防渗处理灌浆施工技术

防渗处理灌浆施工技术（精选11篇）

防渗处理灌浆施工技术 第1篇

1 防渗的特点和处理

水利水电工程中防渗处理是水利工程的主要话题, 对于水利工程来说, 防渗墙是处理防渗的重要措施, 其特点一般是墙体厚度小、渗透系数低、柔性强、耐久性好及单位面积造价低。

近几年来, 国家对水利水电行业投资额逐年增加, 水电项目的规模正逐年扩大。而防渗工程作为水电站、水库工程的重要组成部分, 对电站、水库运行安全与稳定有着决定的作用, 所以防渗工程越来越引起政府、业主、监理、设计、施工等各方的高度关注。不同的地质条件、工程性质和用途决定了所采用的防渗地基处理方法。目前国内外常用的地基防渗处理方式为:混凝土防渗墙、水泥土截渗墙、防渗墙与墙下帷幕灌浆结合、帷幕灌浆等。而防渗灌浆投资少、通用性强、效果好、工期质量有保证, 在水利水电行业得到了广泛应用。

针对防渗灌浆地基处理工艺的特殊性, 为尽量杜绝合同实施过程中发生不必要纠纷和资源浪费, 保护业主和施工单位共同利益, 建议业主根据地质、试验条件选择招投标中合适的承包价方式, 以有效控制投资造价。首先是在灌浆工艺方面, 选用适宜的灌浆材料和较优的浆液配比-直接影响帷幕质量、灌浆工效、工程投资等;灌浆工艺-直接影响帷幕质量、灌浆工效、工程投资等;钻灌工效-指导合理安排灌浆工期;其次, 灌浆压力、灌浆段长防渗帷幕的防渗能力, 确定多种地层及岩溶区帷幕灌浆的消耗量, 确定高压帷幕灌浆的施工工艺、施工参数、质量管理经验及遇较大溶洞时的处理方法。在灌浆施工组织方面要注意施工条件和施工总布置。对于施工总进度计划要合理, 对于主体工程施工, 灌浆中断、回浆变浓、溶洞、溶缝灌浆等特殊情况的处理措施, 对于资源配置、质量保证的合理性等。

2 灌浆施工的特点

灌溉施工具体可以分为四个方面来解释, 首先一是对于高压喷射灌浆, 高压喷射灌浆防渗是借助于高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构, 使水泥浆液与被灌地层土颗粒掺混, 形成壁状固结体而起防渗作用。根据被灌地层结构和防渗要求不同, 又分为定喷、摆喷和旋喷。对于高压喷射灌浆来说, 其主要的有点在于其设备简单、工效高、料源广、造价低, 搭接防渗的效果好, 但是, 其缺点也很明显, 具体来说, 其机具较多、对地质条件的要求较高等。

其次就是土坝坝体劈裂灌浆, 具体来说, 是运用坝体应力分布, 用一定的灌浆压力, 将坝体沿坝轴线方向劈裂, 同时灌注合适的泥浆, 形成铅直连续的防渗泥墙, 从而堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层, 提高坝体的防渗能力, 并通过浆、坝互压和湿陷, 使坝体内部应力重分布, 提高坝体变形稳定性。针对裂缝的局部灌浆, 在可能有裂缝的区域, 均匀布置类似固结灌浆的灌浆孔群;对坝体施工质量差, 甚至出现上下游贯通的横缝, 一般应做全线的劈裂灌浆。

第三是卵砾石层防渗帷幕灌浆。在当前我国的卵砾石层的防渗帷幕灌浆大都采用粘土为主加少量水泥的混合浆液进行灌注, 不同于在岩石中灌浆。卵砾石层灌浆难以形成自立的钻孔, 随着防渗墙技术的日益成熟, 目前较少采用该方法, 仅用于当灌浆作为补充勘探的手段, 同时兼顾防渗处理, 可以更加准确地针对发生集中渗漏的地点, 通过少量的灌浆使问题得到解决的情况下。

3 结论

灌浆技术作为水工建筑物地基处理中常用和重要的工程措施, 在大坝坝基防渗和加固处理中得到广泛的应用。大多数水库、大坝的地基均需进行处理后, 才能达到稳定与防渗的要求。随着水利水电建设的发展, 采用灌浆法处理水利水电工程不良地基已经成为一个重要的研究课题。

因此, 对于我国当前来说, 水利水电工程中防渗处理与灌浆施工在对于水利水电枢纽工程中, 除险加固, 多可以采用防渗、灌浆的方法得到有效处理。针对小型水利水电枢纽工程的不同特点, 采取不同的方法。高压喷射灌浆技术具有开挖量小、占地少、设备简单、灌浆工效高、造价低、对临近建筑物影响小的特点, 应用较广。

参考文献

[1]王汉辉, 邹德兵, 夏传星, 兰荣蓉.水利水电工程中防渗帷幕布置原则与方法[J].水利与建筑工程学报, 2010.

[2]唐志成.灌浆工程项目管理新模式的研究与应用[J].中南大学, 2009.

[3]董炜, 周升舟.水利水电工程灌浆施工技术[J].价值工程, 2010.

