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摘要：本文结合某工程为例，简要阐述了帷幕灌浆在水电站的应用，重点分析了帷幕灌浆的施工工艺，以供相关技术人员参考。
关键词：松散堆积体 帷幕灌浆 快速施工 水电站
帷幕灌浆是指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。某水电站导流洞口围堰工程应用风动潜孔跟管钻进，套管灌浆与膏状浆液快速施工技术，仅用29天在松散堆积体围堰内快速构筑一道防渗帷幕，为导流洞工程的防洪度汛创造了条件，同时也为类似应急工程施工积累了经验。
一、工程概况
水电站导流隧洞工程布置与坝址右岸，进口高程为1473.00m。设计进口采用混凝土围堰全年挡水，堰顶高程1498.00m。全年围堰轴线位置高程1485.50m～1475.00m，为回填石渣基础，施工初期用挖掘机在围堰轴线位置从高程1485.00m往下开挖4m未见基岩，而河床水位已雍高至1484.80m，为保证全年围堰的干地施工和围堰基础坐落于基岩上，决定在全年围堰外侧监理一道枯水期围堰临时挡水，围堰周现场75m，围堰轴线长75m，为全年围堰施工创造条件。
二、设计方案
在采用帷幕灌浆技术的过程中，设计师应该以工程的实际情况出发，设计方案如下：1）在水电站中，需要将制作好的帷幕的顶部与混凝土坝基相互连接，并在连接的过程中，施工人员一定要深入坝基底部，要求深入到不透水的岩层中，这样才能够有效的防止渗水的情况发生；2）在帷幕施工过程中，设计师应该综合考虑下游的排水系统，保证其与帷幕共同作用，这样才能够保证坝基达到不渗水的目的。在普通的水电站施工过程中，如果选择在汛期施工，就需要采用较好的地质钻机来对坝基施工，并且应选用较好的水泥浆液，这样才能够充分发挥帷幕的作用，满足最初的设计要求。
在施工过程中，为了能够在缩短工期的基础上形成有效的帷幕，那么就需要在施工初期采取有效的灌浆方法，目前，我们最常用的三种灌浆方法是：孔口阻塞套管灌浆、管底阻塞套管灌浆以及预埋花管灌浆。我们将这三种灌浆方法融入到上述当中进行分析与试验，试验结果表明孔口阻塞套管灌浆方法是可行的，这种方法也就是通过相关机械设备来坝体中钻成孔，然后再将一端管口堵塞，再由施工人员进行灌浆处理。
所谓灌浆压力也就是水泥浆液在孔口处时所显示出的数值。通常来说，岩石帷幕表面的灌浆压力需要超过1.5倍水头，而其底层的灌浆压力应该控制在3倍水头左右。施工人员在对砂砾石层制作帷幕的过程中，应该尽量提高灌浆压力，在允许的数值范围内不发生地面太懂。在灌浆施工中，施工人员应该了解的是，灌浆孔的底部的压力一定要大于顶部的压力，在钻孔的后序要大于前序钻孔，中间的钻孔要大于两侧的钻孔，这样才能够保证帷幕灌浆的密实度。灌浆施工的主要措施：1）采用一次升压法可以有效的提高灌浆压力，从而使灌浆压力很快达到设计要求的压力值；2）如果在水电站中，坝基的渗水能力较高，此时施工人员就需要灌注更多的水泥浆，在灌注过程中，施工人员可以采用分级升压法来有效的限制水泥浆液的扩散，从而有效的防止坝基渗水的情况发生；3）施工人员在检查帷幕中的孔时，应该采用压水试验的方法，这种方法能够很快的检查出孔段是否合格，是否需要补充灌注，如果质量不合格，那么施工人员应对孔段进行不管，这样才能够保证水电站的坝基达到不渗水的效果。
三、帷幕灌浆施工
1、帷幕灌浆施工钻机型号选用
