌浆泵3台，潜水泵6台，水箱2台，卷扬机1台，200L高速双层灰浆搅拌机2台，17m3柴移式空压机1台，50KW柴油发电机1台，JZC－350型砼搅拌机1台。

灌浆所用水泥为山丹水泥化工（集团）有限责任公司生产的“铁骑牌”袋装新鲜无污染的425#普通硅酸盐水泥。灌浆用水为干净无杂质的水库蓄水。

三、帷幕灌浆施工工法

帷幕灌浆施工工艺流程：自上而下钻进→钻孔冲洗→简易压水试验（单点法）→分段灌浆→压力封孔

㈠钻孔 帷幕灌浆造孔采用XY－2型或150型液压回转式钻机，施工前期采用硬质合金钻头、钢砂钻头、金刚石钻头钻进，因地质情况复杂，钻进速度缓慢，后采用风动式潜孔锤钻进。开孔之前严格按照图纸要求布设孔位。钻孔位置与设计位置的偏差不大于10cm。

钻进结束等待灌浆时或灌浆结束等待钻孔时，孔口均堵塞，妥善保护。开孔孔径Φ130㎜，灌浆孔径Φ91㎜，终孔孔径不小于Φ75㎜。

在造孔过程中严格控制孔斜，发现孔斜超过规范要求时，及时纠正。其孔底偏差不得大于表1规定的数值。按偏差小于2.5%孔深控制;

3、顶角大于5。的斜孔,根据实际情况适当放宽。

㈡洗孔灌浆孔均采用压力水进行冲洗，直至回水清净时为止，冲洗压力为灌浆压力的80%，该值大于1Mpa时，采用1Mpa。㈢压水试验帷幕灌浆孔采用自上而下做压水试验，压水段与本段灌浆段长相同，压力为灌浆压力的80%，最大压力1Mpa。㈣制浆 灌浆所用浆液由固定制浆站集中制浆，制浆采用双层立式高速搅拌机搅拌，搅拌时间不小于2min。

㈤灌浆 钻孔灌浆均采用两序孔分序进行。根据设计要求，固结灌浆采用自下而上栓塞分段灌浆法，帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法，灌浆方式为循环式灌浆。灌浆段长度5m～6m，特殊情况下适当缩减或加长。射浆管距孔底小于50cm。

㈥灌浆压力 帷幕灌浆压力分为8级，逐段升压，分别为0.7Mpa、1Mpa、1.5Mpa、2.0Mpa、2.5Mpa、2.5Mpa、2.5Mpa、3.0Mpa。根据规范要求，灌浆开始后10min范围内达到设计压力，当吸浆量过大时，压力适当降低。

㈦浆液变换 灌浆浆液水灰比采用5：

1、3：

1、2：

1、1：

1、0.8：

1、0.6：1六个比级。浆液先稀后浓，逐级变换。

当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时或当注入率不变而压力持续升高时，没有改变水灰比。

当某一级浆液的注入量已达300L以上或灌注时间已达1小时，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，改浓一级进行。

当某一级浆液注入量大于30L/min时，根据具体情况越级变浓。

㈧灌浆结束标准 在规定的压力下，当单位注入率不大于0.4L/min时,继续灌注60min或注入率不大于1L/min时继续灌注90min即可结束。

㈨封孔 灌浆孔封孔均采用压力灌浆封孔法。

㈩特殊情况处理 灌浆过程中，出现冒浆、漏浆时，根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。

灌浆过程中回浆变浓，换用相同水灰比的新浆进行灌注，若继续吸水不吸浆时，延续灌注30min时，停止灌浆。

机械故障处理:缩孔卡钻,应以预防为主,改进钻具,将大钻头改为卡杆钻头,也可用倒链或打倒锤将杆拔出；灌浆泵不吸浆,应检查泵浆管是否漏气和堵塞,前者应更换易损件,后者应疏通管道,严格泥浆过筛,提高浆液质量；压力表读数增大不进浆,说明输浆管堵塞,应先用水冲洗管路,同时严格泥浆过筛,保证浆液的合理指标；应采用有保护装置的压力表,以防失灵,发现压力表

失灵,应立即更新；注浆管堵塞,应将其提起,用稀浆冲开；注浆管拔管困难。由于不及时拔管,浆液会把注浆管凝住而增加拔管困难,应当及时拔管。

四、灌浆效果分析

㈠灌浆成果 完成帷幕灌浆23孔，总进尺739.85m，水泥注入总量241t。灌浆成果见表2，单位注入量比较见表2。

由上统计表看出，本工程帷幕灌浆I序孔与II序孔之间单位注入量递减明显，左坝肩递减率分别为87.1%、82.6%，右坝肩递减率分别为50.65%、44.8%，灌浆效果明显。各次序孔单位注入量频率曲线见图

一、图二。

㈡透水率比较 本工程左坝肩第一排I序孔共做压水试验

15段，平均透水率16.1Lu，II序孔共做压水试验17段，平均透水率6.1Lu，第二排I序孔共做压水试验10段，平均透水率14.2Lu，II序孔共做压水试验6段，平均透水率5.85Lu；右坝肩第一排I序孔共做压水试验18段，平均透水率25.2Lu，II序孔共做压水试验18段，平均透水率16.5Lu，第二排I序孔共做压水试验9段，平均透水率8.8Lu，II序孔共做压水试验12段，平均透水率7.7Lu。透水率递减明显, 各次序孔透水率频率曲线见图

三、图四。

五、结语

对在施工过程式中发现的新情况，新问题，施工与设计、地质密切配合，共同寻找发生问题的原因，研究行之有效的处理措

刍议水工建筑中帷幕灌浆施工技术 篇3

摘要：水工建筑一般在水下进行，所以称为水工建筑，跟一般的建筑施工不仅是施工方式的不同，而且技术性和难度也是不同的，水工建筑的要求会更高一些。因为是在水下进行，一旦出现渗水的问题，就会给工程的施工带来严重的影响和安全问题，也会影响到工程的质量和正常的施工运行。为了提高工程的质量和解决渗水问题，就必须要对水工建筑工程的管理方面加强和有效的控制，而帷幕灌浆技术在水工建筑工程中的应用，就能够对渗水问题有效的解决，还能够保证工程的正常运行和质量。本文阐述了水工建筑的基本概况以及帷幕灌浆施工工艺选择和技术的应对措施。

