帷幕灌漿施工方法和工藝

------------------------------------------------------------------------帷幕灌漿施工方法和工藝帷幕灌漿施工方法和工藝帷幕灌漿主要施工方法1.鉆孔與測(cè)斜：采用小口徑地質(zhì)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，金鋼石鉆頭鉆孔，開孔前用兩點(diǎn)法地錨固定，用角度尺和地質(zhì)羅盤校正鉆機(jī)立軸。第1段灌漿結(jié)束后進(jìn)行孔口管埋設(shè)，埋入基巖深度2m，孔口管采用73mm的無縫鋼管。鉆孔測(cè)斜選用KXP-Ⅰ型測(cè)斜儀，一般帷幕灌漿主要施工方法

1.鉆孔與測(cè)斜：采用小口徑地質(zhì)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，金鋼石鉆頭鉆孔，開孔前用“兩點(diǎn)法”地錨固定，用角度尺和地質(zhì)羅盤校正鉆機(jī)立軸。第1段灌漿結(jié)束后進(jìn)行孔口管埋設(shè)，埋入基巖深度2m，孔口管采用73mm的無縫鋼管。鉆孔測(cè)斜選用KXP-Ⅰ型測(cè)斜儀，一般每10m測(cè)1次。

2.鉆孔沖洗與簡易壓水：采用高壓水脈動(dòng)沖洗，沖洗時(shí)間不少于30min，回清水10min。灌漿前均進(jìn)行簡易壓水試驗(yàn)，壓水壓力1.0MPa。

3.制漿與檢測(cè)：采用集中制漿，分部位供漿，漿液經(jīng)3臺(tái)濕磨機(jī)串聯(lián)磨制后送入攪拌桶，外加劑為UNF-5型高效減水劑，摻量7%。漿液濃度采用標(biāo)準(zhǔn)漏斗粘度計(jì)檢測(cè)，要求漏斗粘度小于30s；細(xì)度主要采用沉降法，用激光粒度儀校核，要求每10t水泥檢測(cè)1次。

4.自動(dòng)記錄：灌漿記錄全部采用自動(dòng)記錄儀，自動(dòng)記錄儀為長江科學(xué)院GJY-Ⅲ型和湖南力合LHGY-2000型。

5.灌漿壓力控制：在施工過程中為了避免抬動(dòng)破壞,建立了注入率與最大灌漿壓力的關(guān)系。

帷幕灌漿主要技術(shù)指標(biāo)

壩基滲控設(shè)計(jì)采用常規(guī)防滲排水與封閉抽排相結(jié)合的方案。

1.孔深與段長：孔深按H≥1/3h+c與深入相對(duì)不透水巖體頂板以下5m控制，同時(shí)要求終孔段應(yīng)滿足透水率≤1Lu、單耗q≤20kg/m，否則自動(dòng)加深；灌漿段長第一段2m，第二段1m，第三段2m，以下各段5m。

2.灌漿壓力：設(shè)計(jì)灌漿壓力按不小于1.5倍壩前水頭考慮，灌漿壓力值見下表1：

3.灌漿材料與漿液配比：灌漿材料采用濕磨細(xì)水泥，細(xì)度要求D97<40μm，現(xiàn)場(chǎng)按D95<40μm按制。采用3∶1、2∶1、1∶1、0.6∶1,4個(gè)比級(jí)。

4.灌漿施工方法：按分序加密的原則，采用“小口徑、孔口封閉、自上而下、孔內(nèi)循環(huán)、高壓灌漿”方法。

5.結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：在設(shè)計(jì)壓力下，1～3段注入率小于0.4L/min、以下各段小于1.0L/min，延續(xù)灌注時(shí)間不少于90min。

6.質(zhì)量合格標(biāo)準(zhǔn)：質(zhì)量合格標(biāo)準(zhǔn)q≤1.0Lu,接觸段及其下一段的合格率應(yīng)為100%,以下各段應(yīng)達(dá)90%以上,且q應(yīng)≤2.0Lu。

帷幕灌漿特殊情況

1.灌漿過程中，發(fā)現(xiàn)冒漿漏漿，應(yīng)根據(jù)具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿等方法進(jìn)行處理。

2.帷幕灌漿過程中發(fā)生串漿時(shí)，如串漿孔具備灌漿條件，可以同時(shí)進(jìn)行灌漿。應(yīng)一泵灌一孔。否則應(yīng)將串漿孔用塞塞住，持灌漿孔灌漿結(jié)束后。串漿孔并行掃孔、沖洗，而后繼續(xù)鉆進(jìn)和灌漿。