全液压锚固钻机具有转速可调、大扭矩、大拉拔力、操作简单等特点，因此在工程施工的过程中能够适应各种复杂地层进行合理有效的施工，已成为现阶段水利工程施工中应用最为广泛的灌浆设备之一。目前先进的全液压钻机可以根据各种工况环境下的施工要求来进行自我识别和控制，这种施工设备的选择在工程施工中更具有操作力和施工效益。新型的全液压锚固钻机具有结构轻便、操作简单、移动方便等特点，其在应用的过程中更适合边坡、遂道等施工。
2、钻孔。
灌浆孔沿轴线按1.2×1.0m间排距三排孔梅花形布置，施工排序按先下游后上游再中间的顺序，两排施工完成后进行基坑试开挖，视情况确定是否需要进行中间排的施工。钻灌分两序施工。
灌浆孔采用风动潜孔跟管钻进，孔径不小于Φ130mm，孔深约15m，以入岩1.0m为准，均为铅直孔，孔斜率按2%控制。
施工前期调配了2台ZSY-70锚固钻机，采用偏心跟管钻具钻孔，因利用现有库存钻材，钻具直径采用了Φ168mm、Φ146mm、Φ127mm三种。从实际情况看，钻进效率较低，尤其在孔深1.5～8m的回填松散堆积体和孔深17～21m的漂石层中钻进速度慢。施工后期尝试选用了同心跟管钻具，钻进速度明显加快，孔故少，成孔率高。
3、灌浆。
灌浆材料选用42.5级普通硅酸盐水泥、优质膨润土及外加剂等。浆液水灰比采用2：1、1：1、0.5：1的稳定性浆液和膏状浆液四级，浆液密度1.75～1.90g/m3，析水率小于1%，屈服强度10～35Pa，塑性黏度100～400mPa·s。
四、施工效果
根据上述工程采用帷幕灌浆技术进行施工总结，我们共投入了4台灌浆设备，在施工过程中，为了使工程师能够尽快的安排后续施工，工程师采用了三次抽水试验来检查灌浆的效果：第一次进行抽水试验时发现其水位并没有很明显的变化；第二次进行抽水试验时发现其水位下降了1m左右；第三次进行抽水试验时，坝基坑内的水已完全排除干净。
在帷幕灌浆施工中，由于后期施工越来越紧，为了能够缩短工期，工程师需要现场进行抽水和开挖试验，然后再投入2台水泵进行实际抽水施工。在施工过程中，施工人员必须要对工程中的所有因素综合考虑，在对坝基开挖的过程中，采用钻孔设备对上游排进行钻孔及灌浆，这样做的目的是增加帷幕的厚度，使其达到设计的强度。如果基坑已挖深达4m时发现其渗水量依然很大，那么就需要在增设一台水泵。等到基坑挖到设计的位置之后对其进行彻底清理，最后进行浇筑施工。
在施工过程中，工程师应该对基坑中的渗水情况进行全面检查，结果发现采用帷幕灌浆的方法能够使水电站达到防渗的效果。另外，工程师还发现在围堰之内的上游侧与岩层接缝处有一个渗水点，我们该渗水点进行推断，其主要是由山上眼风中渗出的清水，而其他地方则无；在围堰的下游侧，由于与帷幕的轴线相接近，所以在对基坑进行开挖时所设计的开挖线也就很接近灌浆孔，并且等到基坑开挖之后施工人员应该彻底清除当中的松散堆积体，然后在充填混凝土，保证其密实度，试验发现，这种方式能够达到灌浆的效果。
五、结束语
利用套管进行膏状浆液灌浆时，必须随时注意灌浆压力、吸浆量和提拔套管时间的协调关系。灌浆压力控制应以既保证浆液灌入地层孔隙中充填形成帷幕，又不能使浆液过多地沿套管外壁往上返浆，以免铸死套管。通过工程的成功实践，为今后在类似地层工程，尤其是对防渗要求不高但工期紧的抢险工程积累了有价值的经验。
参考文献