关键词：水工建筑；帷幕灌浆；施工技术

1 前言

水工建筑物地基防渗处理经常性使用的方法就是帷幕灌浆。从总体上来看，可以将帷幕灌浆材料大体上划分为化学浆、水泥粘土浆以及水泥浆等，其中，可靠性最高的则为水泥浆。与此同时，其施工技术与灌浆设备十分陈旧，同时水泥浆配制的各种材料成本比较廉价，因此，水泥浆便是现代建筑施工中具有较高使用频率的灌浆浆液。但是，水泥浆不是完美无缺的，在水泥浆的配制以及使用过程中都存在诸多问题，例如：强度不高就是水泥浆尤为突出的缺陷，所以，绝大多数的水泥浆被应用在强度要求不高的一些岩基灌浆或者砂砾石层防渗中。与化水泥浆及水泥粘土浆相比，化学浆液配制的成本偏高，所以，一般来说，只有在极其特殊的情况下才会使用。

2 帷幕灌浆施工步骤

2.1前期准备

在灌浆施工进行之前，对进水口边坡的施工平台高度做出严格的控制，首先，保证混凝土的盖板设计厚度为0.5m，帷幕不可能在施工前期达到0.5m厚度的坡混凝土，因此在施工过程中要预留部位，形成一个台阶式的灌浆平台。为避免施工干扰，尽量采用集中式的制浆方式，制浆站修建在上游左端部位，保证水泥储存量大于15t。在排污管出口处和上游的围堰左边修建用来处理施工过程中产生的废水和废浆的水井和沉淀池。要想对钻孔和裂隙进行冲洗，需要先把裂隙中的岩粉和铁砂粉冲洗掉，然后让浆液和岩石结合，可以用压力通过钻杆或者用压缩空气的方法来进行轮流吹洗，主要的方法有用高压水来冲洗、高压水和低压水反复冲洗以及扬水冲洗等方法。

2.2 施工流程的几个重要程序

根据水工建筑物水泥灌浆施工技术规范以及其他施工规范的规定，结合各个工程的实际特点，帷幕灌浆采用自上而下的分段钻进，其次再进行分段灌浆和孔内循环灌浆的技术方法。要保证基岩段与混凝土接触岩石段的长度在小于或等于2m的合理范围内，单独对其进行灌浆和待凝的工作流程。并在容易发生断层和破碎的地质区缩短灌浆段的长度。工艺流程主要如下所述：在钻机准备好工作后，按照设计图纸上指示进行钻进，然后进行钻孔、裂缝冲洗和压水等工作流程，若出现24h未灌浆的工作现象，则要重复进行上一步骤，在进行第一段灌浆后要等 24h后，再进行下一段，进行灌浆后，检查终孔是否符合施工要求的标准，再进行封孔施工。

在灌浆工程中有一个十分重要的环节——造孔，成孔的质量和进度直接与整个灌浆工程的质量密不可分。首先要安装好钻孔架，摆放好钻孔机，在施工过程中，我们需要关注的一点就是在施工轴线上可能会出现转折点较多的状况，并且地势也不会一直平坦无起伏，所有施工流程一定要严格按照图纸要求进行，在一些地势不平的地方，多设置控制点，确保孔位的准确性，然后在利用控制点的基础之上设置灌浆孔的孔位和孔口的高度。在确定灌浆孔的位置后，一定要清理干净场地，铺好地板，建好钻探平台。要在保证钻机安装的端正、稳固和天车、灌浆孔中心和主动钻杆三点成一线的条件下，开始试车，开钻。在试车的过程中，保证钻机和供电供水系统运转完全正常的情况下进行开钻。本次针对坝基础位置和检查孔等位置，施工过程中采取的是 DP59mm金刚钻头，钻孔之前所有的钻具和钻杆都要做一次认真的检查。若在过程中发现变形工具时，应及时停止钻孔并上报相关负责部门进行维修和调换。在各部位接头处要注意保持良好的同心度，金刚石的钻进成孔间隙比较小并且钻孔水口比较狭窄，只有在较大的泵压和适中的泵量共同作用下才能够出现强制冷却、冲洗的效果。在灌浆材料的准备阶段，注意使用纯水泥浆液进行灌注，坝体采用的水泥和黏土的比例为1：2，水泥要用强度等级为42.5R的硅酸盐水泥，保证细度能够通过80m的方形孔筛，黏土要使用施工单位附近的白云岩风化物，在使用之前，要首先进行样本的采集分析。由于本次灌浆施工技术采用的是局部集中法进行搅浆，因此自制的400L的搅浆机就能够满足施工条件，若使用强度较高的搅浆机，则搅拌时间不能超过30s，若使用普通类型的搅浆机，时间不能超过3min。灌注浆液一旦完成了搅拌，应立即送到储浆孔内，保证其温度在5～40℃之间。在灌浆过程中，还要保证用来灌浆的浆液应该本着由稀到浓的变换原则，在灌浆压力不变的情况下，注入的浆液和速度减少和变缓，这时，应该保证水灰比不变；当注入量超过300L时，应更改稍微浓一点的浆液进行灌注。在规定压力之下，当灌浆溶液注入率大于或小于1L/min时，持续灌注1h后，灌浆工程便可以结束，若在施工过程中，发现长期达不到这一标准，应该及时上报给监理工程师，让其共同商讨处理措施。

