裘海波

(浙江名源龙盛建设有限公司，浙江 嵊州 312400)

水利工程中的帷幕灌浆施工技术分析

裘海波

(浙江名源龙盛建设有限公司，浙江 嵊州 312400)

随着时代的不断发展，信息技术领域再掀高潮，由此推动经济、社会生活等物质层次方面不断向现代化方向发展。其中，水利工程技术就是反映经济、技术发展水平的重要指标，而帷幕灌浆施工技术正是水利工程技术中的重要枢纽，在人民的日常生活中发挥着极其重要的作用。众所周知，在当今时代浪潮的不断推动下，水利工程技术不断追求高水平、高指标，与此同时，帷幕灌浆施工技术也进行着不同程度上的革新。

水利工程；帷幕灌浆；施工技术

0 序 言

帷幕灌浆施工技术作为水利工程技术的重要手段在水利工程的实施过程中占据着重要的地位。水是生命之源，是人们生存和发展的必要物质条件，一项水利工程的建立关系着千家万户的生活质量。

其中，帷幕灌浆施工技术凭借技术成本不高，安全性能好等优点在水利工程的实施过程中是比较常用的，这里所说的帷幕灌浆施工技术主要是将防渗漏层的底部基岩进行恰当的处理，解决大坝及众多水利工程的渗漏问题[1]。

1 帷幕灌浆施工技术的优点

1.1 实用性能强

水利工程是一项基础性工程，作为其基础的帷幕灌浆施工技术在现实社会中的实用性较强。水利工程建成后大多会投入到日常生活用水、牲畜饮水、发电、养殖、运输等多种领域，针对这些广泛使用的途径，一项成功的水利工程在修建的过程中就要仔细考虑到这些问题，随之而来的便是帷幕灌浆技术的出现与应用。

这一技术的工作原理就是：在基岩上进行帷幕式的钻孔，在这些钻孔里面浇筑水泥，待水泥变干后就可以形成一道道帷幕式的防水层，很好地实现了水利工程的防渗目标。也正是因为该项技术简便易操作才使得帷幕灌浆技术在日常生活中实用性极强[2]。

据统计资料表明：帷幕灌浆施工技术过硬，在水利工程的建造方面发挥着不可取代的作用。同时，帷幕灌浆施工技术的适应面广也决定了它的实用强度，一般来讲，帷幕灌浆施工技术有2种分类方法：

1)按照灌浆孔底部是否能钻探至不透水的岩层来划分。

2)按照灌浆孔的排数来进行简单的划分。按照前者的分类方法来看，又有两种不同的灌浆方式，通常，将灌浆孔钻探至不透水岩层的称之为封闭式的帷幕灌浆，将灌浆孔不钻探至不透水岩层的称之为悬挂式的帷幕灌浆。

而按照后者来分，又可分为两排孔灌浆技术和多排孔灌浆技术。

由此，不难发现，水利工程中的帷幕灌浆施工技术是针对不同的情况可采用不同的方案，是及其具备实用性这一优点的。

1.2 安全性能强

帷幕灌浆施工技术在实行的过程必须经过精密测量，由技术人员制定详细的执行方案，旨在保证实施工程的安全性。

一般情况下，帷幕灌浆施工技术在实施之前要对实施工地进行地质勘探，了解当地的水文等地理信息，同时，该项工程对灌浆压力的选择也是极为讲究的，不同的灌浆压力分别被应用于不同的水利工程建设，这里所说的灌浆压力是有一个上限的，也就是说技术工人在进行帷幕灌浆时，会严格控制灌浆压力，不会使其超过该处灌浆岩层及上方建筑物压力的总和，会始终将压力控制在这一压力值之下，这是帷幕灌浆施工技术最基本的灌浆要求[3]。

除此之外，施工技术人员也会仔细结合当地水文、地质、水流速度等制定符合要求的浆液浓度，因为不同的地理环境在进行帷幕灌浆时需要不同的浆液浓度，甚至还需要依据水流速度的快慢制定不同的浆液浓度，总而言之，该项技术是很有针对性的，量体裁衣，分别制定不同的防渗方案，严谨的保证了该项技术的安全系数。

当然，不可忽视的就是，帷幕灌浆技术人员也是经过严格的选拔，在具备过硬的技术能力、知识储备的同时，要求这类人员具备足够的责任心，因为这样一项水利工程技术需要每位决策、执行、施工人员的集体责任感和使命感，如此一来，帷幕灌浆技术就有着很充分的保证，安全性能也就会在不同方面上得以体现[4]。