[1] 刘周辉. 浅谈某水电站边坡锚筋桩施工技术[J]. 中国城市经济. 2011（12） [2] 施张臣，丁恒兀. 工程建设的环境影响浅析——以水电开发为例[J]. 科技创新导报. 2011（19）
关键词：松散堆积体 帷幕灌浆 快速施工 水电站
帷幕灌浆是指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。某水电站导流洞口围堰工程应用风动潜孔跟管钻进，套管灌浆与膏状浆液快速施工技术，仅用29天在松散堆积体围堰内快速构筑一道防渗帷幕，为导流洞工程的防洪度汛创造了条件，同时也为类似应急工程施工积累了经验。
一、工程概况
水电站导流隧洞工程布置与坝址右岸，进口高程为1473.00m。设计进口采用混凝土围堰全年挡水，堰顶高程1498.00m。全年围堰轴线位置高程1485.50m～1475.00m，为回填石渣基础，施工初期用挖掘机在围堰轴线位置从高程1485.00m往下开挖4m未见基岩，而河床水位已雍高至1484.80m，为保证全年围堰的干地施工和围堰基础坐落于基岩上，决定在全年围堰外侧监理一道枯水期围堰临时挡水，围堰周现场75m，围堰轴线长75m，为全年围堰施工创造条件。
二、设计方案
在采用帷幕灌浆技术的过程中，设计师应该以工程的实际情况出发，设计方案如下：1）在水电站中，需要将制作好的帷幕的顶部与混凝土坝基相互连接，并在连接的过程中，施工人员一定要深入坝基底部，要求深入到不透水的岩层中，这样才能够有效的防止渗水的情况发生；2）在帷幕施工过程中，设计师应该综合考虑下游的排水系统，保证其与帷幕共同作用，这样才能够保证坝基达到不渗水的目的。在普通的水电站施工过程中，如果选择在汛期施工，就需要采用较好的地质钻机来对坝基施工，并且应选用较好的水泥浆液，这样才能够充分发挥帷幕的作用，满足最初的设计要求。
在施工过程中，为了能够在缩短工期的基础上形成有效的帷幕，那么就需要在施工初期采取有效的灌浆方法，目前，我们最常用的三种灌浆方法是：孔口阻塞套管灌浆、管底阻塞套管灌浆以及预埋花管灌浆。我们将这三种灌浆方法融入到上述当中进行分析与试验，试验结果表明孔口阻塞套管灌浆方法是可行的，这种方法也就是通过相关机械设备来坝体中钻成孔，然后再将一端管口堵塞，再由施工人员进行灌浆处理。
所谓灌浆压力也就是水泥浆液在孔口处时所显示出的数值。通常来说，岩石帷幕表面的灌浆压力需要超过1.5倍水头，而其底层的灌浆压力应该控制在3倍水头左右。施工人员在对砂砾石层制作帷幕的过程中，应该尽量提高灌浆压力，在允许的数值范围内不发生地面太懂。在灌浆施工中，施工人员应该了解的是，灌浆孔的底部的压力一定要大于顶部的压力，在钻孔的后序要大于前序钻孔，中间的钻孔要大于两侧的钻孔，这样才能够保证帷幕灌浆的密实度。灌浆施工的主要措施：1）采用一次升压法可以有效的提高灌浆压力，从而使灌浆压力很快达到设计要求的压力值；2）如果在水电站中，坝基的渗水能力较高，此时施工人员就需要灌注更多的水泥浆，在灌注过程中，施工人员可以采用分级升压法来有效的限制水泥浆液的扩散，从而有效的防止坝基渗水的情况发生；3）施工人员在检查帷幕中的孔时，应该采用压水试验的方法，这种方法能够很快的检查出孔段是否合格，是否需要补充灌注，如果质量不合格，那么施工人员应对孔段进行不管，这样才能够保证水电站的坝基达到不渗水的效果。
三、帷幕灌浆施工
1、帷幕灌浆施工钻机型号选用