3 水工建筑过程中帷幕灌浆施工的措施

3.1 灌浆

在灌注混凝土之前，应该先对钻孔进行检查。当混凝土到达灌注地时，就要检查混凝土的均匀性，如果不符合要求就需要进行二次拌合，如果二次拌合仍未达到要求，不可以使用，如果符合要求，就不需要再进行拌合。混凝土的搅拌要使钻孔在规定时间内灌注完毕，灌注混凝土的时间不得长于首批混凝土初凝时间，初步计算后若灌注的时间长于首批混凝土初凝时间，需要掺入缓凝剂。孔身以及孔底的检查必须经过工程师的认可和钢筋骨架的暗访后，才可以灌注混凝土，并进行不间断的充气，当温度低于0℃时，混凝土就采取保温措施。混凝土一般用鋼管灌注。导管的直径根据桩径大小而定，由内径200-350mm的管子组成，用装有垫圈的法兰盘连接管节，导管要进行水密、承压和接头抗拉实验。灌注混凝土时，如果导管内混凝土含有空气，后续的混凝土要缓慢灌入，不可整斗的灌入，避免导管内形成高压气囊，挤出关节间的橡皮，使得导管漏水，在拔出最后一根导管时要缓慢，防止桩顶沉淀的泥浆挤入到导管下，形成泥心。当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防治钢筋骨架被混凝土顶托，可采用以下方法：尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小；当关注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度，当混凝土拌合物上升到骨架底 4m 以上时即可恢复正常的灌注速度。混凝土应该连续灌注，当灌注的混凝土顶面高出图纸规定或监理工程师确定的界面高度就可以停止浇筑，这样可以保证截面以下的全部混凝土均能够达到强度标准。桩顶高一般要高出设计高0.5-1.0mm，这样才能保证混凝土的强度，多余的部分必须在接桩钱进行凿除，在其桩头部应该无松散增。混凝土灌注过程中，如果发生异常应尽快找到原因，监理工程师尽快研究找出补救措施。

3.2 串浆

在灌浆段通长有着较大灌注量，在这种状况下有很多对策可以缓解，如浓浆、抵压、限流灌浆等，经处理过后如果还没有得到改善，那么还需要继续进行30min的灌注，然后就可以将灌注停止。在灌浆中，如果遇到溶洞或溶缝时，首先应该对溶洞以及溶缝进行切实的调查，还要根据“先封闭、再密实”原则予以灌注，要针对不同情况，采取相应的措施进行处理。在溶洞中，要测量大小尺寸，应以高流态泵送，最后加入混合浆液和水泥砂浆，凝固后将灌浆清洁孔的工作进行展开。在检查中必须加以严格，从而保证孔的质量，不能比浆总孔数的 10%低，灌浆后再进行水压实验。

4 结语

水利建筑是我国基础设置建设的一重要组成部分，密切关系到广大人民群众的生产及日常生活，因此，提高水利建筑的整体施工质量极其重要。水利建筑施工阶段，相关人员技术人员必须积极的采用行之有效的防渗手段，防止渗漏情况的发生，最大限度的将水利工程损失减少，从而推动我国水利工程建设的有序进行。

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[2]陈正汉.对水工建筑中帷幕灌浆施工技术的分析[J].水利建设，2013（04）：336-337.

岩溶地区帷幕灌浆研究 篇4

随着水利水电建设的发展, 灌浆技术得到飞快发展, 但在岩溶地区的灌浆处理方面还不成熟。而帷幕灌浆便是针对岩溶地区的特殊条件而产生的一种很好的解决岩溶渗漏问题的方法。

1 岩溶地区地质概况

在中国内陆, 岩溶地貌分布面积较为广泛, 辽阔。其主要分布在碳酸盐岩 (石灰岩、白云岩等) 出露地区, 约为91~1 630 km2。岩石具有一定的孔隙和裂隙, 它们是流动水下渗的主要渠道。岩石裂隙越大, 岩石的透水性越强, 岩溶作用越显著。所以, 选择在岩溶地区修库建坝, 看重的便是岩溶地区优质的水利电力优势。

1.1 流水的溶蚀作用

水的溶蚀能力主要由于二氧化碳与水结合形成的碳酸, 空气流动时产生的二氧化碳、有机物在水中的腐蚀和矿物风化。流水的岩溶作用可用如下4个方程式来概括:

其实流水的溶蚀作用相当复杂, 远没有理论上表述的那样简单, 因为温度、气压、生物、土壤等许多自然条件影响着这些可逆反应的产生。

1.2 流水的流动作用

流动的水溶蚀性在相比较之下会较强烈一些, 通常水中的二氧化碳不断得到给予, 水的溶蚀作用才能流畅发生, 水的溶蚀能力才能得到稳固增强。

1.3 岩溶地区灌浆特点

1) 施工复杂。熔岩地区的地质情况复杂多变, 需要充分且严密的准备, 对帷幕灌浆处理地段的地质情况必须熟悉掌握, 根据所遇到的不同实际情况, 采取不同且适合的施工方法。

2) 工程量浩大。在岩溶发育较强地区, 裂隙地段相对于发育较弱的岩溶地区, 大溶洞较为繁多, 同理, 需要的灌浆便多, 以此类推, 之后的各个小项便增加。

3) 一般帷幕灌浆效果检查。采用标准为吕荣值q<3LU就可以了, 但在岩溶地区, 仅靠此参数来检查灌浆效果是远远不够的, 需要综合应用扬压力观测。

2 帷幕灌浆技术概述

2.1 灌浆技术

灌浆技术的发展相对来说是比较迅速的。最初由法国人发明并应用, 之后流入各国, 在经过不断的改良, 如今已比较完善。帷幕灌浆技术传入我国后便开始迅速发展。1988年经推广后, 我国的高压灌浆技术更是有了很大的发展。至今为止, 某些领域已处于世界领先水平。

2.2 帷幕灌浆技术

高压灌浆技术是通过射流作用强制性破坏原地层结构, 不存在一般静压灌浆的可灌性问题。只要高压射流能破坏的砂层均可处理, 对块、卵石层的较大孔隙的空间, 以各种机理将各种地层颗粒予以充填封堵。