3.灌漿工作必須連續(xù)進(jìn)行，若因故中斷，可按照下述原則進(jìn)行處理：

(1)應(yīng)及早恢復(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，而后恢復(fù)灌漿。

(2)恢復(fù)灌漿時(shí)，應(yīng)使用開灌比級(jí)的水泥漿進(jìn)行灌注。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；如注入率較中斷前的減少較多，則漿液應(yīng)逐級(jí)加濃繼續(xù)灌注。

(3)恢復(fù)灌漿后，如注入率較中斷前的減少很多，且在短時(shí)間內(nèi)停止吸漿，應(yīng)采取補(bǔ)救措施。

4.涌水問題：涌水是由于壩基巖體裂隙水在四周河水水壓傳遞下，當(dāng)鉆孔揭露裂隙含水帶后，地下水的排泄釋放過程，屬于地下水正常逕流。

對(duì)鉆孔涌水問題，采取如下措施：對(duì)涌水嚴(yán)重部位，增加灌漿孔深、改單排帷幕為雙排帷幕，加密灌漿孔；對(duì)涌水孔段，提高灌漿壓力（設(shè)計(jì)壓力+涌水壓力）；提高結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，要求屏漿時(shí)間不少于1h，閉漿待凝24～48h。通過以上處理后，涌水孔段灌后掃孔均無涌水，且鉆孔涌水量與涌水孔段頻率隨帷幕灌漿排序、孔序增加而減少。

5.灌漿段注入量大，灌漿難于結(jié)束時(shí)，可選用下列措施處理：

(1)低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿；

(2)漿液中摻加速凝劑；

(3)灌注穩(wěn)定漿液或混合漿液。

該段經(jīng)處理后仍應(yīng)掃孔，重新依照技術(shù)要求進(jìn)行灌漿，直至3.8.6灌漿過程中如回漿變濃，宜換用相同水灰比的新漿進(jìn)行灌注，若效果不明顯，延續(xù)灌注30min。即可停止灌注。

6.在巖溶地區(qū)的溶洞灌漿，應(yīng)先查明溶洞的充填類型和規(guī)模，而后采取相應(yīng)的措施處理。

(1)溶洞內(nèi)無充填物時(shí)。根據(jù)溶洞的大小，可采用泵入高流態(tài)混凝土、投入碎石再灌注水泥砂漿、灌注混合漿液等措施。待凝后，掃孔，再灌水泥漿。

(2)溶洞內(nèi)有充填物時(shí)，根據(jù)充填物類型、性能以及充填程度，可采用高壓灌漿、高壓噴射灌漿等措施。灌漿注入量大時(shí)，可參照第5條進(jìn)行處理。巖溶地質(zhì)條件下土石壩帷幕灌漿中出現(xiàn)的特殊情況處理：

灌漿是在已建成的大壩頂上進(jìn)行，在滲透水流的作用下，溶洞、溶蝕裂隙內(nèi)的充填物幾乎被沖空，構(gòu)成長期漏水通道，且灌漿是在水庫蓄水情況下進(jìn)行，地下水流速大，水泥不易沉淀，向下游流動(dòng)很遠(yuǎn)，會(huì)出現(xiàn)灌不住漿、吃漿量很大的現(xiàn)象。對(duì)此可采取以下措施處理：1.濃漿堵漏。即先灌0.6：1或0.5：1的濃漿。2.用濃漿沖灌細(xì)砂。開始時(shí)用砂漿泵灌砂漿，即用灌漿泵向孔內(nèi)灌0.6：1或0.5：1的濃漿，在孔口向孔內(nèi)加20%～30%粒徑為0.1～0.25毫米的細(xì)砂，直至孔口返漿。3.加速凝劑。為加快漿液凝固，避免漿液沿裂隙流失太遠(yuǎn)，在濃漿中摻入1%的水玻璃或2%～4%的氯化鈣。4.孔口沖灌礫石、粗砂。用清水在孔口向孔內(nèi)由粗到細(xì)沖灌礫石、粗砂，礫石的粒徑控制在2～5毫米，最大不超過5毫米，砂的粒徑控制在O.5～2毫米，最小不小于0.5毫米，使其沿裂隙流動(dòng)、積累，使礫石、粗砂在裂隙中堵塞通道，減小滲水流速，形成反濾，建立阻漿滯漿體。帷幕灌漿的問題

1)中斷處理.

由于停電、機(jī)械故障、器材等問題出現(xiàn)的被迫中斷灌漿情況,應(yīng)盡快恢復(fù)灌漿.恢復(fù)時(shí)應(yīng)從稀漿開始,如果吸漿率與中斷前接近,則可盡快恢復(fù)到中斷前的稠度,否則應(yīng)逐級(jí)變漿.若恢復(fù)后的吸漿率減少很多,則短時(shí)間內(nèi)即告結(jié)束,說明裂隙口因中斷被堵,應(yīng)起出栓塞進(jìn)行掃孔,沖洗后再灌.