1.3 成本低、经济性能强

水是生命之需，水利工程的建立在一个国家的经济发展过程中不容忽视，帷幕灌浆施工技术秉承“低消耗、低投入”的理念，发挥着较强的经济效能。

帷幕灌浆施工技术在实行过程中较为简便，虽然在不同程度上存在技术要求，但并不是极难操作，正如前面所讲到的工作原理一样，就是在岩层上方进行帷幕钻孔，浇筑水泥，形成帷幕式防渗系统，简便的操作步骤极大地减少了成本的投入，如此便能减轻国家的资金投入，凭借技术获取利益。

另外，帷幕灌浆施工技术需要的原料费用不贵，就其工作原理来看，它需要水泥、水源、煤灰、额外添加剂等，基本不需要较贵的原料费用，而大型工程的建设和开发是国家财政支出的重要领域，但帷幕灌浆施工技术就很好的解决了这一弊端，这样以成本不是很昂贵的原料铸就的工程在本质上就对国家经济的发展产生了带动作用。

一个国家，解决人民的的衣食住行是首要问题，水利工程的建设不仅能改善人民的饮水条件、运输条件，还在发电、养殖方面发挥着不可取代的作用，可以说一个国家水利工程的建设关系着一个国家的发展状态，而要保证水利工程的安全使用，就要仔细解决好它的基础。

帷幕灌浆施工技术很好地解决了水利工程的防漏问题，保证了一项水利工程的成功投入，为一个国家所创造的财富是难以估计的。

2 帷幕灌浆技术的施工方法及注意事项

2.1 钻孔方法及注意事项

就帷幕灌浆施工技术的工作原理来看，通常，帷幕灌浆施工技术首先都要进行钻孔，钻孔的位置及精确度是至关重要的。

XY—2PC是帷幕灌浆技术在钻孔时常用的仪器，利用此种机器进行钻探之前就要计算好钻孔所在的具体方位，而在实地钻探时，除了保证钻机的稳固性之外，还要用特定的罗盘仪对钻探机器加以矫正，以此来减小误差，这里所讲的误差可能是无法避免的，但是可以将误差控制在一个合理的范围内，比如说，孔与孔之间的距离以2m为佳，之间的误差距离≤10cm，>10cm后就会对工程的安全性能造成一定的影响。

按设计要求先打导孔并进行压水试验，确定各段段长及透水率。钻好孔后，就要开始清洗钻孔，钻孔的清洗方法较为简单：将水引到钻孔内部不断地冲洗，直至孔外冲洗出来的水不再混浊为止。进行冲水的目的就是为了将孔内存留的淤泥冲洗干净，以免堵塞钻孔，在冲洗的过程中还要格外注意：要利用压力冲洗钻孔。因为在打孔钻探时，可能会在内部留有裂缝，压力冲洗钻孔可以有效清洗裂缝，保证钻孔的稳定性，这也就是灌浆前的压水实验，灌浆前均进行 20min的简易压水试验，压力为灌浆允许压力的80%，每5min测读1次压力及流量。

流量大于每米段长30L/min时，降压或缩短测试时间。流量过大时，采用孔内简易注水试验法，缩短试验时间。孔内计算水位设定与库水位等高，及时计算出透水率[5]。

2.2 灌浆方法及注意事项

帷幕灌浆施工技术，顾名思义，其中必然包括灌浆这一施工过程。浆液在此过程中显得尤为重要，不同的浆液用途也是不同的。

一般情况下，浆液就是由水泥、煤灰、水、外添加剂汇合而成，把握好原浆配料后，需要调和浆液的浓度，一般帷幕灌浆浆液水灰比可采用5、3、2、1、0.8和0.6等6个比级，也就是通常所说的水灰比例，这一比例决定着浆液浓度。浆液配置完毕，亟待实施就是浆液浇筑过程，也就是前面提到的灌浆，然则，并不是将浆液灌注进钻孔就可以，这里有需要注意的一点：灌浆过程浆液是变化的，不同的深度灌注不同浓度的浆液，习惯上称之为浆液变换。