2.2.1 分类

两排孔帷幕和多排孔帷幕是按防渗帷幕的灌浆孔排数分类, 常见的分类方法:地质条件复杂且水头较高时, 多采用3排以上的多排孔帷幕。如果按灌浆孔底部是否深入, 相对不透水岩层来划分的话, 底部深入的称封闭式帷幕;底部不深入的称悬挂式帷幕。分类方式按照不同的标准可以有很多种, 并不严格统一。

2.2.2 方案设计

1) 勘察工程地质及水文地质情况:这对于帷幕灌浆技术的实施非常重要, 只有在确定了地质情况之后, 才可以根据地质情况制定帷幕灌浆技术的实施方案。

2) 进行现场灌浆试验, 以确定一系列灌浆的方法和数据, 并论证灌浆效果。在每一次施工前, 大多数需要进行现场灌浆试验, 由于地质情况的不同, 受到的影响因素太多, 至今为止, 大多数施工前都会进行现场灌浆试验。

3) 确定帷幕深度、轴线位置、厚度及平面上的长度:严密的数据才会达到预期的良好效果, 帷幕的深度、轴线的位置及其厚度都需要经过严密的计算得出。

4) 为以后的维修检查创造条件:工程建成之后, 需要按照严格的标准进行检验, 不合格的地方需要重新补强加固, 此后, 也需要定时的维修检查。

2.2.3 灌浆材料

灌浆材料通常划分为两种类型:水泥浆料和化学浆料。一般的配料系统能够按照不同水灰比组成骨料和液体外加剂, 混合浆液的水灰比可达0∶6∶1 (体积比) 。

粗填料在有效封堵水面下的大孔洞时是必要的。最常用的粗填料是压碎的石灰岩, 压碎的石灰岩通常被加工成两种直径:混凝土砂和1 cm的骨料。另外一些填料也用轻骨料。比如木屑, 不仅便宜, 而且还有膨胀作用。相当数量的木屑被掺进浆液中, 并在不同的凝浆阶段注入。但木屑的最大缺点是密度太小。

2.2.4 灌浆压力

灌浆压力是指装在孔口处压力表指示的压力值。一般情况, 灌浆孔下部比上部的压力大, 后序孔比前序孔压力大, 中排孔比边排孔压力大, 以保证幕体灌注密实。

灌浆压力试验时, 灌浆段长2.4~5.0 m, 由上至下逐渐加长, 压力为0.5~5.0 MPa, 由上至下逐渐加大。

2.2.5 灌浆方式

从灌浆理论来看, 分为渗入性灌浆和张裂式灌浆两种。此外, 向灌浆孔注入材料有时需要经验, 为了限制灌浆路程, 在灌浆液中加入了水玻璃, 促使浆液速凝。帷幕灌浆工程量大, 例如乌江渡、东风、隔河岩等几座电站的帷幕灌浆工程量分别为191 554 m、289 609 m、192 915 m。

2.2.6 封孔

在灌浆结束时, 通常采用置换和压力灌浆罚封孔。为了保证坝体的均质性, 对灌浆段以上的灌浆孔采取措施进行封堵, 封堵的方式由于不同的情况而定。

2.2.7 灌浆质量检查

灌浆后进行检查孔施工, 以了解灌浆效果。通过对孔位、钻孔和灌浆管插入深度、水泥浆配比、压力和流量的控制等一系列指标的检测来判断灌浆效果。另外, 观测和对比施工前后测压管和量水堰情况, 以综合评价灌浆效果。

3 结语

3.1 主要难点及措施

根据以往的灌浆施工经验, 主要难点在钻孔时可能发生孔壁坍塌、掉块等现象;在灌浆的时候, 可能会遇到冒浆的情况, 这需要我们做好充分的准备, 做好应急措施, 设想好可能发生的很多种情况。由于受到的影响因素太多, 很难做到万无一失的设计方案。岩溶地区的灌浆量要比其他地层高得多, 从一层到另一层, 地质条件变化非常大, 如果浆液凝结时间太短, 灌浆孔将被堵住。另外, 还存在无底洞灌浆的情况, 这些孔能够吸收灌送的任何东西, 在灌注了长时间的材料后仍达不到结束灌浆的标准。到现在为止, 人们还在努力寻求最好的解决办法来控制灌浆。

3.2 主要特征及优势

从施工方法、加固质量到适用范围, 与其他地基处理方法相比, 更有独特之处。适用范围广泛是其不折不扣的最大特点。其次, 材料广泛、价格低廉、生产安全也是灌浆技术的另一大特点。使其确保固结体的强度, 有较好的耐久性。

3.3 发展前景

虽然岩溶地区的帷幕灌浆技术已经有一百多年的发展历史, 但由于岩溶工程地质条件的复杂性, 防渗处理具有很大难度和不可预见性, 仍有很多地方需要改进。高压帷幕灌浆应用于岩溶水库防渗处理虽然已经获得若干工程的成功经验, 但未来需要更完善的改进, 正如龙启富教授所说, 随着科技的快速发展, 我们在未来完全可以建立一个帷幕灌浆技术施工的信息反馈平台, 利用电子自动化处理, 从而进行控制与分析也是未尝不可的。通过对索风营电站左岸EL783灌浆隧洞F0-194~F0-230溶洞段进行帷幕灌浆施工处理可知, 对地质条件差, 岩溶发育, 特别是发育较大的填充型岩溶部位进行帷幕灌浆时, 可考虑采取增加抗抬锚杆、设置低压辅助帷幕孔、灌注砂浆、先低压灌浆后高压补强等施工工艺, 既确保工程质量、进度, 又可以节约投资, 不失为一种处理充填性溶洞帷幕灌浆的好方法。

摘要：在岩溶强烈发育的地区, 岩体的透水性极为强烈, 虽然拥有极其富足的水利水电资源, 但同时也存在不可忽视的渗漏问题。为了保证大坝基础的稳定安全和正常运行, 在岩溶地区修建库坝, 必须具有健全而得当的防渗措施, 而帷幕灌浆便是针对岩溶地区的特殊条件而产生的一种很好的解决岩溶渗漏问题的方法。

关键词：岩溶地区,帷幕灌浆,灌浆

参考文献

[1]胥向东.岩溶地区高压帷幕灌浆技术研究与应用[D].中南大学, 2010.