防渗处理灌浆施工技术 第2篇

（1）对于造孔与下套施工工序，施工人员针对砂砾石造孔采用了砂砾石清水造孔技术。具体来说，就是利用金刚石钻头单管清水进行钻进。因局部孔段存在砂砾石松散的情况，造孔的进水量应设置较小。对于发生的塌孔问题，应采用弹簧钻头进行孔内掉块的打捞，以实现干钻。此时，下套应与心墙的造孔同步进行，并采用砂砾石地基灌浆创新技术中的下套止水止浆法。如此，接触段的灌浆，套管与接触面的距离应在0.3~0.5m之间。当灌浆施工结束后，应将套管打下至地基面[4]。

（2）对于灌浆材料的选用，应根据先导孔的施工实际情况，在不同的透水率范围内选用不同的灌浆材料。此时，相关人员应不同透水率的范围内选用不同的灌浆材料，如此，当其中一排序孔结束后，就可对第三道序孔进行施工调整，即通过增加浆液的注入量，来提升帷幕施工的质量效果。而在进行第二排孔的施工时，应根据第一排孔的施工情况，对灌浆材料与透水率的作用范围进行调整，以提高灌浆作业质量。

（3）对于灌浆段长的确定，其接触段段长应控制在2m，且段内应包含心墙土与地基两种介质。由此，可判断砂砾石层的缩短段长能够提升灌浆的质量效果，即通过砂砾石松散的程度，控制在2.0~3.0m之间。而基岩段长，针对其松散程度，则应控制在5.0~6.0m之间。

（4）灌浆压力的控制，如，对于接触段的灌浆施工，应根据先导孔试验情况来进行确定灌浆压力，但最大不应超出最大全压力。经分析，当完成两项工序施工后，第三项序孔的灌浆压力应结合工程项目的实际情况进行适当的提升调整。值得注意的是，每段的灌浆压力，应在原设计压力的基础上增加0.05MPa，以为水泥浆液更好地扩散提供条件，进而保证水泥灌浆防渗帷幕工程施工建设的质量与整体性[5]。对于钻孔施工作业出现的异常现象，施工质量控制人员应按照规范标准与实际建设情况进行处理。如，工程处在岩石溶蚀裂隙较发育的情况下，基于发现的灌浆无回浆问题，应采用0.8：1：1，或是0.6：1：1的水泥砂浆来提高灌注作业的质量。此过程，技术人员可通过掺入3~5%的水玻璃，来强化灌浆结构的稳定性。对于灌入水泥单耗量在200~250kg/m之间，且灌浆质量效果仍不突出的情况，灌浆作业人员应通过低压、限流或是分级升压等措施，来将注入率控制在既定的要求20.0L/min范围内。而当灌入水泥的单耗量在300~400kg/m之间，灌浆效果不明显的处理，应采用间歇灌浆方法来将每次间歇灌入浆量控制在600~1000L。此时，间歇的时间应严格按照标准控制在10~25min以内。此情况，如灌浆效果仍不明显，质量控制人员应采用待凝方式，即将待凝时间设置在8h以上。如此反复，当灌浆作业达到质量要求后，就可改为纯水泥灌注方式，以完成整个的施工建设内容。

4结束语

综上所述，水泥灌浆防渗帷幕工程的施工质量控制，应与工程所处的地基结构条件情况进行结合，并将施工质量的控制重点放在：清水造孔与下套止水止浆、灌浆材料选择与灌浆压力的控制。即采用金刚石钻头的单管清水进行砂砾石层的造孔，以最大限度的保证除险加固工程的施工建设质量；采用磨细水泥或是超细水泥，以起到扩大灌浆作业半径与增加水泥灌入量的作用；根据工程不同的地层与先期灌浆孔吸浆量，来及时调整灌浆压力与增强水泥贯入量，进而保证水泥灌浆防渗帷幕工程的施工建设质量。事实证明，只有这样，才能保证水泥灌浆防渗帷幕的工程施工质量，进而提高水库大坝运行使用的安全可靠性。

参考文献

[1]张雄.大岗山水电站帷幕灌浆若干关键技术问题探讨[J].人民长江，，48（S2）：200~243.

[2]彭兆强.浅析帷幕灌浆技术在水库除险加固工程中的应用[J].中国新技术新产品，2017（21）：106~107.

[3]崔秀玲.某电站帷幕灌浆工程超细水泥试验成果分析[J].广东水利水电，（03）：44~46+53.

[4]马志登，陈建有，郑雄伟.超细水泥帷幕灌浆在某水库除险加固中的应用[J].施工技术，，41（S1）：351~352.

堤坝灌浆防渗加固技术探析 第3篇

关键词：堤坝防修；劈裂灌浆；帷幕设计；加固技术

前言：

当前，随着水利工程建设的步伐不断加快，我国有许多大坝和堤防需要进行防渗处理。因此，防渗加固技术就显得十分重要。然而，堤坝每种新技术有各自的原理、施工工艺、优缺点和适用性。在工程实际中，要根据工程的实际情况选择相应的综合防渗技术，以达到科学、经济合理的目的，这是在当前以及今后堤坝防渗方案选择中值得深入研究的课题。虽然新技术、新材料不断发展，可是在基础处理及大坝防渗和补强等工程过程中，劈裂灌浆仍然在技术上、经济上占有着较为重要的地位。

一，堤坝渗漏分析

土石坝以其取材方便、适应性强、施工灵活及其结构简单等优点，而在当今世界中得到广泛的应用。因其主要由坝址附近的土石料填筑而成，故又称“当地材料壩”。依据坝体所用材料的不同，又可分为土坝和堆石坝两种。

(一)国内外土石坝事故特点

土石坝成为水利蓄水工程中一种重要和较普遍的坝型，是因为土石坝具有以下三方面特点：首先是坝型适应条件广，包括不良地基情况下，均可填筑土石坝；其次可就地取材，减少钢筋水泥等建筑材料的运输，成本低；再次易于机械化施工，施工工期短，易于导流，坝体易于抗震，经济效益较佳由于种种原因，有不少水库存在着不同程度的隐患，成为病险水库，不仅影响了工程效益的充分发挥，有的甚至造成了垮坝的事故，给国家和人民带来了巨大的损失。

(二)堤坝渗漏问题分析

与其它建筑物不同，坝的建筑除了要考虑地基变形和稳定等一般性问题以外，还要考虑水的渗漏问题。大坝渗漏带来的不仅是经济损失，它对大坝的安全也会造成影响。凭以往经验表明，许多坝的破坏，往往不是因坝本身和地基的强度不够，而是地基岩土没有抵住水的作用。坝基及两岸山体渗漏的原因有两个：一方面是水库蓄水形成的巨大水头压力；另一方面存在着过水通道渗漏量的多少，与水头的高低和通道的大小两因素成正向依从关系。

