工程技术 浅谈固结灌浆与帷幕灌浆在坝基处理中的应用 何见春 （中国水利水电第四工程局有限公司基础处理分局 广东肇庆 ５２６０７０） 摘要：本文结合桌水电站建设实例，浅谈了在坝鲞处理中固结灌浆与帷拳灌浆的施工布置和施工方法，并介绍了固结灌浆与椎幕灌浆的 施工质量检验方法，对同类工程施工有一定借鉴意义。 关键词：固结灌浆 帷幕灌浆 坝基处理 中图分类号：ＴＶ５４３ 文献标识码：Ａ 文章编号：Ｉ６７２—３７９１（２０１３）０３（ｂ）一００８２—０２ 固结灌浆是为改善节理裂隙发育或有 破碎带的岩石的物理力学性能而进行的灌 浆工程，其主要作用是提高岩石的整体性 与均质性，提高岩石的抗压强度与弹性模 量，减少岩石的变形与不均匀沉陷。帷幕灌 浆建造防渗帷幕，以阻止或减少地基中地 下水的渗透，保证水工建筑物的安全运行。 干管至灌浆工作面，干管上接 ２５ ｍｍ短 入或将上部分别与风水管相接的单管下入 管，以便将浆液输送到各灌浆机组。 大坝灌浆施工，先固结灌浆，后帷幕灌 浆。固结灌浆在形成了两米左右的砼压重 体后开始施工，先钻灌周边孔，再中间孔。 再进行钻孔灌浆施工。帷幕灌浆和固结灌 到孔底，孔口敞开，通过阀门控制，轮换向 孔内送水、风，使孔内及裂隙充填物顺着风 水混合体携带出来，直至回水澄清并持续 １Ｏｍｉｎ结束。 浆是在闸坝的岩石或砂砾石地基中采用灌 帷幕灌浆在该段砼浇筑或固结灌浆完成后 浆均按分序加密的原则进行。帷幕灌浆孔 分三序加密，按Ｉ、Ⅱ、Ⅲ次序施工。固结灌 浆按二次序孔加密进行。固结灌浆和帷幕 （４）压水试验：灌浆孔压水试验应在裂 隙冲洗结束后进行，采用“简易压水”、“单 点法”及“五点法”进行压水试验。压力为灌 浆压力的８Ｏ％，该值若大干ｌＭＰａ时，采用 ｌＭＰａ；压水２０ ｍｉｎ，每５ ｍｉｎ／￣ｉｌ读一次压水流 １工程概况 某水电站枢纽由拦河大坝、进水口、引 成。拦河大坝为碾压砼重力坝，坝顶高程 灌浆应在基础砼层强度达到５Ｏ％以上时进 触段的灌浆，再进行以下段次的灌浆。 （１）钻孔：全部钻孔采用机钻，使用轻型 量，取最后的流量值作为计算流量，其成果 按ＳＬ６２－９４附录Ａ执行。 水隧洞、压力管道及地面厂房等建筑物组 行，帷幕灌浆孔应先进行坝体砼与基岩接 以透水率表示。五点法和单点法压水试验 ４３３．５０ ｍ，坝顶轴线长１７２．Ｏ０ ｍ，最大坝高 ２．３施工方法 ７２．５Ｏ ｍ（不含齿槽深度８．０００ ｍ），坝身设置 ５个溢流表孔，溢流堰顶高程４１３．Ｏ０ ｍ，孔口 １）对帷幕灌浆，先导孔应自上而下分段 卡塞进行压水试验，并按施工图纸要求采 回转钻机，金刚石或硬质合金钻进工艺。浅 用五点法或单点法。其它各次序孔的各灌 五点法压水试验。 净宽１２．Ｏ０ ｍ。坝址区河道呈“ｕ”型河弯地 孔而不需采取岩芯的钻孔，可以采用冲击 浆段，可进行简易压水试验。检查孔应采用 形，枯水期河水面高程３７８．Ｏ０ ｍ，河水面宽 ４０～６０ ｍ，水深７～８ ｍ。河谷断面呈“Ｖ”形 河谷，坝址两岸地形陡峭。坝基及两岸坝肩 回转钻机进行钻进。 （２）灌浆：帷幕灌浆采用自下而上或自 上而下的灌浆方法。灌浆接触段长２ ｍ，其 得大干ｌ０ ｍ。