2)串漿處理.

采取漿液加濃、降壓、限流灌注,當(dāng)吸漿率下降時(shí),逐步提高灌漿壓力.被串孔則需掃孔后方可灌漿.

3)冒漿處理.

在灌漿過程中發(fā)生表面冒漿時(shí),輕微者,可以稍停灌漿,讓其自行凝固堵漏.嚴(yán)重者應(yīng)先行實(shí)行堵漏措施,無效,可越級(jí)變濃漿液,降低壓力,中斷間歇等辦法.

4)特大吃漿量的解決方法.

在只具有一般性裂痕的巖層中灌漿,大都可在1～3ｈ之內(nèi)灌注結(jié)束,注灰量不會(huì)超過100～200ｋｇ/ｍ[2].然而有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)大量吃漿不止,長時(shí)間灌不結(jié)束的情況.其原因大多不是因空隙體積太大沒有灌滿,而是因?yàn)榈貙拥奶厥饨Y(jié)構(gòu)條件促使?jié){液從附近地表冒出,或始終沿著某一固定的通道從或明或暗的地方流失了.對(duì)此,采取以下方法進(jìn)行處理.進(jìn)一步降低灌注壓力,限制吸漿率不超過5Ｌ/(ｍｉｎ•ｍ),以減少漿液在縫隙里的流動(dòng)速度,促使盡快沉積;在最稠的水泥漿中摻入速凝劑,如水玻璃、氟化鈣等,促使盡快凝結(jié);灌注更稠的水泥砂漿;間歇灌漿,以促使?jié){液在靜止?fàn)顟B(tài)下沉積,將通道堵住.每次間歇前應(yīng)灌入的材料數(shù)量和停歇時(shí)間,視地質(zhì)條件、灌漿目的等確定,一般可按每次灌入200～500ｋｇ/ｍ,以停歇2～8ｈ掌握.這種特殊情況的灌漿,限制吸漿濾,不使其超過5Ｌ/(ｍｉｎ•ｓ),以減少漿液在縫隙里的流動(dòng)速度,促使?jié){液盡快沉積;在最稠的水泥漿中摻入速凝劑,如水玻璃、氟化鈣等促使盡快凝結(jié);灌注更稠的水泥砂漿;間歇灌漿,以促使?jié){液在靜止?fàn)顟B(tài)下沉積,將通道堵住.每次間歇前應(yīng)灌入的材料數(shù)量和停歇時(shí)間,視地質(zhì)條件灌漿目的等確定,一般可按每次灌入200～500ｋｇ/ｍ,以停歇2～8ｈ掌握.這種特殊情況的灌漿,結(jié)束時(shí)不必強(qiáng)迫達(dá)到設(shè)計(jì)壓力,但如能達(dá)到則必須達(dá)到.若到此壓力時(shí)就發(fā)生冒漿或大量吃漿的,可在較低的壓力下結(jié)束.但凡在低壓結(jié)束的,待凝一段時(shí)間以后,應(yīng)再將孔掃開復(fù)灌一次,在復(fù)灌中爭取達(dá)到設(shè)計(jì)壓力.對(duì)于特大漏水通道采用直接充填細(xì)骨料的方法。

三峽二期廠壩工程帷幕灌漿設(shè)計(jì)與施工摘要：三峽壩基滲控設(shè)計(jì)采用常規(guī)防滲排水與封閉抽排相結(jié)合的方案，帷幕灌漿采用“小口徑、孔口封閉、自上而下、孔內(nèi)循環(huán)、高壓灌漿”方法。在施工中對(duì)部分地段進(jìn)行了加排、加密、加深、孔口段升壓及補(bǔ)充化學(xué)灌漿處理。工程質(zhì)量滿足要求。

關(guān)鍵詞：滲透

灌漿

帷幕

設(shè)計(jì)

施工

三峽工程

1

工程簡介

長江三峽水利樞紐工程攔河大壩為混凝土重力壩，壩軸線2

309.5

m，壩頂高程185

m，壩高183

m，正常蓄水位175

m。三峽二期廠壩工程帷幕灌漿左起12#非溢流壩段、右至縱向圍堰壩身段，防滲帷幕總長1

304.5

m，2000年4月開工，2002年3月完工，累計(jì)完成水泥灌漿104

900

m，化學(xué)灌漿1

365

m。

2

工程地質(zhì)條件

壩基巖性主要為閃云斜長花崗巖，建基巖體以微新巖體為主，局部利用弱風(fēng)化帶下部巖體，優(yōu)、良質(zhì)巖體占95%以上，少量的中等及中等以下巖體進(jìn)行了處理。