实践证明，凡是在裂缝中产生较大渗漏的，一般都具有以下条件：这些裂缝都与水库内外相连通，而且具有一定的开度。那些不与水库和外界连通的，已被充填得很密实的裂隙或溶洞，不会形成严重的漏水因此，在分析判断坝基和岸边能否产生严重漏水时(小的渗漏不可避免)，不但要查明坝区岩石内是否存在断层、裂隙溶蚀等，还要查明其产状及充填情况。在详细调查勘探的基础上，最后应尽可能地将坝址选在工程地质问题最少而又渗水量小的地段上。事实上，这只是相对概念，大多数坝址选择，地质条件都不同程度上存在着地质缺陷，尤其在近一段时期的病险库处理工程，绝大多数是处理由于地质缺陷引起的坝基渗漏问题。

二，堤坝防渗处理技术与方法

(一)堤坝防渗处理应坚持的原则和主要处理方法

针对上述几种情况，我国防渗一般采用灌浆或防渗墙措施来处理渗透或降低浸润线，采用防滑桩或压重等措施来提高抗滑稳定性安全系数。滑坡的处理比较复杂，要从滑坡的起因上解决问题。最好的途径是降低坝体浸润线或提高土体强度指标。近些年来，随着土工合成材料的发展，用土工膜或复合土工膜防渗和用加筋材料提高土体稳定性得到越来越广泛的应用。对坝基渗漏的处理一般依据上游“铺、截、堵”，下游“导、减、排“的原则。所谓铺、截、堵就是修建铺盖、防渗墙和帷幕灌浆等以减小渗漏量；导、减、排是修建导渗反滤体、减压井、排水沟等以降低扬压力。为解决某些病险堤坝的除险加固问题，新中国成立以来，尤其自1980年初以来，我国研究和引进了十几种堤坝防渗加固新技术，其中有的技术属于我国独创，有的技术己达到国际领先水平。这使我国在堤坝防渗加固技术方面，由20世纪70年代末以前单一的引进混凝土连续墙技术发展为适应我国国情的技术配套体系。这些技术包括了对土坝坝体、坝下覆盖层、接触带和喀斯特质的防渗加固，面板堆石坝的防渗加固，以及近年实施的利用综合技术处理病险堤坝隐患等技术。

(二)堤坝灌浆防渗的几种常用的方法

l、劈裂式帷幕灌浆方法

所谓劈裂式帷幕灌浆，主要用于加固堤身，防止堤身渗漏。其方法是根据堤坝曲直不同情况，用浅孔轻便钻机或更简单的钻具，分别采用梅花形布孔和直线布孔方式，沿堤坝轴线从堤顶离堤外肩1.5m处钻孔，一般孔距3m，孔深根据堤身情况分别以钻透堤身填土或穿过堤身钻入基础12m为宜。灌浆时由下而上，少灌多复；泥浆由稀到稠，循序渐进；压力由大到小，灵活掌握这样，可以较好地处理灌浆中出现的冒浆、串浆、滑坡、局部隆起等各种问题，使灌入的泥浆沿堤的轴向形成一道帷幕，达到改善堤身质量、提高坚固度和防止渗漏的目的。

2高压填充式灌浆方法

高压填充式灌浆主要用于堤基基础灌浆，亦用于堤身蚁穴溶洞的填充用于基础灌浆时，须用工程钻机在需灌的堤段从堤顶钻孔，孔距1.52.0m，孔深以钻入基础穿过砂层进入砾石层2m左右为宜灌浆时压力一般为127.40166.60kPa，套管下到填土层保证堤身干燥，基础部分砂砾层灌入水泥浆，然后逐步提升到土层，以黄泥浆封孔这种灌浆法主要用于治理因基础不良而引起的管涌用于填充蚁穴溶洞时，灌浆用30型钻机先在蚁穴或溶洞周围布孔灌入泥浆，形成包围国，然后进行填充，则填满为止

3　低压速凝式灌浆方法

这种灌浆方法一般用于高危水位下抢险堵塞管涌，它可根据管涌所处位置的地质情况(即粘土层或砂砾层)分别采用30型钻机或50型钻机钻孔，然后先向孔内注入浸水后即膨胀的物质(如黄豆大米)，再以小于49kPa的压力徐徐向孔内灌入加进速凝剂水玻璃的水泥浆注入膨胀物质是为了加大管涌内阻力，减慢管涌内水流速度，防止水泥浆随水流出；加入速凝剂，水泥浆能很快凝固而堵塞管涌。

结语

防渗处理灌浆施工技术 第4篇

1 丙凝的特点

对于将化学技术应用到工程施工, 以加强工程质量效果的方式中, 丙凝在防渗工程中的成功应用就是一个很典型的例子。丙凝是一种新型的防腐防水材料, 具有很强的粘结水泥砂浆能力, 并能使之成为密实度大, 耐腐蚀性强, 持久抗渗的防水防腐砂浆层。该砂浆抗裂性能更好。可在坝基的迎水面、背水面、坡面、异形面进行防腐防渗的工程处理, 丙凝产品的优质特点决定了其在坝基防渗修复处理中可以具有良好的施工效果。

2 坝基渗漏原因分析

经过分析相关资料显示, 目前我国存在着很多坝基渗漏现象严重的堤坝, 而究其最终产生渗漏现象的原因, 大致可以分为以下几点:

2.1 大坝在施工过程中, 清基不彻底, 坝体与坝基接触部位存在渗

漏, 整个坝段坝体与坝基接触部位有很厚的腐殖土, 土体内含有植物根系、腐殖质、砾石和砂岩碎屑等杂物, 土体大部分为流塑状态, 含水量大, 强度低, 为强透水层。

2.2 主河槽段坝基为风化砂岩, 表层强风化, 筑坝时, 破碎风化层未清到新鲜层面, 引起层面、接触面渗水。

2.3 坝基砂岩局部存在节理裂隙或层间泥化夹层, 库区水流随着节

理裂隙渗到下游, 在大坝下游坝脚外, 砂岩出露地方, 渗水随岩石裂隙流出。

对坝基渗漏的原因进行充分掌握, 有利于对其防渗技术施工方案的制定, 以提高工作效率。丙凝化学灌浆技术是目前应用较为广泛的坝基处理技术, 通过对坝基帷幕进行丙凝灌浆, 降低坝基岩体的渗透性, 保证水库的正常运行。