固结灌浆孔的基岩段长小于 ６ ｍ时，采用全孔一次灌浆法，大于６ ｍ时， 按监理人指示或采用帷幕灌浆的相同方 法。帷幕灌浆采用孔内循环的分级升压灌浆 ２）固结灌浆孔灌浆前，按帷幕灌浆要 求，作简易压水试验，以计算该钻孔耗浆情 检查孔数量应不少于总孔数的５％。 水位，有漏水的孔还应测漏水量。 ４）压水试验成果计算公式。 ①单点法试验成果计算与表示方法。 ｑ＝Ｑ／ＰＬ 主要层状砂岩，其间夹泥岩、泥质粉砂岩。 坝基发育数条与层面平行的层内挤压带， 发育于大坝主要持力层中，对大坝抗滑稳 定起控制作用。 余段长５ ｍ，特殊情况下可适当增减，但不 况和便于成果资料分析。基岩固结灌浆的 ３）压水试验前，应同时观测孔内的稳定 ２坝基处理中的固结灌浆与帷幕灌浆施 方式，灌浆塞应塞在已灌段段底以上０．５ ｍ 工 处，以防漏浆。固结灌浆采用孔内循环或纯 压方式。 ２．１灌浆工程塞 本工程涉及隧洞及大坝相关灌浆工 程，工程量包括坝基础固结灌浆６４００ ｍ，洞 内帷幕灌浆３０５０ ｍ，洞外帷幕灌浆１５７７０ ｍ。 ２．２施工布置 式中：ｑ为透水率Ｌｕ； Ｑ为压人流量Ｌ／ｍｉｎ； Ｐ为作用于试段内的全压ＭＰａ； Ｌ为试段长度ｍ。 ②五点法试验成果计算与表示方法。 自上而下分段灌浆的工艺流程为：第 一段钻孔一钻孔与裂隙冲洗一简易压水试 …・全孔 验一第一段灌浆一第二段钻孔…灌浆结束一封孔。 灌浆工程根据施工特点进行施工布置。 利用坝基开挖及隧洞开挖的供风系统供 接线至各机组安设配电盘供电。施工废水、 废浆通过排水沟引至集水坑沉淀后再通过 排污泵抽排至施工区外，岩芯及施工废碴 采用人工清理集中后，装自卸汽车运至指 自下而上分段灌浆的工艺流程为：钻 孔至终孔一自上而下分段钻孔与裂隙冲 封孔。 （３）冲洗：灌浆孔在灌浆前必须进行孔 壁冲洗和裂隙冲洗，直至回水澄清，并持续 压水试验的成果用透水率和Ｐ～Ｑ曲线 的类型表示。以压水试验三级压力中的最 风，安设３台水泵供水，从工地变压开关站 洗、简易压水试验一自下而上分段灌浆一 大压力值Ｐ及相应的压入流量Ｑ代入公式 ｑ＝Ｑ／ＰＬ，求出透水率Ｌｕ。根据五个阶段的 曲线类型。 压水试验资料绘制Ｐ～Ｑ曲线，确定出Ｐ～Ｑ （５）灌浆材料及设备。 １０ ｍｉｎ结束，冲洗方法采用压水冲洗或风水 定弃碴场。全部灌浆所用水泥浆液采用设 联合冲洗。裂隙冲洗应冲至回水澄清后 置集中制浆站，配以管道输送，输浆管最大 １０ ｒａｉｎ结束，单孔不少于３０ ｒａｉｎ，串通孔不 距离不超过２００ ｍ。制浆站布置２０ ｍ 的水泥 库、ｌ台２００ Ｌ普通砂浆搅拌机和１台２００ Ｌ高 速砂浆搅拌机；在制浆站安设中１Ｏ０ ｍｍ输浆 应立即连续进行灌浆作业。在风水联合冲 ①灌浆材料。 灌浆用水泥为普通硅酸盐水泥或硅酸 少于２ ｈ。灌浆孔（段）裂隙冲洗后，该孔（段） 盐大坝水泥，水泥标号为４２５＃，坝体接触 洗时，将具有一定压力的风、水两管同时下 灌浆的水泥标号为５２５＃，水泥质量符合 规定的质量标准。灌浆用水温度不得高于 ８２ 科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ 工程技术 ４０℃。