建基面高程從兩側(cè)向主河床逐漸降低，中間為深槽，最低高程4

m，右縱壩段建基面高程45

m，左非12#壩段建基面高程80

m。

斷層以陡傾角為主，約占82%，中傾角次之，占17%，緩傾角少見出露。斷層長度一般30～100

m，占84%，長度大于200

m，僅占4.5%，寬度大多數(shù)小于1

m，最寬為4.5

m。區(qū)內(nèi)斷層走向與壩軸線多呈30°～60°的交角，僅個(gè)別斷層與壩軸線近于平行與垂直。斷層構(gòu)造巖一般膠結(jié)較好，個(gè)別膠結(jié)較差者，規(guī)模小。陡傾角裂隙較發(fā)育，占89%，緩傾角裂隙僅占11%，裂面多被綠簾石、鈣質(zhì)充填。

大壩基坑四周環(huán)水，地下水主要來自河水與基坑內(nèi)降水、施工用水補(bǔ)給，開澆抽排集水井、鉆孔成為新的排水點(diǎn)。地下水為裂隙潛水，局部具有承壓性。巖體絕大部分透水性微弱，小于1Lu約占85%～90%，在斷層、裂隙密集帶透水性相對(duì)較強(qiáng)，具有導(dǎo)水作用。隨著深度增加，巖體透水性有減弱的趨勢(shì)，但并不存在明顯統(tǒng)一的相對(duì)隔水層，勘測(cè)設(shè)計(jì)將透水率小于1

Lu，厚度大于20

m的巖體視為相對(duì)隔水層，作為防滲帷幕設(shè)計(jì)的底線。

3

主要技術(shù)指標(biāo)

壩基滲控設(shè)計(jì)采用常規(guī)防滲排水與封閉抽排相結(jié)合的方案。

3.1

布孔形式

上游主帷幕，一般按單排布置，左非17#～安Ⅲ#、左導(dǎo)墻壩段～19#壩段上游主帷幕為2排布置，排距0.2

m，孔距2.0

m，幕前布設(shè)1～2排、孔深10～20

m的輔助帷幕。下游封閉帷幕為單排，孔距2.5

m，幕前布設(shè)1排、孔深10m的輔助帷幕。對(duì)構(gòu)造發(fā)育部位及灌漿異常部位進(jìn)行補(bǔ)充加密處理。

3.2

孔深與段長

孔深按H≥1/3h+c與深入相對(duì)不透水巖體頂板以下5

m控制，主帷幕孔深一般為60～80

m，局部地段達(dá)125

m，封閉帷幕孔深一般為40～60

m，局部達(dá)85

m左右。同時(shí)要求終孔段應(yīng)滿足透水率≤1

Lu、單耗q≤20

kg/m，否則自動(dòng)加深。

灌漿段長第一段2

m，第二段1

m，第三段2

m，以下各段5

m。

3.3

灌漿壓力

設(shè)計(jì)灌漿壓力按不小于1.5倍壩前水頭考慮，灌漿壓力值見下表1：

3.4

灌漿材料與漿液配比

灌漿材料采用濕磨細(xì)水泥，細(xì)度要求D97<40μm，現(xiàn)場(chǎng)按D95<40μm按制。采用3∶1、2∶1、1∶1、0.6∶1,4個(gè)比級(jí)。

3.5

灌漿施工方法

按分序加密的原則，采用“小口徑、孔口封閉、自上而下、孔內(nèi)循環(huán)、高壓灌漿”方法。

3.6

結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)

在設(shè)計(jì)壓力下，1～3段注入率小于0.4

L/min、以下各段小于1.0

L/min，延續(xù)灌注時(shí)間不少于90

min。

3.7

質(zhì)量合格標(biāo)準(zhǔn)

質(zhì)量合格標(biāo)準(zhǔn)q≤1.0

Lu,接觸段及其下一段的合格率應(yīng)為100%,以下各段應(yīng)達(dá)90%以上,且q應(yīng)≤2.0

Lu。

4主要施工方法及問題處理

4.1

資源配置

二期廠壩帷幕灌漿共投入XY-2、XU-300等型號(hào)鉆機(jī)96臺(tái)，灌漿泵82臺(tái)，自動(dòng)記錄儀40臺(tái)，濕磨機(jī)30臺(tái)，基本上采取3鉆1灌配置，備用1臺(tái)灌漿泵。