[2]解卫东.碾压式沥青混凝土心墙堆石坝计算内容初探[J].内蒙古水利, 2010 (2) .

水泥帷幕灌浆 篇5

受技术条件和地质条件等多种因素的影响，一些水闸在建设的过程中存在着较多的质量隐患。而经过长期使用，这些水闸不是出现沉降现象，就是出现加大缝隙，容易对堤坝产生渗透破坏。为此，有关部门在近几年加大了对水闸除险加固技术的研究力度，继而为帷幕灌浆技术在水闸除险加固工程中的推广应用创造了条件。

1帷幕灌浆技术概述

所谓的帷幕灌浆技术，其实就是利用机械设备进行不良地层切割与掺搅，然后通过向形成的裂缝灌入水泥浆液，从而降低地层渗透压力的一种灌浆技术。而之所以能够起到减少地层渗漏量的作用，是因为采取该技术可以使浆液在地层形成多个阻水帷幕，所以能够起到除险加固的目的。就目前来看，帷幕灌浆技术主要有两种，即分段灌浆方式和全孔一次方式。在工程地质条件和施工条件较好的情况下，才能使用全孔一次灌浆方式。而在现实生活中，病险水闸的地质条件基本无法满足这一要求，所以工程中应用较多的灌浆方式为分段灌浆方式。

水泥帷幕灌浆 篇6

中国核工业华兴建设有限公司

摘要：某水库位于深圳市大亚湾核电基地内，属电站专用供水水库。水库大坝为均质土坝，自1997年4月开始投入使用以来，坝体发现多处渗漏，同时坝顶部出现了多道横向裂缝，严重影响水库库体的整体稳定性和耐久性，以及危及蓄水功能，决定采用高压水泥灌浆技术对水库坝体进行堵漏加固，以保证水库的正常蓄水供水功能。

关键词：灌浆施工；坝体堵漏及加固

1.工程概述

某水库是电站专用供水水库，其坝顶长度500m，坝顶宽度为7.5m，坝顶高程为85.50m。该大坝为碾压式均质土坝，坝体填料为泥盆纪正长石石英质全风化坡积土。坝体填筑于1996年1月15日开工，1997年4月竣工，1996年9月中旬开始蓄水。投入使用以来，坝体现场发现多处渗漏，同时坝顶部出现了多道横向裂缝，坝体现场探测后，决定对所发现的渗漏进行灌浆堵漏以及对坝体进行加固处理，以保证水库的正常蓄水供水功能。

2.水泥灌浆设备和材料

2.1主要施工机械设备清单如下表：

表一 主要机械设备表

序号设备名称规 格单位需用量备 注

1地质钻机XY-1A回转式台6

2灌浆泵BW-150台2

3泥浆比重计 套2

4自动灌浆记录仪 台1

2.2浆液制备与供应

灌浆用水泥采用标号不低于425#的普通硅酸盐水泥。为便于水泥运输，兼顾各工作面的灌浆施工，以及保护工作环境，避免施工人员与有害的水泥粉尘直接接触，在帷幕灌浆时，所灌水泥浆液将采取集中搅制，設置一个集中制浆系统，负责对工程灌浆施工用浆的供应。用BW--150型泥浆泵通过Φ32mm输浆管路输送至各钻孔灌浆使用。

灌浆浆液浓度：灌浆用水泥采用标号不低于425#的普通硅酸盐水泥，灌浆浆液应由稀到浓，逐级变换，水灰比可采用3：1、2：1、1：1、0.5：1四个级别。

3 主要工艺与施工要求

3.1 钻孔施工

3.1.1 钻机的安装

（1）灌浆钻孔采用XY-1A型回转式地质钻机；

（2）钻机安装必须稳固，精心调平，钻塔底座要用木桩楔牢固定，各部固定螺栓要拧紧，传动系统要相应对线，确保施工过程中不发生倾斜移位；

（3）钻机安装定位后，对于垂直钻孔，钻机的立轴中心线，天车前缘切点与抽芯孔中心点必须在同一铅垂线上；对于斜孔，钻机的立轴中心线按照规定的倾斜角度调整；

表二 钻孔深度偏差值

（4）水池应离钻机塔座1米以外，避免循环水冲湿场地，造成钻机倾斜移位；

（5）钻孔位置测量定位与设计位置的偏差不大于5cm。

3.1.2 定位开孔

（1）定孔位后，先凿一直径略大于钻头外径的平底浅眼；

（2）用钻头缓慢地接触混凝土表面，待钻头入槽后，下入孔口管，保证其垂直牢固，并要重新校正钻机立轴中心、天车前缘切点与孔口管中心在同一铅垂线上；

（3）开孔钻进要轻压慢钻，密切注意钻机有无移位。

（4）洗孔：灌浆孔段钻进时禁止使用循环水，在灌浆前应进行孔内沉积物冲洗和裂隙冲洗，冲洗压力可为灌浆压力的80%，最大压力不小于1MPa。冲洗要求至回水清净、孔内沉积厚度不超过20cm。

3.2 灌浆施工

3.2.1 灌浆设备安装

本工程灌浆区域有四个，分布在0+168～0+400范围内，将制浆站设置在0+280附近，位于四个灌浆区域的中部，恰好也是灌浆加固区域二的地段。灌浆泵和灌浆记录仪安设在0+280附近，水泥浆液通过输浆管输送到灌浆孔，输浆管采用镀锌管。孔口管和护孔管采用直径为91mm的钢管，在成孔后下入孔内，深度达到灌浆段顶面，管外侧跟随电缆（直径为5mm），每间隔2m用细镀锌铁丝将电缆绑扎在PVC管上。