3 丙凝化学灌浆技术的应用

帷幕灌浆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。在采用丙凝化学灌浆进行帷幕灌浆防渗处理时, 灌浆应自上而下分段进行。灌浆孔采用双排设置, 经化学灌浆处理后应达到的防渗标准规定的岩体渗透性 (单位吸水量) 为w0.003L/mim*m*m。

3.1 灌浆材料的组成及特点

水泥砂浆, 丙凝化学剂。其中水泥砂浆配比需要结合具体的施工情况进行制定, 并且要通过相关试验确定其最佳的水泥砂浆配合比。丙凝则由主剂丙烯酰胺、交联剂丙烯酰胺、引发剂过硫酸胺、促进剂二乙醇胺和缓凝剂铁氰化钾等材料组成。丙凝灌液及凝固体的主要特点有:

3.1.1 在20℃温度及标准浓度下, 其黏度与水甚接近, 其可灌性远比目前许多的灌浆材料要好。

3.1.2 浆液从制备到所需的时间, 可以在几分钟到几小时内精确地

加以控制, 而且凝结过程不受潮湿介质影响, 遇空气不会降低胶结强度。

3.1.3 浆液的黏度在凝结前保持不变, 使浆液在灌浆过程中保持相同的渗透性和可灌性。

浆液的凝结是立即 (瞬间) 发生的, 凝结后几分钟就能达到极限强度, 对加快施工进度和提高灌浆质量很有利。

3.1.4 浆液凝固后, 凝胶本身基本上不透水, 耐久性和稳定性好, 可用于永久性灌浆。

3.1.5 丙凝灌浆能在很低的浓度下凝结, 例如目前采用的标准为10%, 其中90%是水。

浆液凝固后不发生析水现象, 丙凝浆液的成本较低。

3.2 施工程序原则

丙凝化学灌浆技术的施工程序是本着先下游排、后上游排的原则进行的, 一般会按造孔的顺序将灌浆顺序有序排列, 先l序孔、后2序孔、再3序孔的原则进行, 灌浆的方法采用自上而下的孔口封闭的纯压灌浆方法。

3.3 施工工艺

3.3.1 造孔

丙凝化学灌浆孔采用地质钻机进行造孔, 在廊道内铺设钢轨, 将钻机固定在三角钢架平台上并调平, 用金刚石钻头钻进, 每段钻孔都要进行测斜纠偏。

3.3.2 钻孔冲洗及压水试验

钻孔前, 先用大流量水流对孔壁进行冲洗, 裂隙采用高低压脉冲冲洗, 压力为灌浆压力的80%, 待回水变清10min结束。裂隙冲洗后做简易压水试验, 压水段次和灌浆段次一致。

3.3.3 浆液的配制

丙凝浆液采用双液配制法。溶液分为甲液和乙液。具体施工时先配制甲、乙两种溶液, 分别储存在瓷桶内, 甲、乙液各50%。其具体配方比例要根据施工现场的具体情况和技术要求的标准进行确定, 施工前要做好模拟试验, 达到技术要求的标准方可投入使用。

3.3.4 灌浆过程

采用自上而下孔口封闭纯压式灌浆方法。灌浆前将射浆管下至距孔底20~10cm处, 将甲、乙液分批混合。开灌前先用水顶浆, 待孔内水被浆液顶出后, 迅速关闭阀门。提升灌浆压力至设计压力值。灌浆记录每10min读一次。灌浆过程中, 要认真观察抬动及漏、串浆等异常情况的发生, 并作好记录。当灌至设计规定压力下吃浆量小0.4L/min时, 即可结束灌浆。全孔灌浆结束后, 待凝24h, 然后扫孔, 进行灌后压水试验。

3.3.5 灌浆孔封孔

终孔封孔采用机械封孔。封孔前, 将孔内冲洗干净, 把射浆管下到孔底。用泵把0.5:l的水泥浓浆送至孔底, 待孔口返浆后, 边提射浆管边补充水泥浆, 直至射浆管全部提出孔口。然后采用孔口循环灌浆封孔。在2MPa压力下维持1h、待凝24h后, 观察孔内空段距孔口是否小于5m。若大于5m仍需进行机械封孔, 直至小于5m时, 用浓水泥浆进行人工封孔。

结束语

水库大坝坝基防渗处理施工技术 第5篇

摘要：水库大坝坝基渗漏会带来经济损失和安全问题，所以当渗漏量超出规定范围时必须采取防渗加固措施。坝基防渗可以选择许多方法，应根据工程地质条件、防渗目标选择经济合理、技术可靠的方法，本文对目前常见的施工技术做了分析介绍。

关键词：水库大坝；坝基；防渗

拦河造坝，修建水库，既是为了用好水资源，也是为了减少洪水的肆虐。然而从开始修建大坝起就面临许多挑战，可能因为大坝选址、设计、施工、维护等诸多因素造成渗漏。显然，存在渗漏通道是根本原因，水库蓄水形成的水头则加大了渗漏量。坝体、坝基、坝体与坝基结合部、坝体与岸坡接触部位等都是可能的渗漏部位，而坝基渗漏不仅常见，对大坝的安全威胁也很大，所以无论出于减少水资源损失的经济考量，还是为了避免渗透破坏的安全考虑，都应该对超标准的坝基渗漏进行处理。坝基渗漏处理方法很多，本文对常见施工技术做了分析介绍。