4.2

鉆孔與測(cè)斜

采用小口徑地質(zhì)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，金鋼石鉆頭鉆孔，開孔前用“兩點(diǎn)法”地錨固定，用角度尺和地質(zhì)羅盤校正鉆機(jī)立軸。第1段灌漿結(jié)束后進(jìn)行孔口管埋設(shè)，埋入基巖深度2

m，孔口管采用73

mm的無縫鋼管。鉆孔測(cè)斜選用KXP-Ⅰ型測(cè)斜儀，一般每10

m測(cè)1次。

4.3

鉆孔沖洗與簡易壓水

采用高壓水脈動(dòng)沖洗，沖洗時(shí)間不少于30

min，回清水10

min。灌漿前均進(jìn)行簡易壓水試驗(yàn)，壓水壓力1.0

MPa。

4.4

制漿與檢測(cè)

采用集中制漿，分部位供漿，漿液經(jīng)3臺(tái)濕磨機(jī)串聯(lián)磨制后送入攪拌桶，外加劑為UNF-5型高效減水劑，摻量7%。漿液濃度采用標(biāo)準(zhǔn)漏斗粘度計(jì)檢測(cè)，要求漏斗粘度小于30

s；細(xì)度主要采用沉降法，用激光粒度儀校核，要求每10

t水泥檢測(cè)1次。

4.5

自動(dòng)記錄

灌漿記錄全部采用自動(dòng)記錄儀，自動(dòng)記錄儀為長江科學(xué)院GJY-Ⅲ型和湖南力合LHGY-2000型。

4.6

灌漿壓力控制

在施工過程中為了避免抬動(dòng)破壞,建立了注入率與最大灌漿壓力的關(guān)系見下表2。轉(zhuǎn)5

主要技術(shù)問題及處理

5.1

涌水問題

灌漿施工過程中，部分鉆孔出現(xiàn)涌水。涌水部位主要在集中左廠14#～泄4#深槽壩段及右縱1#、2#壩段。涌水段數(shù)占灌漿段數(shù)50.3%，單孔平均涌水量0.63

L/min,水壓0.01～0.1

MPa,最大涌水量36

L/min，水壓0.15

MPa，各孔段涌水量之和3

782.08

L/min。涌水是由于壩基巖體裂隙水在四周河水水壓（水頭51～62

m）傳遞下，當(dāng)鉆孔揭露裂隙含水帶后，地下水的排泄釋放過程，屬于地下水正常逕流。

對(duì)鉆孔涌水問題，采取如下措施：對(duì)涌水嚴(yán)重部位，增加灌漿孔深、改單排帷幕為雙排帷幕，加密灌漿孔；對(duì)涌水孔段，提高灌漿壓力（設(shè)計(jì)壓力+涌水壓力）；提高結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，要求屏漿時(shí)間不少于1

h，閉漿待凝24～48

h。通過以上處理后，涌水孔段灌后掃孔均無涌水，且鉆孔涌水量與涌水孔段頻率隨帷幕灌漿排序、孔序增加而減少。

5.2

左廠1#～５＃壩段緩傾角裂隙區(qū)處理

左廠1#～5#壩段屬于岸坡地段，由于壩基下游廠房基坑開挖形成臨空面，傾向下游的緩傾角裂隙較發(fā)育，有可能對(duì)壩基深層抗滑穩(wěn)定問題不利。所以對(duì)該部位滲控工程帷幕進(jìn)行了加強(qiáng)處理：壩基設(shè)三層平行帷幕的縱向地下排水洞，和兩條橫向排水洞，并沿排水洞及帷幕廊道設(shè)排水孔幕形成廠壩聯(lián)合封閉抽排區(qū)；將主帷幕、主排水前移，孔深加深至75～85

m，高程到10

m，主排水相應(yīng)加深至高程23

m；在主帷幕前增加一排孔深40

m的帷幕孔。

5.3深槽部位“深厚透水帶”處理

將左導(dǎo)墻～泄4#深槽壩段帷幕加深至-120

m高程，左導(dǎo)墻～泄2#壩段封閉帷幕加深至-80

m高程;泄5#～10#及泄14#～19#兩個(gè)風(fēng)化深槽前排加深到與后排等深。

5.4

孔口段升壓

根據(jù)質(zhì)量專家組的意見，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，孔口段(淺層5

m)灌漿壓力升至2.5～4.0

MPa,對(duì)在升壓前已完成施工的部位,主帷幕前增加一排孔深8

m的淺孔，采用3.5～4.0

MPa壓力進(jìn)行補(bǔ)充灌漿。經(jīng)調(diào)整后，第1、2、3段灌漿壓力均達(dá)到了“不小于2倍壩前水頭”的要求。

5.5

淺層“透水率偏大，吸漿量偏小”的處理

三峽廠壩二期帷幕灌漿采用提高灌漿壓力、加排、加密、加深等措施后，孔口段仍存在透水率偏大單耗偏小，涌水孔段不吸漿或吸漿量很小等現(xiàn)象。即指灌前壓水透水率=1～3