3.2.2 灌浆施工

采用孔口封闭式全孔灌浆法，以钻杆作为灌浆射浆管下入距孔底不得大于0.5m，自上而下灌浆。灌浆浆液浓度：灌浆用水泥采用标号不低于425#的普通硅酸盐水泥，灌浆浆液应由稀到浓，逐级变换，水灰比可采用3：1、2：1、1：1、0.5：1四个级别。

按下列情况变换：

⑴当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比；

⑵当某一比级浆液的注入量已达300L以上或灌注时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，就改浓一级；

⑶当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。

灌浆压力：控制在1.5～2.5MPa，表层取小值，孔底取大值，灌浆压力可根据实际情况调整；灌浆过程中，灌浆压力或注入率突然改变较大时，应立即查明原因，采取相应措施处理。当各孔段达到设计灌浆压力后，注入率不大于1L/min时，继续灌注30min。

各孔灌浆完成后用浓水泥浆封孔，封孔方法采用“全孔一次封孔法”，即在全孔灌浆结束后，自下而上灌注水灰比为0.5：1的浓浆，灌注压力与该段的灌浆压力相同。

图一 钻孔注浆示意图

4.关键技术与实施特点

4.1 灌浆加固方案

（1）加固区域一：0+425附近

根据《水库渗漏通道探测报告》，在K0+425孔附近存在着较强的渗漏通道，该渗漏通道位于坝基的接触带上，强渗漏通道的高程在25～35m，宽度大约20～30m，是由于基础风化带没有处理好所造成的，因此此段加固范围为0+399.5～0+429.5，每隔1.5m布置一个钻孔，钻孔深度为70m，其中灌浆段深度为45m～70m；

（2）加固区域二：0+280附近

在K0+275～K0+285孔之间存在一条强渗漏带，根据地质勘察资料，推测是断层F17。资料显示，在水库修建以前在F17周围曾经存在很多泉水出露，泉眼在目前水库位置的上下游都有分布。根据综合示踪测试的数据，表明该断裂带仍然是一条强的渗漏通道，强渗漏部位与坝轴线相交部位为5～15m高程之间。根据《水库渗漏通道探测报告》关于此渗漏区域的描述，坝顶开孔范围0+275.8～0+296.9，每隔1.5m布置一个钻孔，钻孔深度为90m，其中灌浆段深度为55m～90m。由于F17断层具有一定的倾斜度，因此钻孔及灌浆孔设计为斜孔，孔斜为5o。

（3）加固区域三：0+325附近

在K0+325孔附近10～15m高程存在渗漏，渗漏范围大约10～20m之间，渗漏发生在破碎带。设计此段的加固范围为0+318.25～0+331.75，每隔1.5m布置一个钻孔，钻孔深度为80m，其中灌浆段深度为65m～80m；

（4）加固区域四：0+175附近

在K0+175孔附近15～25m高程处存在渗漏，渗漏宽度约20～30m，渗漏部位主要是破碎带。设计此段的加固范围为0+168.25～0+181.75，每隔1.5m布置一个钻孔，钻孔深度为75m，其中灌浆段深度为55m～75m。

加固区域分布详见灌浆孔剖面分布图，汇总表如下：

表3加固区域及灌浆段汇总表

加固

区域位置范围设计孔深钻孔间距设计

灌浆段孔斜

一0+425附近0+399.5～0+429.570m1.5m45m～70m垂直

二0+280附近0+275.8～0+296.990m1.5m55m～90m5o

三0+325附近0+318.25～0+331.7580m1.5m65m～80m垂直

四0+175附近0+168.25～0+181.7575m1.5m55m～75m垂直

4.2 灌浆要求：

图二：注浆防水帷幕注浆示意图

由于在灌浆过程中采用边灌浆边探测的方法，对灌浆顺序有一定要求。即对于一排灌浆孔，不采用顺序灌浆的方法，而是间隔若干孔进行灌浆，在成孔后，探测渗漏所偏向的位置，在靠近通道的位置处再进行开孔灌浆，直到达到堵住渗漏通道的目的。灌浆顺序可如下圖。在下图中，圆面代表计划的灌浆孔，数字代表灌浆的顺序。在灌浆孔成孔前，通道的具体位置是未知的，因此每隔几个孔距先钻几个灌浆孔（序号1），在孔内进行温度场探测，根据温度场的探测结果判断通道更加精确的位置，并进行灌浆处理（如图中首先灌浆区域），在灌浆完成后探测灌浆效果，如果仍有渗漏，则以通道位置为中心，向两侧加大灌浆范围（序号3）。

5.质量控制措施

5.1 施工时相关技术要求

（1）严格按设计及规范要求施工。

（2）严格执行规定的灌浆压力、浆液配比、灌浆时间和终灌标准等施工技术参数。

（3）详细做好钻孔及灌浆记录，并及时整理成果资料。

（4）对灌浆不正常和灌浆过程中出现事故的部位及时查明原因，及时处理。

（5）原材料：纯水泥浆灌浆采用不低于42.5﹟级普通硅酸盐水泥，合格证、验收证件齐全，过期水泥不得使用。水泥首次出库使用前，必须进行全面质量鉴定，该批水泥使用期间，应进行不定期质量抽查，符合质量标准都方可使用。水泥检验按《永久水工建筑物混凝土施工技术要求》JAQ·SG/BG05-2006及 GB175标准规定执行。

