帷幕灌浆在水利施工中的应用

帷幕灌浆在水利施工中的应用

李春宏

身份证号码： 370681198406150***

摘要：帷幕灌浆技术具有较强的实用性，实际开展水利工程施工时，此技术得到了广泛的应用，不仅能够防止工程底部岩石出现渗漏，还能够进一步提高水利工程的安全性能。在实际开展水利工程施工的过程中，要结合实际工程情况，对地质钻机进行科学合理的选择，并且在加固防渗处理部位进行帷幕钻进施工，在其中注入水泥浆液，形成密实的帷幕，从而充分保障水利工程质量。另外，如果土层之间由于水流流动产生内渗问题，那么也可以采用帷幕灌浆技术进行有效解决，从而充分保障帷幕灌浆施工质量，最终推动水利工程更加稳定持续的发展。

关键词：帷幕灌浆施工；水利工程；灌浆技术

中图分类号：TV543 文献标识码：A

1帷幕灌浆技术工艺流程

1.1成孔

成孔是帷幕灌浆施工的首要环节，在其中发挥十分重要的作用。成孔质量与帷幕灌浆施工具有密切关联，能够对帷幕灌浆施工的质量和工期产生直接影响。对此，要充分保障成孔的施工质量。第一，在对钻架进行安装的过程中，要提前对场地进行清理，保障场地平整干净，然后结合现场实际情况，铺设地板并且用方木搭设钻孔平台，保障钻机安放具有良好的稳定性。与此同时，钻机的安放还需要同钻杆、灌浆孔三个中心点连成一条线^[1]。第二，在安装钻机金丝狐之后，要进行试机环节，保障钻机动力充足和供水供电设备正常运转，然后才能继续开展钻进工作。第三，在每一次钻孔之前，都需要对钻杆、钻具等零部件进行严格检查，避免零部件当中出现弯曲变形的情况，各个零部件的接头都要保证连接牢固，具有相应的同心度。另外，金刚石钻孔后，间隙较小，钻头水孔较窄，所以要加大泵压和泵量，充分保障冷却与冲洗作用得到有效发挥。

1.2缝隙冲洗和压水试验

在成孔施工环节之后，要应用导管，将大流量的高压水流从孔底灌入，然后一直向孔外进行冲洗，其间需要注意对孔壁进行完全冲洗。开展单孔冲洗，直至冲洗水流变清，然后继续冲洗10min。此环节需要注意整体时间不能低于0.5h，串通孔时间还需要低于2h，沉渣厚度＜20cm。通常来讲，在设置缝隙冲洗压力的过程中，要对冲洗压力进行合理设置，一般为灌浆压力的80%。在缝隙冲洗结束之后，还应进行相应的压水试验，通过单点试验法的应用，将压力设置为灌浆压力的80%，而且压力要低于1MPa。

1.3灌浆

施工帷幕灌浆施工环节，通常会采用自下而上的方法，分段开展，在特定的压力条件下，注入率低于0.4L/min，其间需要维持灌浆30min，但是注入率不能超过1L/min，否则需要灌注60min^[2]。如果采用自上而下的方式分段进行灌注，那么灌注时间需要适当增加。在实际开展关灌浆施工的过程中，要对回浆数据进行测量，分析进浆比重，如果回浆变浓，那么就需要对浆液进行更换，如果效果并不理想，那么在延续注浆30min之后就可以停止灌注。

1.4封孔

在灌浆结束之后，可以使用置换和压力灌浆的方法进行封孔。在全孔灌浆结束之后，可以采用0.5∶1.0的水泥浆，将孔内的浆液进行置换，并且将孔内的灌浆管取出，再配制同样比例的水泥浆，通过应用最大的灌浆压力，开展纯压，持续时间30min，并且对灌浆情况进行记录。

2帷幕灌浆施工存在的问题与解决对策

2.1灌浆中断和处理措施

在开展灌浆施工的过程中，如果出现停电、浆液堵塞、机械故障等情况，就会阻碍灌浆的顺利开展。对此，在进行灌浆施工之前，就需要对相应的设备进行严格检查，提前做好准备工作，避免灌浆施工受到其他因素的影响。首先，在开展灌浆施工时，要应用高性能的输浆管材，并且在实际作业环节，对其进行定期检查，充分保障管材连接牢固且没有发生破损、堵塞的情况；保证灌浆泵性能满足施工要求，使其在最高的灌浆压力之下，还能够顺利开展灌浆工作，在实际施工过程中，要对施工设备进行保养，每次灌浆结束后都需要认真清洗灌浆泵；及时矫正压力表，保障其充分符合施工要求；及时清洗隔浆塞等零部件；定期检查水电系统，对其进行相应保养。如果在实际施工的过程中发生灌浆中断，就需要及时采取相应措施，尽量缩短灌浆中断时间，尽早开始复灌工作^[3]。