Lu，單耗≤1

kg/m；透水率=3～5

Lu，單耗≤5

kg/m；透水率≤5

Lu，單耗≤10

kg/m。出現(xiàn)透水率偏大單耗偏小的主要原因是微細(xì)裂隙用濕磨細(xì)水泥漿得不到有效灌注。

對(duì)該部位進(jìn)行補(bǔ)充化學(xué)灌漿，在主帷幕的中心線上增補(bǔ)了1排化學(xué)灌漿孔，孔深5m，距原水泥灌漿孔距一般1.0～2.5

m，孔徑56～76

mm，分Ⅱ序加密，兩段壓水，第1段2

m，第2段3

m，全孔1次灌漿。灌漿壓力，主帷幕：壓水2.0

MPa，灌漿2.5

MPa；封閉帷幕：壓水1.0

MPa，灌漿1.5

MPa?；嗖牧喜捎帽┧猁}。

5.6

陡傾角裂隙發(fā)育部位處理

為了提高鉆孔穿透陡傾角裂隙的機(jī)率，在陡傾角裂隙發(fā)育的幾個(gè)典型壩段，補(bǔ)充布置了頂角30°的12個(gè)斜孔，其透水率、耗漿量與直孔無明顯差別。

5.7

對(duì)大耗漿孔段的處理

三峽壩基主要滲漏通道為斷層、裂隙密集帶，帷幕灌漿的首要任務(wù)就是灌封這些透水裂隙。遇到斷層、裂隙密集帶大耗漿孔段，要求灌漿連續(xù)進(jìn)行，不得中斷、待凝。

6

灌漿成果分析

三峽壩基巖體完整，除局部孔段外，可灌性普遍較差。灌前壓水試驗(yàn)，透水率小于1Lu的占93.3%，大于10

Lu的只占0.24%。其中Ⅰ序孔透水率小于1

Lu占90.1%，平均值0.5133

Lu，Ⅱ序孔小于1Lu占92.3%，平均值0.2890

Lu，Ⅲ序孔小于1

Lu占94.8%，平均值0.2270

Lu。平均單位注入量10.10

kg/m，Ⅰ序孔20.72

kg/m，Ⅱ序孔8.25

kg/m，Ⅲ序孔5.97

kg/m。隨著孔序的增加，透水率、單位耗灰量遞減規(guī)律明顯。

質(zhì)量檢查孔壓水成果：設(shè)計(jì)共布160個(gè)檢查孔，壓水試驗(yàn)2255段，透水率小于1

Lu的2

222段，占98.54%，對(duì)不合格孔段進(jìn)行了補(bǔ)灌和補(bǔ)灌后檢查，均滿足小于1

Lu的要求。

補(bǔ)充化灌結(jié)束后，進(jìn)行了灌后檢查，壓水透水率0.01～0.11

Lu，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)≤1

Lu的要求，微細(xì)裂隙已得到了有效灌注。

大口徑鉆孔檢查，水泥結(jié)石一般密實(shí)、堅(jiān)硬、膠結(jié)良好，為密實(shí)的結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。含結(jié)石芯樣單軸抗壓強(qiáng)度：干燥狀態(tài)為26.1MPa，飽和狀態(tài)為23.8

MPa；抗拉強(qiáng)度為1.0

MPa,搞剪強(qiáng)度為1.2

MPa,結(jié)石抗?jié)B強(qiáng)度1.4

MPa～2.1

MPa。

7

結(jié)語

（1）壩基巖體總體透水微弱。在斷層、寬大張性裂隙、巖脈接觸面透水性中等～較嚴(yán)重，為壩基主要滲透通道，是防滲的重點(diǎn)；帷幕灌漿質(zhì)量好壞主要取決于斷層、裂隙的灌封程度。微細(xì)裂隙、卸貨裂隙、爆破裂隙一般在較小區(qū)域內(nèi)自行封閉，儲(chǔ)水不導(dǎo)水，可灌性差。

（2）布孔方式以單排為主，重點(diǎn)部位、斷層裂隙發(fā)育部位采取雙排與加密的方式，一般與重點(diǎn)兼顧，節(jié)省了工程量，總體上滿足了工程要求。

（3）最大灌漿壓力為5～6

MPa，孔口段在充分考慮到巖體工程地質(zhì)條件、上覆蓋重情況下，灌漿壓力提升到3.5～4.0

MPa,在灌漿過程中，按注入量逐級(jí)升壓。達(dá)到了在不產(chǎn)生有害抬動(dòng)的情況下，盡量使用較在灌漿壓力的目的，提高了灌漿效果。

（4）基于壩基巖體微細(xì)裂隙發(fā)育,水泥細(xì)度要求D97<40μm，提高了微細(xì)裂隙的可灌性,如采用改性細(xì)水泥,更加有利于施工和質(zhì)量控制。