（6）灌浆用水应符合JGJ63的规定，拌制浆液用水的温度不超过20℃，若水温超过20℃时应采取降温措施。

5.2 施工记录与资料整理

灌浆原始资料和成果资料包括如下内容：

⑴钻孔、钻孔冲洗、压水试验、灌浆原始记录等；

⑵单孔灌浆综合成果表；

⑶灌浆孔平面位置图；

⑷灌浆综合剖面图；

⑸灌浆孔岩芯柱状图；；

⑻灌浆材料出厂、检验资料；

⑼工程照片和岩芯实物；

⑽灌浆竣工报告以及设计、监理文件、检测文件等。

6.结束语

高压水泥注浆防水帷幕是浆水泥浆，通过压浆泵、成排的灌浆管均匀地注入土体中，以填充、渗透和挤密等方式，驱走岩石裂隙中或土颗粒间的水分和气体，并填充其位置，硬化后将岩土胶结成一个整体，形成一个强度大、压缩性低、抗渗性高和稳定性良好的新的岩土体，从而使地基得到加固，可防止或减少渗透和不均匀的沉降，已达到加固坝体和防渗的效果。

参考文献：

[1]《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148；

[2]《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL251；

[3]《水电水利岩土工程施工及岩体测试造孔规范》DL/T5125；

[4]《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175；

[5]《水电水利工程物探规程》DL5010-2005；

[6]《混凝土拌和用水标准》JGJ63；

[7]《岭澳水库土坝孔隙水压力观测分析》 马秀媛 白永年等；

水泥帷幕灌浆 篇7

关键词 “多头小直径深层搅拌桩+帷幕灌浆”；防渗体系；堤坝防渗工程

中图分类号：TV697.3 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2016）01--02

堤坝水库的除险工程主要包含对开裂、没治、滑坡和渗透破坏的治理，其中以防止渗透破坏为主。堤坝水库的渗透破坏是最为常见的堤坝险情，主要的表现有流土、接触冲刷、管涌、渗漏和接触流土等[1]。为此，以水库除险加工工程为例，分析了一种通过多头小直径深层搅拌桩+帷幕灌浆防身体系的具体应用。

1 工程概况

老虎旦水库位于广德县邱村镇赵村村境内，属长江流域水阳江水系郎川河支流。水库于1993年10月动工，1994年4月竣工。水库的汇水面积0.70 km2，总库容10.56万m3，兴利库容7.01万m3，是一座小（二）型水库，隶属邱村镇政府管理，现有临时管理人员1人。设计灌溉面积80 hm2，现有效灌溉面积66.67 hm2。下游影响人口800人，耕地66.67 hm2，是一座以防洪灌溉为主的水利工程。

2 小型水坝除险加固加固特点和加固方法选择

2.1 小型水坝除险加固特点

我国的很多水库大坝修建时间多在20世纪六七十年代，特殊的历史发展条件和基础决定了这些大坝在施工初期缺乏合理的设计、没有有效的检测等，因此施工质量存在很大的安全隐患。随着时间的推移，这些大坝也出现了各种各样的安全问题，最为常见的有结构问题、渗流问题等。以小型水库出险加固为例，这类出险加固工程主要特点有以下2点。一是招标困难，而且周期较短[2]。由于建设条件复杂、施工环境分散、单个水库项目繁杂等问题，导致基本的除险施工任务艰难，不得不去考虑更为经济和施工难度低的建设。不仅如此，施工对于设计、监管和施工单位的要求更高。二是建设的标准低，且资金有限。由于需要加固除险工程的小型水库众多。因此，相关的资金投入不能及时落实，导致资金有限。同时，有的水库的工程建设期限要求紧张，工程的设计方案有着一定的限制和约束，有的水库的勘探工作也非常的复杂，这些都给除险加固工程带来了一定的难度。但是水库存在的安全隐患不能不管，水库的安全运行直接影响着人民群众的生命财产安全，尤其是水库的出险加固工程意义重大，必须引起足够的重视。

2.2 小型水坝除险加固方法选择

按照不同的施工现场和环境可以选择不同的防渗加固方法。首先，对于坝神的加固和防渗处理产检的劈裂灌浆、锥探灌浆、截渗墙和帷幕灌浆等方法。必要时可以通过翻挖重新填筑堤身或者帮堤加厚堤身等来加固[3]。其次，对于堤坝的防截渗墙剂量选择材料易获取、廉价材料来降低工程投资。当前比较常见的方法有深沉法、挤压法和开槽法造墙，其中造价最低的是深沉法造墙法，一般对于墙深低于20 m的时候最适合的高喷发造墙工程造价较高，但是在地下障碍物较多且工地施工环境恶劣的地方有着很好的适用性。而对于砂卵、砂石较多且卵石粒径较大的工程中，应该考虑通过冲击钻的方法配合其他方式完成开槽，当然了造墙方式的选择也应该大大结合工程的具体施工特点，特别是对地层险工段的处理，也可以通过盖重排水减压反虑来实施保护等。

3 多头小直径深层搅拌桩+帷幕灌浆防渗体系的适用条件

多头小直径深层搅拌桩是在单头和双头技术基础上做了进一步的完善，通过双动力多头的深层搅拌桩机来进行桩的施工，主要通过主机的双驱动力系统，携带主机上多个并排的钻杆转动，通过辅助一定的推动力将钻杆的钻头深入到施工要求的标准深度，然后将搅拌提升到孔口。然后通过上升和下钻的过程中，水泥浆被水泥浆泵的作用快速的灌浆到钻杆中，在经过钻头深入到目标土体中，在提升和钻进的同时，使原土和水泥浆充分的混合。随后调平桩机并调平，多次反复这一过程后就可以形成一道帷幕灌浆的防渗墙，而墙体实际的连接方式也要结合具体施工设计而定，并结合具体施工设计来选择搭接方式以及选择合适的钻头。