2.2串浆和处理措施

由于岩层孔隙相对较多，所以各个灌浆孔之间就可能会存在连通通道的情况。在实际开展灌浆的过程中，浆液就可能从连通通道流出，进而引发串浆。对此，要在每个灌浆孔位置设置灌浆泵，有效避免串浆问题。但是，从实际施工情况来看，大部分施工单位会选择灌浆塞，防止漏浆、串浆。

2.3固管和处理措施

在进行灌浆施工的过程中，射浆管和孔壁受到浆液因素的影响，满足凝结条件而胶结起来，就会引发固管情况。而此种情况产生的主要原因包含多个方面。首先，浆液受到压力因素的影响，其中水分产生了损失，在其循环的过程中，受水泥水化放热和压力的影响，其内部温度不断升高，缩短凝结时间。其次，灌浆管和阀门等部位出现水泥颗粒沉积

^[4]。最后，如果射浆管下端同孔壁位置过近，那么也会导致浆液循环过程中发生管口受阻，逐渐发生沉淀，进而引发固管现象。对此，在开展灌浆施工的过程中，采用回旋式孔口封闭器，经常将灌浆管进行转动或上下活动，观察回浆浓度和回浆量，使回浆量始终都保持在15L/min，如果出现回浆失水过多的情况，则应该立即对浆液进行稀释。

2.4大量耗浆和解决措施

灌浆施工期间极易发生漏浆，部分漏浆位置还相对集中，例如，裂隙较大、断裂构造等情况都容易发生耗浆问题。帷幕灌浆施工中，为了形成有效的帷幕，避免出现大量耗材，要提高灌浆质量。首先，间歇灌浆。第一次灌浆的水泥用量控制在5～10t，第二次灌浆需要将水泥控制在4～8t，凝固时间维持在10～24h，然后不断进行循环，直至灌浆压力得到充分满足。其次，添加外加剂。如果灌浆施工过程中出现耗浆量大的情况，在灌浆一定时间后，注浆量依然没有发生变化，同时孔口压力没有发生变化，那么就可以添加水玻璃灌注。

2.5回浆变浓和解决措施

如果在灌浆施工的过程中出现回浆变浓的情况，灌浆时要合理选择新浆，使其同水灰比保持一致。如果灌浆效果并不理想，就需要持续灌浆30min，然后停止灌注，不需要再继续进行灌注。

3水利工程施工帷幕灌浆试验

3.1裂隙冲洗

在对帷幕灌浆孔接触段钻孔进行冲洗之后，就可以开展裂隙冲洗工作，其他孔段可以不进行冲洗。冲洗阶段，可以选取压力水脉动法对单孔裂隙进行冲洗，而串通孔裂隙同样可以选用此方法进行冲洗，使用此方法冲洗后，如果效果并不理想，那么就可以选择风、水冲洗方法进行循环冲洗，保障孔段干净。孔段裂隙冲洗期间，可以同时冲洗裂隙与钻孔^[5]。在进行冲洗时，水压需要选择80%灌浆压力，如果压力大于1MPa，就可以直接选取1MPa压力；如果冲洗风压选择50%灌浆压力，就可以选择不小于0.5MPa的压力。在冲洗水变清10min后，就可以停止裂隙冲洗工作。通常来讲，单孔整体冲洗时间需要控制在30min以上，串通孔需要控制在2h以上。如果孔段回水清澈度不能够满足相应要求，那么就需要持续进行冲洗，将孔洞内的残留物厚度控制在20cm以下。

3.2压水试验

在进行帷幕灌浆之前，要采用压水方法，对灌浆孔进行裂缝冲洗，从而充分保障灌浆质量。如果采用单孔冲洗的方法进行裂缝冲洗，那么灌浆压力80%为裂缝冲洗压力，如果其大于0.8MPa，就可以选择0.8MPa，直至回水清澈即可停止。然后，按照相应顺序，对先导孔一段一段进行压水试验，在实际进行灌浆之前，要对先导孔进行压水试验，方法为五点法^[6]。

结语

通常来讲，水利工程帷幕灌浆施工工期较长，极易受到基础地质条件因素的影响，同时施工环节较为复杂，其施工技术还存在较多的问题。如果没有对这些问题进行有效的处理，都会对水利工程的整体质量产生影响，最终引发工程出现安全事故。对此，在开展水利工程灌浆施工的过程中，要提前对各个环节进行分析，对其中可能会出现的问题进行预测，并且对灌浆情况进行记录，同时采取相应的措施解决施工环节中可能出现的问题，充分保障帷幕灌浆施工的顺利开展，进一步提高水利工程的施工质量。

参考文献

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[4]马伟.农村小型水利工程防渗技术的探讨[J].农村实用技术，2019(11):94.

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