摘要：本文概述了帷幕灌浆的定义和技术参数，简单介绍了帷幕灌浆施工工艺，结合工程实践，提出了帷幕灌浆施工孔斜的处理措施。 关键词：水利工程；帷幕灌浆；施工
Abstract: this paper Outlines the definition of curtain grouting and technical parameters, introduced the curtain grouting construction technology, combined with the engineering practice, this paper puts forward the construction curtain grouting hole inclination processing measures.
Keywords: water conservancy projects; The curtain grouting; construction
中图分类号：TV文献标识码：A 文章编号： 引言
20世纪以来，帷幕灌浆是水工建筑物地基防渗处理的主要手段，对保证水工建筑物的安全运行起着重要作用。水工建筑群特别是水库大坝基础防渗处理，是关系到水利工程安危成败的关键问题。坝基防渗处理的目的，是最大程度的减少渗漏量，降低坝基扬压力，控制坝基的渗流坡降，防止渗流破坏等，要达到上述目的，目前采用的最有效的方法就是坝基帷幕灌浆施工技术。
1帷幕灌浆定义
帷幕灌浆（curtaingrouting）在闸坝的岩石或砂砾石地基中采用灌浆建造防渗帷幕的工程。帷幕顶部与混凝土闸底板或坝体连接，底部深入相对不透水岩层一定深度，以阻止或减少地基中地下水的渗透；与位于其下游的排水系统共同作用，还可降低渗透水流对闸坝的扬压力。
2帷幕灌浆技术参数
2.1帷幕位置
对于混凝土重力坝的帷幕位置尽可能靠近大坝的上游面，一般情况下多设在距上游坝踵0.06H~0.1H的部位，必要时还应在帷幕后设置排水系统以防水体积压增大帷幕的承受能力。对于土坝和堆石坝的灌浆帷幕的位置应根据防渗体的位置而定，并且帷幕应当与坝内防渗体能够紧密相连。对于拱坝而言，在设计拱坝时上游坝踵常会出现拉应力，帷幕应设置在压应力区内；帷幕后应设置排水设施特别是两岸拱座部位的排水工作应加强。
2.2帷幕的深度
在国内，一些大坝的帷幕深度一般约为坝高的45%。岩基中坝基帷幕钻孔深度一般不超过100m，这是为了保证岩基中帷幕最好能深入基础的相对不透水岩层；这样就需要设置较深的帷幕在两岸专门开挖几层平洞，从而在平洞内进行灌浆构成上下相互衔接的帷幕；在砂砾石地基中帷幕深度宜穿过砂砾石层达到基岩，这样可以起到全部封闭渗流通道的作用。
2.3帷幕的厚度
帷幕的厚度主要是根据幕体内的允许坡降值来确定的，除了这个还应考虑大坝基础的防渗标准和幕体本身的密实性、稳定性等因素。
2.4灌浆孔排数
对于高坝为了降低坝基压力值或由于某些原因对基础岩石防渗性能要求很高时也应考虑较宽的帷幕；对基础承受的水头超过25m~30m时设置2~3排灌浆孔，对于砂砾石厚度较浅一般设置1~2排灌浆孔即可。在岩石比较破碎、节理裂隙发育成熟并且透水性大的地区常需设置2~3排钻孔组成的较宽的帷幕;而在致密、坚硬、裂隙少、透水性小的岩基中设置一排孔洞组成的帷幕即可；对于在复杂地质条件下应考虑设置宽厚的帷幕，帷幕钻孔常为2排或2排以上。
2.5灌浆孔距