（5）帷幕灌漿施工進(jìn)展順利，在施工中建立了施工單位三級(jí)質(zhì)檢、監(jiān)理全過程旁站、設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)跟蹤服務(wù)、業(yè)主統(tǒng)一協(xié)調(diào)的質(zhì)量保證體系。施工質(zhì)量問題得到了及時(shí)處理，沒有發(fā)生質(zhì)量事故與安全事故，單元工程質(zhì)量合格率100%，優(yōu)良率83%，質(zhì)量等級(jí)優(yōu)良。

（6）上、下游基坑充水后，排水孔排水總量為717.40

L/min，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)排水量。帷幕灌漿的質(zhì)量,最終還要接受大壩蓄水的考驗(yàn),今后需加大排水孔的動(dòng)態(tài)觀測(cè),查清壩基滲流規(guī)律。

紅旗水庫壩基防滲帷幕灌漿施工分析期刊門戶-中國期刊網(wǎng)2009-2-13來源:《黑龍江科技信息》2008年9月下供稿文/張永桂[導(dǎo)讀]介紹在帷幕灌漿施工過程中采用先進(jìn)的施工工藝和施工技術(shù)，從而取得了較好的灌漿防滲效果。摘

要：介紹在帷幕灌漿施工過程中采用先進(jìn)的施工工藝和施工技術(shù)，從而取得了較好的灌漿防滲效果。

關(guān)鍵詞：施工方法；灌漿效果分析；質(zhì)量控制

1工程概況

紅旗水庫位于新疆吉木乃縣境內(nèi)的拉斯特河中游，是一座引水注入式中型水庫，該水庫于1966年10月動(dòng)工修建，1975年3月建成投產(chǎn)，屬于典型的“三邊”工程。由于建庫過程中邊設(shè)計(jì)、邊施工，對(duì)水庫兩岸又未做前期地質(zhì)工作，致使水庫兩壩肩防滲處理不徹底，建成運(yùn)行后蓄水位101.6m（庫容500萬立方米），遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計(jì)庫容標(biāo)準(zhǔn)。為此，必須對(duì)水庫進(jìn)行除險(xiǎn)加固，以使水庫達(dá)到設(shè)計(jì)庫容標(biāo)準(zhǔn)，充分發(fā)揮工程效益。工程于2004年開工建設(shè)，2005年完工，運(yùn)行至今一切正常，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

設(shè)計(jì)方新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院經(jīng)過多方案比選，推薦采用土工膜斜墻+砼防滲墻+基巖灌漿方案，施工內(nèi)容主要包括：大壩砼防滲墻施工、復(fù)合土工膜鋪設(shè)、兩岸及基巖防滲帷幕灌漿和放水閘改建。由于帷幕灌漿主要是對(duì)防滲墻底部基巖進(jìn)行防滲處理，對(duì)于減小大壩滲漏至關(guān)重要，但此部分屬于隱蔽工程，施工過程較難控制，稍有不慎，則會(huì)對(duì)工程造成很大影響，因而對(duì)于灌漿施工一定要做好施工方案設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制每一道工序，狠抓質(zhì)量，確保萬無一失。主要從施工方面對(duì)帷幕灌漿工程進(jìn)行一點(diǎn)探討。

2灌漿施工

2.1灌漿孔的設(shè)計(jì)布置情況

紅旗水庫防滲墻底部帷幕灌漿全長267.1m，按設(shè)計(jì)要求在帷幕灌漿軸線上布置灌漿孔，分Ⅲ序，孔距2m，孔位在上下游方向偏差不得超過10cm，共計(jì)135個(gè)孔，灌漿后要求達(dá)到壓水試驗(yàn)透水率q≤5Lu。

2.2施工方法簡介

2.2.1施工組織及主要施工設(shè)備

為保證質(zhì)量和工期，共組織投入兩個(gè)鉆灌機(jī)組。

2.2.2施工順序

施工順序?yàn)椋簻y(cè)量→布孔→設(shè)備安裝→造孔→沖洗→壓水試驗(yàn)→灌漿→封孔。

2.2.3施工方法

（1）施工測(cè)量。在施工前按監(jiān)理部門提供的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)線及其基準(zhǔn)資料和數(shù)據(jù)，與監(jiān)理工程師共同校測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)（線）的測(cè)量精度，并復(fù)核其資料和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，根據(jù)提供的測(cè)量資料，對(duì)帷幕灌漿孔軸線進(jìn)行實(shí)測(cè)。