1 水库大坝坝基防渗处理的主要技术及特点

目前，坝基防渗处理主要采用灌浆、设置防渗帷幕、建造防渗墙、加厚黏土铺盖和修建黏土斜墙等措施。

1.1 灌浆

灌浆是指向坝基中的渗漏通道灌入可形成阻水“结石”的浆液方法。灌浆可以发挥充填、压密、粘合、固化等作用，封堵渗漏通道，固结松散颗粒和破碎岩石，所以阻漏效果比较出色。灌浆处理具有施工简便、经济实用的特点，常见技术类型有充填灌浆、高压喷射灌浆等，灌浆材料有水泥类灌浆材料、化学类灌浆材料。

1.2 防渗帷幕

防渗帷幕是在大坝基岩中建造一道连续、完整的阻水防渗带，以减少坝基渗漏。建造防渗帷幕也是通过灌浆的方法实现，可有效控制坝基渗漏。通常，防渗帷幕要深入到相对不透水岩层5m以上。根据地下岩层透水情况，防渗帷幕可以做单排，也可以2～3排，所以较为灵活。

1.3 防渗墙

防渗墙是指在大坝松散透水地基中通过泥浆固壁连续造孔，然后浇筑混凝土或其他防渗材料，形成连续的地下墙。如果可以嵌入基岩0.5～1m内，防渗墙的防渗效果非常可靠，但施工不如防渗帷幕灵活，工期较长，造价也比较高。根据施工方法，防渗墙可做成槽孔型墙、桩柱型墙和混合型墙。

1.4 加厚黏土铺盖和修建黏土斜墙

如果地下相对不透水岩层埋藏很深或岩溶地质，做防渗墙不现实，防渗帷幕效果也不理想，当地黏土资源易得时，采用加厚黏土铺盖和修建黏土斜墙不失为有效的方法，再结合排水减压，可以改善坝基渗漏问题。但这种方法施工时必须放空水库。

2 水库大坝坝基防渗处理施工技术应用

2.1 灌浆施工技术

在各种灌浆技术中，高压喷射灌浆是应用较多的一种，可用于土质松散、透水性高的坝基加固，与坝体劈裂灌浆泥墙衔接，是目前水利工程防渗加固处理中应用普遍的方法[1]。按照喷浆方式，高压喷射灌浆分为定喷、旋喷和摆喷三种形式，现以定喷为例说明。工艺流程为：测量定位→钻机就位→钻进造孔→清孔→送风、送浆、喷浆→检查喷浆参数→回灌浆液→转入下一孔位。采用地质钻机造孔，同时使用泥浆护壁。放下喷浆管时，为免泥沙堵塞喷口，可在喷嘴外裹上塑料薄膜。定喷操作一般以自下而上的顺序进行，下管到设计深度，清水试压，再调试喷射角度和方向，就可以开始喷浆了。浆液采用强度等级32.5的普通硅酸盐水泥配制而成，浆液比重1.60～1.75，回浆比重≥1.2。喷浆管提升速度，对砂砾石8～15cm/min，对砂土层10～25 cm/min。回填灌孔后进行检查验收，然后封孔。以“少灌多复”方式，先完成一序孔灌浆作业，再进行二序孔灌浆作业。质量检查可采用开挖检查、岩芯试验、围井注水等方法。

遇到特殊水文、工程地质条件，如裂隙发育、强透水介质，采用单纯水泥浆液处理，由于凝结硬化慢，浆液会被流水带走，这种情况下可采用双液灌浆或化学灌浆形式。双液灌浆即水泥和水玻璃混合灌浆。按混合方式，有搅拌桶混合、孔口混合和孔内混合三种方式。搅拌桶混合，可掺入最多8%的水玻璃，由于凝结快，需要即搅即喷，停留久了容易堵塞管道和喷嘴。孔口混合是在造孔附近混合，可掺入最多30%的水玻璃，由于孔口无压力，只能以自流状态灌注，适于浅部孔。孔内混合是采用双管送入孔内混合，掺入最多20%的水玻璃，这种方式便于控制配比和凝结时间，适用性广。化学灌浆可采用水泥砂浆和丙凝材料，一般也是双液配制，双泵双管路孔内混合。

2.2 帷幕灌浆施工技术

帷幕灌浆主要用于坝基前缘、两岸较大漏水区域的条状地带，例如砂卵石覆盖层地基最大透水性达845.5Lu，经帷幕灌浆处理透水性小于10 Lu[2]。工艺流程为：造孔→洗孔→压水试验→灌浆→封孔。根据设计和试验确定的孔深、分段长、孔距、排数、排距、孔序、排序等参数进行造孔。砂卵石坝基可以采用金刚石钻头钻孔，然后冲洗10min。灌浆孔段采用简易压水试验20min，试验压力为正常灌浆压力的85%，如果流量小于40L/（m·min），可缩短试验时间。灌浆材料采用强度等级不低于32.5的普通硅酸盐水泥配制的水泥浆或水泥黏土浆，开灌用水灰比2：1～5：1稀浆（根据透水率而定，透水率小的用更大的水灰比），在开灌浆液400L后逐级调浓，终灌水灰比0.8：1～0.5：1。如果吃浆大或孔口冒浆严重可采用前述水泥和水玻璃双液灌浆。灌浆过程中，按照灌浆分段原则分段，并记录流量、压力、浆液密度等参数，10～20m测量孔斜一次。灌浆方式由上至下循环，压力由小至大（如0.2MPa到1MPa）渐次升高，观测并记录抬动表变化数值，当抬动变化超过0.2mm应马上停止升压。灌注率≤0.4 L/min，续灌60min（或灌注率≤0.4 L/min，续灌90min），结束灌浆。浆液凝固后，放出孔内积水，用浓水泥浆封孔。