水泥浆液中掺砂、粉煤灰等掺合料 ２，粉煤灰为Ⅲ级粉煤灰，掺入量应通过试 ＳＯＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯ０Ｙ ． 匪圆 （１）检查孔要求采取岩样，并进行岩芯 变形观测孔的钻设于基础灌浆前完成，抬 动变形观测点的布置及灌浆压力控制准 则，待进场后根据现场情况制定，并报监理 （２）芯样的最大长度应在３ ｍ以内。 时，掺砂粒径应大干２ ｍｍ，细度模数小于 编录、岩芯素描、拍照保存。 验确定并经监理人认定。水泥浆液中掺入 对于ｌ Ｏｍ的钻进循环，若芯样获得率小于 人批准实施。在进行裂隙冲洗、压水试验和 速凝剂选用氯化钙或红星１＃，掺量通过试 ８０％，则下一次应减少循环深度５０％，以后依 灌浆施工过程中均应进行抬动监测，观测 验确定。 次减少５０％，直至５００ ｃｍ为止。 成果报送监理人，抬动变形值超过设计值 ②钻孔灌浆设备。 钻孔设备采用轻型回转钻机ＸＹ－２ＰＣ ３．３检查孑Ｌ压水试验 （１）区段固结灌浆结束７ ｄ后，打检查孔 时立即停止施工，并报请监理人共同研究 处理措施。 型。为了加快固结灌浆进度，浅孔而不取芯 作压水试验，采用单点压水试验方法进行。 的钻孔可以采用冲击回转钻机ｘｕ ｌ５０型。 灌浆设备采用３５／１００、１００／１００型灌浆机，每 （２）区段帷幕灌浆结束１４ ｄ后，打检查孔作 ４结语 压水试验，采用五点法压水试验方法进行。 固结灌浆与帷幕灌浆是水工建筑物地 台灌浆机配套有２００Ｌ高速、普通搅拌机。 （３）帷幕灌浆压水试验合格标准：坝体 基处理最主要，也是最常见的手段。掌握和 砼与基岩接触段及其下一段的合格率为 充分理解固结灌浆和帷幕灌浆的工艺原 ３固结灌浆与帷幕灌浆质量检查 １Ｏ０％；再以下各段的合格率为９０％以上；不 理、施工步骤和质量检查方法，才能避免出 每个区段或每一单元帷幕灌浆、固结 合格段的透水率值不超过设计规定值的 现质量事故。相信在理解原理、掌握方法的 灌浆基本完成后，按规定布置检查孔、钻取 １Ｏ０％，且不集中，则灌浆质量可认为合格。 基础上，固结灌浆与帷幕灌浆将更好地应 岩芯，作压水试验，检查灌浆效果。 （４）固结灌浆压水试验合格标准：孔段 用于坝基处理中。 ３．１检查孔布置原则 合格率在８０％以上；不合格孔段的透水率值 （１）检查孔数量，帷幕孔不少于总孔数的 不超过设计规定值的５Ｏ％，且不集中，灌浆 参考文献 １０％，固结孔不少于总孔数的５％ｌ每一个区段， 质量可认为合格。 …１沙红球，韩羽，陈言远．台山核电新松水 每一个灌浆单元至少应布置一个检查孔。 （５）检查孔压水试验合格后，按技术要 库坝基固结灌浆试验［Ｊ］．人民珠江，２Ｏｌ１ （２）检查孔宜布置在帷幕中心线上，地 求进行灌浆和封孔。 （Ｓ１）． 质条件复杂的部位，注入量大的孔段附近， ３．４抬动变形观测 【２】卢振伟．浅析水利工程中的防渗处理灌 可能存在质量缺陷部位，钻孔偏斜过大的 灌浆过程要重视抬动问题，不能因砼 浆施工技术［Ｊ］．广东科技，２００９（８）． 部位。具体位置由现场监理人指定。 板抬动，造成裂缝，给砼带来危害，因此对 【３】王丽．