（2）灌漿孔布置。按設(shè)計(jì)要求在防滲墻軸線上布置灌漿孔，分Ⅲ序，孔距2m，孔位軸向偏差不得超過10cm，孔深為防滲墻砼底部20～30m不等，均超過設(shè)計(jì)帷幕灌漿底線。

（3）造孔。灌漿深孔、取芯孔和檢查孔選用XY-Ⅱ型地質(zhì)巖芯鉆機(jī)，孔徑?準(zhǔn)91mm，硬質(zhì)合金或金剛石鉆頭鉆進(jìn)，水做沖洗介質(zhì)，每回次取巖芯，仔細(xì)量測(cè)鉆桿、鉆具、機(jī)上余尺長度，卡準(zhǔn)每灌漿段長度；部分淺孔采用QZJ-100D潛孔鉆機(jī)造孔，孔徑?準(zhǔn)90mm。

（4）孔斜測(cè)量。采用JXY-2型電動(dòng)測(cè)斜儀量測(cè)鉆孔斜率，每5m量測(cè)一次，不足5m的鉆孔，終孔量測(cè)一次，根據(jù)量測(cè)結(jié)果決定是否對(duì)鉆孔進(jìn)行糾斜或封堵重鉆。

（5）鉆孔沖洗和壓水試驗(yàn)。灌漿孔段在灌漿前采用壓力水或壓力風(fēng)進(jìn)行裂隙沖洗，直至回水清凈（返風(fēng)無灰）為止。

灌漿孔段在灌漿前采用壓力水進(jìn)行裂隙沖洗，直至回水清凈為止，沖洗壓力為灌漿壓力的80%，大于1MPa時(shí)采用1MPa。

先導(dǎo)孔采用單點(diǎn)法做壓水試驗(yàn)，壓力為灌漿壓力的80%。壓水時(shí)間不少于20min，每3～5m測(cè)讀一次壓入流量，以最終流量表讀數(shù)作為計(jì)算流量，穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)符合下列標(biāo)準(zhǔn)之一時(shí)，即可結(jié)束。

a.當(dāng)流量大于5L/min，連續(xù)4次讀數(shù)其最大值與最小值之差小于最終值的10%。b.當(dāng)流量小于5L/min，連續(xù)4次讀數(shù)其最大值與最小值之差小于最終值的20%。c.連續(xù)4次讀數(shù)，流量均小于0.5L/min。

（6）灌漿方法。帷幕灌漿工程按分序加密的原則進(jìn)行，分Ⅲ序，先進(jìn)行Ⅰ序孔，Ⅱ序孔次之，最后進(jìn)行Ⅲ序孔施工。

灌漿采用自上而下循環(huán)式分段灌漿法，灌漿段自上而下分段：第一段（接觸段）2m，以下每段長均為5m，段長可適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行調(diào)整。

灌漿采用自上而下分段卡塞法灌漿，為了避免漿液沉淀，堵塞裂隙，用0.6寸水管做射漿管，射漿管距離孔底不超過0.5m。

（7）灌漿材料。采用布爾津水泥廠生產(chǎn)的42.5(R)普通硅酸鹽水泥，細(xì)度要求為80μm的方孔篩的篩余量不大于5%，要求材質(zhì)新鮮，不得使用過期、失效和散裝水泥，每批水泥應(yīng)做好水泥細(xì)度試驗(yàn)，并做好記錄，每批水泥要求有產(chǎn)品出廠合格證、檢驗(yàn)合格證，并抽樣由監(jiān)理部門指定的試驗(yàn)室做檢驗(yàn)。

（8）灌漿設(shè)備和機(jī)具。制漿設(shè)備為自制的450L高速攪拌機(jī)（1500轉(zhuǎn)/分），漿液攪拌完后通過過濾網(wǎng)，灌漿泵選用BW250/50型三缸往復(fù)式柱塞泵，輸漿管路采用1.5寸高壓膠管，膠管最大承受壓力10MPa，灌漿泵和灌漿回漿管處均安裝壓力表，壓力表定期檢測(cè)，壓力表與管路之間設(shè)有膠皮隔離裝置，灌漿栓塞采用橡膠式和氣馕式。

（9）制漿。灌漿材料必須稱重，誤差不大于5%，純水泥漿液的攪拌時(shí)間不少于30s，漿液使用前應(yīng)過篩，自制備到用完時(shí)間小于4h；漿液溫度保持在5～40℃之間。

（10）灌漿壓力。灌漿壓力按設(shè)計(jì)要求，并根據(jù)生產(chǎn)性灌漿試驗(yàn)由設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整。灌漿開始后