对岩石灌浆一般常采用下述方法估算帷幕的厚度：单排帷幕厚度约为孔距的70%~80%；多排孔的帷幕厚度约为两边排之间的距离在加上边孔距的70%~80%。灌浆孔距主要决定于地层的灌浆材料、渗透性、灌浆压力等有关因素，而这个一般需要通过试验来确定，通常情况下孔距设为2m~4m。为了尽可能减少绕坝渗流的影响，帷幕往往需要在沿坝轴线向两端的方向上需要延伸一定距离，其延伸长度一般需要依据地质条件来判断。
3施工工艺
3.1施工流程
测量→布孔→设备安装→造孔→冲洗→压水试验→灌浆→封孔→质量检查孔。
3.2测量
考虑到施工轴线上转折点较多，且地势起伏不平，施工中严格按照设计图纸要求，采用全站仪闭合误差的方法进行灌浆轴线的测设，沿轴线每30 m放设1个控制点，同时在转折点和地势起伏较大位置处加密控制点，确保灌浆孔位的精确性。之后利用控制点逐个测设每个灌浆孔的孔位及孔口高程，以确定非灌段深度和设计的终孔深度。
3.3灌浆孔布置
（1）钻孔的孔位、深度、孔径、钻孔顺序和孔斜等按施工图纸要求和监理工程师指导执行。开孔前，均实测孔口高程，钻孔一律采用合金钻头结合金刚石钻头钻进，禁止采用钢粒钻进，孔壁保持完整以利于止水止浆。坝体采用无泵干钻，坝基岩石采用清水钻进。
（2）灌浆孔的开孔孔位需符合施工图纸要求。帷幕灌浆孔的开孔孔位与设计位置的偏差应不大于10 cm。复核孔位无误后，用红油漆标明序号。钻机安装应平整稳固，钻进时要保证天车、立轴和孔位三点一线。钻杆用φ42 mm或φ50 mm内丝钻杆，岩芯管长度不低于3.0 m。
（3）钻孔时必须保证孔向准确，改变孔径时要带导向器。
（4）钻孔施工期间，应对灌浆孔的钻孔偏斜情况进行检查。采用测斜仪进行孔斜检查，前20 m孔深范围要求较为严格，偏斜量应小于孔深的1.25%，竖向偏角不大于0.72。一般要求偏斜小于孔深的1.5%，钻孔孔位允许偏差5 cm。施工过程中，所有帷幕灌浆孔均应采用测斜仪进行终孔测斜，经测斜证实。
3.4裂隙冲洗
裂隙冲洗的目的是冲出孔内残存和粘附的岩粉等杂质，以免堵塞裂隙通道口而影响灌浆质量；同时岩石裂隙或孔洞中所充填的松软的、风化的泥质充填物冲出孔外，以利于浆液流进裂隙并与裂隙面胶结紧固，起到防渗和固结作用。冲洗压力可为灌浆压力的80%，该值若大于1 MPa时，采用1 MPa。冲洗时，可将冲洗管插入孔内，用阻塞器将孔口堵紧，用压力水冲洗，压力水和压缩空气轮换冲洗或压力水和压缩空气混合冲洗。
3.5灌浆
（1）灌浆材料：一般情况下，帷幕灌浆常采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1的纯水泥浆液进行灌注。通常情况下，在碎屑岩（比如泥岩、页岩、砂岩）中，由于节理裂隙发育，但节理间常常被泥质充填，联通性较差，常采用3:1、2:1、1:1的浆液作为主灌浆液，中等浓度的浆液能最大限度通过节理裂隙，对岩土体进行灌注，并充分充填胶结；在灰岩、白云岩等地层中，由于岩溶发育，岩体中小溶洞、溶穴发育，而且往往联通性较好，为充分充填，常采用浓浆作为主灌浆液，如果遇到较大的溶洞，往往还添加粗砂、碎石、添加剂等材料，加快充填、凝结时间。
而目前多数除险加固的水库工程中，灌注浆液往往根据不同的部位采用不同的浆液配比，一般情况下，坝土段和结合部常采用水泥粘土混合浆，基岩段采用纯水泥浆。
水泥采用不低于强度等级32.5的普通硅酸盐水泥，所采用水泥必须新鲜，其细度要求通过80 m方孔筛，其筛余量不大于5%。混合浆所采用的黏土使用前采取土样进行试验分析后，在相关参数（特别是粘粒含量）都满足的情况才能使用。