基础灌浆技术在坝基处理中的应 ３．２检查孔岩样编录 灌浆过程要进行抬动变形观测控制。抬动 用【Ｊ】．科技传播，２０１０（２）． （上接８１页） 用水泥粉末喷桩进行复合地基的加固、使 是重中之重，所以，我们在这一问题上进行 看，要用简支梁进行搭板长度的计算。 用塑料排水板进行处理等方法。这些方法 了非常多的实验与研究，最主要的就是，不 都各有千秋，自身拥有着不同的优缺点，所 管什么样的公路工程，首先，地质条件非常 ４在施工过程中的控制工作 以在使用时要注意扬长避短。使用水泥粉 重要，我们要根据不同的地质来进行工程设 ４．１填料的选择 末喷桩进行复合地基的加固方法非常有 计，来选择不同的土质进行填土，并且还要 在该工程路桥过渡段的施工中，填料 效，可是价格昂贵，还有一些是施工的复杂 加强施工中的监督与控制，科学的进行施工 是很重要的一部分，怎样选择填料也是施 程度较高，所以在施工时，要根据施工时间 管理，确保每一个施工环节可以少出错以至 工中最重要的问题，在这一过程中，我们做 以及投资等来进行考虑。 于不出错，从而降低公路的沉降率。这样做， 了很多土壤来进行对比试验。在实验中设 ４．３对施工组织进行优化 不仅满足了人们交通出行的便利，又提高了 置的实验目的是土壤的筛分以及土壤的液 在该工程路桥过渡段的施工作业中， 人们开车出行的安全以及舒适感，还可以延 限测定等。让土壤在一定的条件下进行压 应该在软土地基段加快施工进度，尤其是 长路面的使用寿命，好处良多。 力等的测试。在实验结果里，选择在过渡段 在桥台的地段，为了使软基路面能尽量少 进行施工时，一种较为合适的土壤当做填 的出现沉降现象，应该增加其预压时间；对 参考文献 料使用，在实验时，我们要选择砂土类的材 于桥台的位置，要进行搅拌桩过渡段设置， ［１］陈长磊，罗志强．桥梁引道不均匀沉陷 料，因为这一类材料的压实性较好，并且具 在其尾部为了防止变形，要使用砂垫层，这 的成因分析与防治【Ｊ】．广东工业大学学 有较强的渗水性。如果要使用非渗水的土 样做可以尽量的减小其变形的程度。当将 报，２００２． 壤，就要在土壤中添加一些外掺剂，类似水 桥台部分施工完成以后，要直接进入填土 【２］崔欣．高速铁路路桥过渡段沉降差的原 泥等物质，千万不能使用淤泥或者含有杂 路堤以及路面过渡段路堤部分的施工。桥 因及施工措施［Ｊ］．中小企业管理与科 草树皮这些土壤来作填料。 台的连接处，如果要用大型的碾压机器可 技，２Ｏｌ０（４）：２４４． ４．２土基处治 能没有足够大的地方，所以可以使用一些 【３】范云，白杨军．路基基床表层级配碎石 车辆在路面上行驶，要求土基一定要 小型的机器，进行碾压作业。 配合比的选定及施工工艺［Ｊ］．路基，２００２ 有较好的承载力以及抗压力，在该工程路 （５）：２７～３０． 桥过渡段的施工中，我们应该使用不同的 ５结语 方式去解决这些问题。但不同土基的解决 公路的建设中，出现了很多不同的问 办法都不同，有很多种的解决方法，比如使 题，其中因过渡段的不均而导致的沉降问题 科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ８３