浆液变换，需按照先稀后浓的顺序进行灌浆，如此程序化、规范化的灌浆方式意在保证灌浆压力和注入率的正常化。

正是因为该过程顺序性强、极为繁杂，所以在实地操作过程中不止一次出现串浆、漏浆等现象，出现这种特殊情况时，尽快采取有效的应急策略是解决问题的关键。

出现串浆现象时，应立即停止灌浆，随后用浆液浇筑串口，起到封闭串口的作用；当出现漏浆现象时，要使用不同的压力方式改变流速，调和浆液浓度，并堵塞漏浆处，如果耗浆量较小，是可以顺利结束灌浆的；如果漏浆量大，则需要通过降低压力，稀释浆液浓度这种途径来处理。

此外，灌浆过程的最后一步也不容忽视，在浆液灌输结束后，要进行细致的质量检测，确认无误后，就要将钻孔封闭，封闭时一定要注意封口的密闭与结实程度。

帷幕灌浆施工技术属于水利工程的内部性工程，也就是说它是在工程内部进行防渗操作，由此一来，这一施工过程就比较有难度。

2.3 检查孔及灌浆分析

根据钻孔压水试验和灌浆情况，按钻灌孔的10%布设检查孔，查孔施工按以下要求进行：

1)邻孔结束后已达14d。

2)每段做压水试验，压力为灌浆压力的80%，其余施工工艺与灌浆孔一致，包括造孔、段长、下管、洗孔、灌浆等等。

3)岩心妥善保存、描述、编录。在检查孔施工和试验过程中，监理实行旁站监督。

灌浆效果分析包括各序次孔的透水率分析(帷幕灌浆随着孔序的加密，透水率呈递减趋势)、各序次孔单位注入量关系分析(帷幕灌浆随着孔序的加密，单位注入量呈递减趋势)、透水率单位注入量频率曲线分析(帷幕灌浆单位注入量按<10、10～50、50～100、100～1000、>1000这5个区间进行分析随着孔距的加密，≤50范围频率数逐渐增大，而>100范围的频率数逐渐减少)、透水率频率分析(帷幕灌浆透水率q按<1、1～5、5～10、10～100、>100这5个区间进行分析，随着孔距的加密，≤10范围频率数逐渐增大，而>100范围的频率数逐渐减少)和单位注入量频率分析(随着孔距的加密，≤50范围频率数逐渐增大，而>100范围的频率数逐渐减少)。

如何保证灌浆技术的安全性、成熟性成为当前亟需解决的问题。诚然，不可忽视的是专业技术人员在科技研发过程中的推动作用，因为部分水利工程在投入使用后出现质量问题很多就是由于技术人员的失误所造成的，所以，综合素质高、专业化、有责任心的技术人员是当前帷幕灌浆技术革新的重要一步，正所谓“养兵千日，用兵一时”，技术人员的专业化程度也决定了灌浆技术是否成熟。

3 结 语

帷幕灌浆施工技术关系到一个水利工程建设的成功与否，是水工建筑物安全的关键所在，该项技术旨在减轻水利工程的基础漏水量，保障实施工程的安全性能，随着帷幕灌浆施工技术的广泛应用，这一实用性技术对各个大坝及其他水利工程的蓄水、引用、灌溉、发电、旅游、运输等行业发挥着极其重要的作用，虽然如此，还是需要在帷幕灌浆施工技术上不断的进行技术上的改进和理论上的探究，逐渐达到甚至是超越该项技术的防渗要求。

[1]李志华，陈德汉，梁元宇.向阳山水库坝基高压喷射灌浆防渗技术[J].黑龙江水专学报，2006，33(02)：157-158.

[2]张晓光，徐永江，王海方，等.坝基帷幕灌浆工程中增设排水孔设计与效果分析[J].黑龙江水利科技，2013，41(06)：66-69.

[3]齐江鹏，李鹤.深层搅拌桩防渗墙在黏土心墙坝除险加固工程中的应用[J].现代农业科技，2009(11)：260.

[4]马小七，吕建民，路学忠.宁夏太阳山供水工程刘家沟水库坝基帷幕灌浆试验研究[J].探矿工程：岩土钻掘工程，2007(06)：29-32.

[5]周志远，刘振华，古小辉.孔口封闭灌浆法在燕山水库低压无盖重灌浆中的应用[J].水电能源科学，2009，27(06)：131-133.

1007-7596(2014)01-0140-03

2013-11-02

裘海波(1978-)，男，浙江嵊州人，工程师。

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