2.3 防渗墙施工技术

防渗墙施工方法可根据工程地质条件、工期要求进行选择，例如基岩以上采用“纯抓法”可快速成槽，基岩以下采用“钻劈法”对硬质地层也可兼顾速度[3]。工艺流程为：构筑施工平台和导墙→安装挖槽机械→槽孔施工→终孔验收→清孔换浆→下设钢筋笼、接头管、灌浆管、导管等→浇筑混凝土→拔出接头管→转下一槽段。采用“纯抓法”先抓取两端槽孔到基岩，再抓取中间副孔，连通后转移到下一槽槽段。基岩以下用冲击钻钻劈。造孔轴线偏差控制在3cm以内，孔斜率不大于0.4%。固壁泥浆采用膨润土泥浆，并添加羧甲基纤维素钠、碳酸钠等调节粘度与助分散的材料。槽段连接采用“拔管法”，可提高施工效率。鋼筋笼采用25t汽车吊吊设安装。浇筑混凝土采用混凝土泵车输送，并经漏斗和250mm导管下料。浇筑前先在导管内放置一个可浮在泥浆表面的胶球，再依次注入水泥砂浆和混凝土，这样可以隔离混凝土和管内的泥浆。随着混凝土不断赶出泥浆，逐渐提升导管，但要保证导管始终埋入混凝土面下1.5～6m深。

3 结语

水库大坝坝基防渗有多种方法可供选择，目前以高压喷射灌浆、帷幕灌浆、防渗墙应用较多。在选择防渗加固技术时，要经过勘探全面掌握坝基的基本情况，再结合设计、施工等各种条件，通过技术经济综合比较，采用经济合理、技术可靠的方案。

参考文献：

[1] 王宏亮. 坝基高压喷射灌浆与坝体劈裂灌浆泥墙衔接施工工艺探讨[J]. 甘肃水利水电技术，2015，51（8）：51-53.

[2] 田原. 帷幕灌浆在砂卵石坝基防渗加固中的应用价值分析[J]. 黑龙江水利科技，2014，42（5）：10-12.

化学灌浆在混凝土防渗处理中的应用 第6篇

关键词：化学灌浆,钢筋混凝土,水溶性聚氨酯

唐钢南区低温余热发电工程位于唐钢新建8万m3煤气柜南侧、一钢新建斜板西侧 (建陶院内) , 为提高煤气等能源综合利用率、节能减排工程。该工程由2台130T锅炉、辅助跨、发电厂房、循环水泵房、冷却塔等建筑物组成, 其中冷却塔为抗渗钢筋混凝土结构, 下部水池蓄水约1.0万m3, 总高度20.50m, 顶部设置8台风机, 在循环水泵单机试运转过程中发现蓄水池及上部等处混凝土有渗水现象, 且在内部已经无法进行修补、处理, 为确保冷却塔的正常、安全运行以及外部的美观, 决定进行化学灌浆防渗处理。

1 化学灌浆的优点

1) 压力高 (一般可达20Mpa以上) 且稳定可靠, 可让化学浆液完全进入砼结构深层微小裂缝内部, 止水效果好。

2) 施工工艺简单, 易行。施工速度快, 止水效果立竿见影, 一劳永逸;施工不受季节、天气限制, 可用于各种工程。

3) 具有良好的可注性, 且可根据实际需要调整胶凝时间, 甚至可达瞬间凝结, 适用于有流动水压的微小孔隙及裂缝灌浆施工。

结合以往类似工程经验, 坚持“治本、有效、经济”的原则, 同时根据本工程现场实际情况, 选择LW、HW水溶性聚氨酯作为灌浆材料, 其优点有:固化后胶结体为弹性体软泡, 可将水包住, 水份流失后将收缩到原体积, 弹性好抗变形, 适用于长期有水场合, 无毒、节能、交联能力强、综合性能优异、稳定性好、成本低、安全、不污染环境、有良好的适应变形的能力和一定的粘结强度, 各项技术性能指标如表1、2所示。

2 化学灌浆防渗堵漏技术原理及施工机械配置

1) 技术原理:化学灌浆堵漏技术就是利用灌浆机产生的持续高压, 将化学料液灌注到砼内部的缝隙中, 并将缝中的水完全挤走, 将缝隙完全填充满, 达到止水的目的。

2) 主要机械设备:灌浆泵 (化学灌浆) 、冲击电锤 (钻孔) 、高压清洗机 (用于洗缝、眼) 、止水针头专用 (灌浆嘴) 、高压管等。

3 施工工艺

LW/HW水溶性聚氨酯是一种快速高效的防渗堵漏补强加固化学灌浆材料, 其浆遇水后先分散乳化进而凝胶固结, 可在潮湿或涌水情况下进行灌浆。LW/HW可以按任意比例混合使用, 以配制不同强度和不同遇水膨胀倍数的灌浆材料。

1) 清面:详细检查、分析渗漏情况, 确定灌浆孔位置及间距, 凿除砼表面析出物, 清理干净需要施工的区域, 确保表面干净、润湿。2) 钻孔:使用冲击电锤在渗水位置进行钻孔, 钻头直径为14mm, 钻孔角度宜45°, 钻孔深度结构厚度的2/3, 但不得将结构打穿, 渗水部位钻孔间距50cm。3) 埋嘴:在钻好的孔内安装灌浆嘴 (又称之为止水针头) , 并用专用内六角扳手拧紧, 使灌浆嘴周围与钻孔之间无空隙, 不漏水。4) 洗孔:用高压清洗机以6Mpa的压力向灌浆嘴内注入洁净水, 观察出水点情况, 并将孔内及周边清洗干净。5) 封缝:将洗孔时出现渗水的裂缝表面用快干水泥进行封闭处理, 目的是在灌化学浆时不跑浆。6) 灌浆:使用高压灌浆机向灌浆孔内灌注设定好的配合比LW、HW水溶性聚氨酯 (LW∶HW=70∶30) 化学灌浆料。立面灌浆顺序为由下向上, 平面可从一端开始, 单孔逐一连续进行。当相邻孔开始出浆后, 保持压力3~5分钟, 即可停止本孔灌浆, 改注相邻灌浆孔。7) 拆嘴:灌浆完毕, 确认不漏即可去掉或敲掉外露的灌浆嘴, 清理干净已固化的溢漏出的灌浆液。8) 封口:用快干水泥进行灌浆口的修补、封口处理。9) 防水:用聚氨酯防水材料将化学灌浆部分涂三遍 (底涂、中涂、面涂) 以作表面防水处理。