全液压锚固钻机具有转速可调、大扭矩、大拉拔力、操作简单等特点，因此在工程施工的过程中能够适应各种复杂地层进行合理有效的施工，已成为现阶段水利工程施工中应用最为广泛的灌浆设备之一。目前先进的全液压钻机可以根据各种工况环境下的施工要求来进行自我识别和控制，这种施工设备的选择在工程施工中更具有操作力和施工效益。新型的全液压锚固钻机具有结构轻便、操作简单、移动方便等特点，其在应用的过程中更适合边坡、遂道等施工。
2、钻孔。
灌浆孔沿轴线按1.2×1.0m间排距三排孔梅花形布置，施工排序按先下游后上游再中间的顺序，两排施工完成后进行基坑试开挖，视情况确定是否需要进行中间排的施工。钻灌分两序施工。
灌浆孔采用风动潜孔跟管钻进，孔径不小于Φ130mm，孔深约15m，以入岩1.0m为准，均为铅直孔，孔斜率按2%控制。
施工前期调配了2台ZSY-70锚固钻机，采用偏心跟管钻具钻孔，因利用现有库存钻材，钻具直径采用了Φ168mm、Φ146mm、Φ127mm三种。从实际情况看，钻进效率较低，尤其在孔深1.5～8m的回填松散堆积体和孔深17～21m的漂石层中钻进速度慢。施工后期尝试选用了同心跟管钻具，钻进速度明显加快，孔故少，成孔率高。
3、灌浆。
灌浆材料选用42.5级普通硅酸盐水泥、优质膨润土及外加剂等。浆液水灰比采用2：1、1：1、0.5：1的稳定性浆液和膏状浆液四级，浆液密度1.75～1.90g/m3，析水率小于1%，屈服强度10～35Pa，塑性黏度100～400mPa·s。
四、施工效果
根据上述工程采用帷幕灌浆技术进行施工总结，我们共投入了4台灌浆设备，在施工过程中，为了使工程师能够尽快的安排后续施工，工程师采用了三次抽水试验来检查灌浆的效果：第一次进行抽水试验时发现其水位并没有很明显的变化；第二次进行抽水试验时发现其水位下降了1m左右；第三次进行抽水试验时，坝基坑内的水已完全排除干净。
在帷幕灌浆施工中，由于后期施工越来越紧，为了能够缩短工期，工程师需要现场进行抽水和开挖试验，然后再投入2台水泵进行实际抽水施工。在施工过程中，施工人员必须要对工程中的所有因素综合考虑，在对坝基开挖的过程中，采用钻孔设备对上游排进行钻孔及灌浆，这样做的目的是增加帷幕的厚度，使其达到设计的强度。如果基坑已挖深达4m时发现其渗水量依然很大，那么就需要在增设一台水泵。等到基坑挖到设计的位置之后对其进行彻底清理，最后进行浇筑施工。
在施工过程中，工程师应该对基坑中的渗水情况进行全面检查，结果发现采用帷幕灌浆的方法能够使水电站达到防渗的效果。另外，工程师还发现在围堰之内的上游侧与岩层接缝处有一个渗水点，我们该渗水点进行推断，其主要是由山上眼风中渗出的清水，而其他地方则无；在围堰的下游侧，由于与帷幕的轴线相接近，所以在对基坑进行开挖时所设计的开挖线也就很接近灌浆孔，并且等到基坑开挖之后施工人员应该彻底清除当中的松散堆积体，然后在充填混凝土，保证其密实度，试验发现，这种方式能够达到灌浆的效果。
五、结束语
利用套管进行膏状浆液灌浆时，必须随时注意灌浆压力、吸浆量和提拔套管时间的协调关系。灌浆压力控制应以既保证浆液灌入地层孔隙中充填形成帷幕，又不能使浆液过多地沿套管外壁往上返浆，以免铸死套管。通过工程的成功实践，为今后在类似地层工程，尤其是对防渗要求不高但工期紧的抢险工程积累了有价值的经验。
参考文献
[1] 刘周辉. 浅谈某水电站边坡锚筋桩施工技术[J]. 中国城市经济. 2011（12） [2] 施张臣，丁恒兀. 工程建设的环境影响浅析——以水电开发为例[J]. 科技创新导报. 2011（19）