一般来说，多头小直径深层搅拌桩的防渗墙技术有着一定的使用范围，常在粉质黏土、黏土、密度中等以下沙层的除险加固中使用，且施工中并不会受到低下水位的干扰，但是对于大砂砾石层并不适用[4]。该大坝坝体填筑土可分为上下2部分。上部约5.2 m以上为棕黄色粉质壤土，含少量碎砾石，上部呈松散状，一部呈稍密状。约5.2 m以下为原塘堤填土，为灰褐色、灰黄色含碎石粉质黏土，碎石含量不均匀，局部成团块状，稍密、可塑状，上部稍湿，中下部湿饱和。上、下两层结合面可见少量植物碎屑。非常符合多头小直径深层搅拌桩+帷幕灌浆防渗体系的施工条件，不仅如此，该区域附近水库也多为均质土坝，这种防渗体系也有着广泛的应用条件。

多头小直径深层搅拌桩防渗墙技术体系有着非常多的特点，施工中并不用开槽。因此，避免了地质条件复杂区域的开槽和钻孔等施工过程，极大地简化了施工工艺，其有着很高的施工效率和更廉价的施工投入，最高工效能够达到20 m?/（台·h），而且使用年前很长，和混凝土墙相当。

4 多头小直径深层搅拌桩在施工中的应用的技术处理及参数

4.1 施工方法

施工的主要步骤为分为5步。一是结合现场施工条件和施工设计来制定水灰比，一般为（0.9∶1～1.3∶1）来完成水泥浆的配制和搅拌，并做到随配用。二是将配制好的水泥浆用水泥，泵送到储浆罐中进行二次搅拌，同时保持桩机调平就位。三是搅拌下沉，将就钻机调平就位后，通过制浆站泵将1∶1的水泥浆输送到储浆搅拌桶中，然后将灰浆泵启动，然后向钻杆内供浆，等到钻头出浆以后，将主机启动进行正向旋转，并选择钻杆向下推进档，下沉钻头，一边搅拌一边喷浆到标准深度。四是搅拌提升，将钻头下沉到标准深度后，暂时停止喷浆（时间30～60 s），等到钻扣喷浆。随后通过主机来实现方向旋转，慢慢的上升钻头，并一边进行搅拌，当钻头到达设计墙的时候停止上升并保持喷浆和搅拌数秒，保持墙体均匀；五是钻机移位，当完成其中一个单元墙后将钻机转移到下一个单元墙开始施工，需要注意是但钻机就位时需要保持单元墙之间的施工参数和设计，确保接搭质量[5]。

4.2 质量控制和检查

4.2.1 质量控制

為了保障施工必须确保质量控制和检查，质量控制的主要内容有：（1）对桩位、控制线轴线进行反复核对检查，桩位的偏差为（±5 mm），而平台高度偏差为（±10 mm），保障墙体中心线不能够出现偏移，墙顶部高度达标，满足要求可继续施工；（2）开机之前检查导向架的垂直度，并实时观测和调整其垂直度，误差不得超过5%，钻头出浆后继续施工；（3）水泥浆按照设计比例进行，并保持连续输送和均匀搅拌，不能出现离析，严格控制水灰比，并对各台班进行抽样调查，确保制浆和供浆满足设计标准，为了保障足够的持浆量需确保孔口在施工中存在轻微返浆现象；（4）深度和均匀度控制，严格桩的提升速度、下沉速度以及泵送压力，保障墙体质量。并将设计深度标记到钻机架子上，需保障喷浆15～30 s可以向上提升；施工时电流范围为（50～100）A，速度控制0.6～1.2 m/min；（5）墙体厚度控制，一般来说最小厚度不得低于350 mm，钻头直径选择严格遵循设计要求，并定期检查钻头磨损问题，及时补焊保持尺寸规定；（6）特殊问题处理，时刻观察施工中的来浆情况，及时发现问题并排除，一旦发生机械故障导致施工暂停，那么在重新施工后补桩过程需要深入到标高以下0.5 m处，如果时间超过2 h，那么应该对整个桩进行补桩。

4.2.2 质量检查

质量检查主要包含以下几个方面的工作：（1）开挖检查，沿着防渗墙体的轴线，每隔300 m左右开挖一条检查坑，长度为5 m，深度为（2～5）m，对桩身的坚硬程度、稳定性、桩的直径和桩轴线进行复查，观察墙体的外观和质量，是否出现了孔洞、蜂窝，并观察单元墙体之间和桩与防渗墙桩之间是否连续，并观察墙体厚度是否满足规定，最小厚度要求为350 mm，观察其整体的防渗性能和整体性；（2）钻孔取芯检查，钻孔取芯检查需经过业主、建立和设计部门的许可，取芯检查按照现场施工选取（4～8）组水泥芯样本。随后通过实验室技术和手段观察渗透系数是否满足规定，并检查其抗压强度，以及最小抗压强度[6]。

5 结语

多头小直径深层搅拌桩+帷幕灌浆防渗体系能很好的应用于水库堤坝的防渗加固工程中。经过此类防渗工程的加固后，能使渗水问题得到显著的改善，有着良好的加固防渗效果。本文详细地阐述了多头小直径深层搅拌桩在堤坝防渗加固工程中的应用，结合堤坝防渗加固的方式选择，分析了施工的过程、质量控制和检验措施，为此类施工技术的应用提供了参考。

参考文献

[1]胡轶辉，王永安.多头小直径深层搅拌桩防渗墙技术在水库除险加固工程中的应用[J].江苏水利，2010（7）：27-28.

[2]李锡均，和润秋.长低坝水利除险加固工程防渗处理方案的探索与实践[J].水利技术监督，2010（5）：143-146.

[3]鲁帮勇.多头小直径深层搅拌桩在土山水库除险加固工程中的应用[J].水利建设与管理，2010（12）：139-142.

[4]罗居剑.垂直防渗技术在土石坝除险加固工程中的应用和设计优化[J].水利与建筑工程学报，2012（2）：111-116.

[5]王志伟.多头小直径的深层搅拌桩防渗墙在水库除险加固中的应用[J].水利建设与管理，2011（2）：53-54.

[6]王小平.多头小直径深层搅拌防渗墙在依干其水库除险加固工程中的应用[J].新疆水利，2008（3）：39-41.