4 施工过程中应注意的事项

1) 施工时操作人员必须佩戴防护眼镜、橡胶手套等劳动安全防护用品。2) 施工现场严禁烟火, 灌浆料均为易燃危险品, 施工现场要远离火源, 通风良好。3) 钻孔时注意电锤伤人, 高压管路保持畅通, 防止爆裂, 灌浆设备用完, 要及时清洗干净。4) 灌浆压力要稳定, 如达不到预定的压力值, 缩小浆液扩散距离, 从而影响灌浆质量。5) 由于混凝土内部裂缝发育的不可预知性, 在持续的高压力之下, 浆液从尚未被发现的裂缝中渗出, 可能影响到其它部位的外观效果。6) 封槽材料与混凝土面的粘结强度不够, 当灌浆压力保持在15Mpa以上时, 封槽面被浆液冲开。7) 高压管两端螺帽务必锁紧, 以免灌浆时浆液喷出。

5 效果检查

冷却塔外部混凝土表面渗水现象在处理后干燥无湿渍。

6 结语

实践证明, 化学灌浆应用于混凝土防渗处理工程是非常有效的。采用水溶性聚氨酯进行化学灌浆的施工工艺简单、工作效率高、渗水部位的处理质量好、成本低, 施工过程中出现的各种问题容易处理。化学灌浆可以在工业与民用建筑工程等混凝土防渗处理起到积极作用, 创造良好的经济和社会效益。

参考文献

[1]蒋硕忠, 邓敬森.中国化学灌浆的现状与未来[M].武汉:长江出版社, 2005.

防渗处理灌浆施工技术 第7篇

夏营水库是一座以城镇供水和农田灌溉为主, 兼有防洪等综合效益的中型水库工程, 水库总库容1155.82万m3。大坝为3级建筑物, 坝型为黏土心墙坝, 坝顶宽6m, 最大坝高为25.7m, 最大坝底宽度146.4m。坝体采用黏土心墙防渗, 心墙顶宽3m, 底宽8m;坝基采用防渗墙+帷幕灌浆的综合处理措施, 最大成墙高度11m。

2 地质条件

坝址河谷底宽130m, 谷底高程74.5m~78.5m, 河床覆盖层总厚4.6m~5.7m, 从上至下依次为第四系全新统冲洪积黏土、粉细砂和砾卵石, 其中黏土1.7m~4.5m, 粉细砂1.1m~2.0m, 砾卵石1.2m~5.9m, 粉细砂、砾卵石层属强透水层。其下伏为前震旦系双桥山群变余砂岩及板岩等, 呈全强风化状, 全风化岩体渗透系数为9.54×10-3~6.79×10-4cm/s, 中等透水;强风化岩体渗透系数为8.59×10-4~4.59×10-6cm/s, 中等透水性~微透水;弱风化岩体渗透系数为7.33×10-5~1.27×10-5cm/s, 弱透水。

3 坝基防渗方案

根据《碾压式土石坝设计规范》 (SL274-2001) , 对于3级坝, 岩基相对不透水层透水率宜为5Lu~10Lu, 本工程取5Lu, 防渗底界以深入5Lu以下5m。河床防渗底界高程为56.4m, 两岸防渗底线逐渐升高, 并向两岸延伸至正常蓄水位与5Lu线交汇处。根据坝址处工程地质条件, 结合坝基防渗要求, 拟定以下两种处理方案。

方案一:防渗墙+帷幕灌浆

清除坝基、坝肩范围内树枝、杂草, 沿坝轴线方向在河床范围布置C20混凝土防渗墙, 墙体向下切穿砂卵石层, 深入强风化层基岩以下, 最大成墙高度11m;在防渗墙下部及坝肩范围为设单排灌浆帷幕, 孔距2m, 帷幕底界深入5Lu线以下5m, 河床底界高程为56.4m, 两岸帷幕底界逐渐升高, 并向两岸延伸。方案一坝基剖面见图1。

方案二:黏土截渗槽+帷幕灌浆

挖除坝基、坝肩上部的黏土和粉细砂层, 选取砂卵石层作为大坝持力层, 沿坝轴线方向在心墙底部设黏土截渗槽, 底宽8m, 倒梯形断面, 截渗槽切穿砂卵石层, 深入强风化层基岩以下;黏土截渗槽下设单排灌浆帷幕, 孔距2m, 帷幕底界深入5Lu线以下5m, 河床底界高程为56.4m, 两岸帷幕底界逐渐升高, 并向两岸延伸。方案二坝基剖面见图2。

上述两种方案, 不同之处在于对坝基覆盖层的处理方式不同, 方案一保留了坝基上部的黏土、粉细砂和砂卵石层, 在覆盖层范围内设置混凝土防渗墙, 方案二挖除了坝基上部的黏土和粉细砂层, 保留了砂卵石层, 通过设置黏土截渗槽切穿砂卵石层起到防渗作用。

从工程技术方面来看, 采用混凝土防渗墙和黏土截渗槽均可行, 也是较成熟的防渗处理技术;从施工难度方面看, 黏土截渗槽开挖深度较大, 开挖后两侧存在砂卵石层强渗漏通道, 槽内黏土回填质量难以得到保证, 施工中需要在截渗槽上下游分别设置一排截渗井, 以降低截渗槽内水位;从工程量及投资方面来看, 坝基上部黏土和粉细砂层厚度约3m~4m, 方案二坝基范围内挖除及回填坝壳料工程量大, 投资也较高;从预期效果来看, 混凝土防渗墙防渗耐久性更好。综上所述, 本工程坝基采用防渗墙+帷幕灌浆的综合处理措施。