（2）浆液制备：在实际施工过程中，很多地方由于施工条件限制，可以在交通条件方便的地方设置总浆站，在各个作业面设置分站，浆液由总站集中制浆后分送至各个分泵站稀释后进行灌注；在施工条件允许的情况下，也可以直接搅拌机采用自制400 L水泥浆搅拌机，总之只要能满足施工进度要求即可。
若采用高速搅拌机搅拌浆液，搅拌时间不少于30 s。如使用普通搅拌机搅拌浆液，搅拌时间不小于3 min。灌注浆液搅拌结束后，直接送入灌浆泵储浆桶内，供灌浆施工使用。灌注浆液自制备至用完的时间为4 h，超过4 h应弃掉，重新搅拌新浆使用。另外，注意做好防寒、保温、防晒、放热措施，浆液温度保持在5～40 ℃。
（3）灌浆方法：帷幕灌浆工程按分序加密的原则进行，分Ⅲ序，先进行I序孔，Ⅱ序孔次之，最后进行Ⅲ序孔施工。灌浆多采用自上而下循环式分段灌浆法。灌浆段自上而下分段，一般情况下段长按5m～6m控制，特殊孔段（比如遇到破碎带、土层与基岩的结合部等）可适当的进行调整。灌浆采用自上而下分段卡塞法灌凝，为了避免浆液沉淀堵塞裂隙用0.6寸水管做射浆管，浆管距离孔底不超过0.5 m。
3.6结束标准及封孔
根据设计及规范要求，当达到该段次的设计压力、注入率不大于1 L/min时继续灌注60 min，灌浆即可结束。封孔采用“置换和全孔压力灌浆封孔法”即终孔段灌浆结束后先将孔内余浆置换成0.5∶1的浓浆，而后在孔口封闭进行全孔压力灌浆封孔，封孔压力值采用该孔灌浆的最大压力，其摒浆结束标准与常规段次相同。封孔结束后将孔口部分用0.5∶1的水泥砂浆填满、捣实、抹平。
4孔斜的处理措施
4.1扩孔纠偏法
此种方法适合于浅孔阶段中(一般不超过10m）钻孔已偏斜严重的情况。采取加长粗径钻具，并使用比原钻具直径至少大―级的钻具从孔口或从孔口管底部位置扩下去。可以扩大处理符合要求的钻孔矫正钻孔的方向，防止在继续钻进中该孔偏斜严重发展的情况出现。
4.2短钻具法
在松软岩层或厚度大的覆盖层中钻进时，当钻孔产生―定偏斜后可利用较短的粗径钻具进行矫正。因为在上述地质条件下钻孔，孔径―般比较大而短钻具有较大孔径内较易改变方向。主要通过用轻压力慢转速的操作方法，钻具会因自重垂向钻进。使用的岩心管长度―般可为l―1．5m,钻进3―5m后进行钻孔泓斜。如果孔斜度已减少则可使用正常钻具钻进；如果没有矫正过来，则可加长粗径锚尾从开始矫正位置扫孔后，即或按原孔斜度钻进。
4.3换径法
换径法主要是用比原正常钻进用的粗径钻具小一级或二级直径且长度短于1．5m的粗径钻具钻进。因为短细的粗径钻具可在较大的孔径内成接近于垂直状态。在进行矫正前，先把孔内岩心取净。钻进时要轻压慢速控制给进。钻进3-5m后进行测斜。如果孔斜没有减少，可用原正常钻具扩下去。待条件成熟后再进行矫正。如果新孔孔斜度有所减少可换用带有导向装置的钻具进行扩孔扩完后换用正常钻具钻进。在容许的情况下也可用换径的钻具加长后钻进，直至终孔。
结束语
帷幕灌浆技术是水利工程施工中一种既经济又行之有效的方法之一。帷幕灌浆主要是对防渗墙底部基岩进行防渗处理，对于减小大坝渗漏至关重要，但此部分属于隐蔽工程，施工过程较难控制，稍有不慎，则会对工程造成很大影响，因此，对灌浆施工一定要做好施工方案设计，严格控制每一道工序。
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