设计技术要点

防渗墙设计

防渗墙采用C20混凝土, 厚0.5m, 为保证上部墙体在填筑时的稳定性, 地面以上墙体配Φ14@200双层双向钢筋。混凝土抗渗等级为W6, 配置混凝土材料要求采用矿渣硅酸盐水泥, 水泥强度等级不小于32.5Mpa, 细骨料 (砂) 要求细度模数2.4~2.8, 砂率35%~45%, 粗骨料 (石子) 最大粒径不超过20mm~40mm, 水泥水灰比为0.6~0.65, 水泥用量不小于300kg/m3。防渗墙物理力学指标要求如下:

抗压强度R≥15MPa;

弹性模量E≤24GPa;

坍落度18cm~22cm;

扩散度34cm~40cm;

渗透系数K>i×10-7cm/s (1i10) ;

允许渗透比降[J]>80。

帷幕灌浆设计

(1) 灌浆帷幕的位置

帷幕必须与防渗墙紧密相连, 以达到有效阻水的目的, 确定灌浆帷幕位置在防渗墙轴线上, 即帷幕轴线与防渗墙轴线 (也即坝轴线) 重合, 使坝基防渗体与黏土心墙形成一个完整的防渗体系。

(2) 灌浆帷幕深度

根据《碾压式土石坝设计规范》 (SL274-2001) , 对于3级坝, 岩基相对不透水层透水率宜为5Lu~10Lu, 本设计取5Lu, 则帷幕灌浆深度以灌入q≤5Lu以下5m控制。

(3) 灌浆孔距

帷幕沿大坝轴线布置, 单排, 孔距2m。

(4) 灌注材料

灌浆管采用预埋Φ108铁管, 灌浆材料以水泥浆为主, 为确保灌浆质量, 要求使用32.5Mpa普通硅酸盐水泥, 细度要求通过4900孔/cm2标准筛的筛余量不超过2%。

(5) 灌浆压力

采用“自下而上”的灌浆顺序, 接触面灌浆压力采用0.1MPa~0.2MPa, 其下逐渐增加到0.3MPa~0.6MPa, 具体应以现场灌浆试验确定。

4 结语

在实际工程中, 受工程地质条件制约, 单一防渗墙或帷幕灌浆设计经济性往往较差, 可考虑将两者结合起来。本工程利用防渗墙切穿强透水层, 在防渗墙下部进行帷幕灌浆, 较好地解决了黏土心墙坝坝基防渗问题, 经济技术性显著。

防渗处理灌浆施工技术 第8篇

1该水库防渗以及处理情况

该水库开始建设于1958年, 待到1972年才正式投入使用, 大坝采用的是混凝土面板堆石, 而坝体则应用的是定向爆破填筑的方法, 混凝土面板本身具有一定对着防渗效果。该水库经过长时间的运行出现了非常严重的问题, 再加之, 水库建设初期并未达到最高防洪标准, 而且很多水库设施已经严重老化, 某些设置甚至已经失去了维修的意义, 另外, 工程观测水平比较低, 通讯也不发达, 这使得水库问题更显严重, 而其中最为严重的问题就是渗漏。维修人员发现问题后, 对该水库进行了两次维修, 都采用的是垂直帷幕灌浆方法, 效果不明显, 渗漏依然非常严重, 据统计年渗已经超过了70万m3, 占当时来水量中的1/5左右, 这使得灌区有超过0.03万m2农田无法得到正常灌溉。通过核查, 工作人员将水库定为三类病险水库, 是当时我国重点除险工程。经过多位专家的论证分析, 如要继续应用垂直帷幕灌浆技术依然不会达到良好效果, 通过调查分析, 采用斜孔帷幕灌浆技术会有一定的效果。

2该水库存在的问题介绍

该水库运行后进行了两次防渗处理, 第一次运用的是帷幕灌浆法, 防渗处理后渗流量明显下降, 以前最大渗漏为0.4m3/s, 处理后下降到0.18m3/s, 整体渗漏量减少了一半多。第二次进行的是固结灌浆处理, 再次降低了渗漏量。经过两次渗漏处理后, 左坝肩渗漏已经有了很大的改善, 而右坝三角渗漏的问题依然没有解决, 此外, 主河床坝基以及左坝破碎带渗漏问题也没有得到解决。

通过调查分析发现, 该水库坝体之所以会出现绕渗, 由两大因素引起:第一, 由地质结构引起, 右坝肩存在着压性断裂, 而且局部位置裂缝密集带出现了比较严重的碎块, 根据测量渗漏量达到了0.12 m3/s;第二, 由人为因素导致。岩体表层出现了比较严重的破碎情况, 而这基本上都有由于人为因素造成。这就直接导致前坝坡钢筋混凝土面板周边缝与右坝肩的插入深度仅有1.0~1.5m, 由于原右坝肩定向爆破形成浅层破碎带分布较广, 节理裂隙发育, 势必造成沿面板周边缝下部及右坝肩侧面三角地带的渗漏, 故该水库渗漏非常严重。

3斜孔帷幕灌浆在病险水库防渗处理中的应用

本次除险工程帷幕灌浆旨在右坝肩形成防渗帷幕, 以减少右坝肩绕渗问题, 右坝肩防渗作为本次除险工程的主要任务之一, 设计在右坝肩形成整体防渗帷幕, 将初设的坝顶右坝肩的40m平洞及垂直帷幕灌浆, 改为沿上游坝面与坝肩岩体交线布置的斜孔, 在左右坝坡的3个部位, 共布置钻灌孔28个, 钻灌总进尺765m.

3.1左坝肩下部防渗帷幕施工。根据提供的地质资料分析, 左坝肩下部有一断层在上次左坝肩灌浆时未能得到很好的解决。故本次除险加固工程在上游坝面与坝肩岩体交接2507m高程处, 呈辐射状布置7个孔 (1号孔-7号孔) , 前坝坡与垂直面总的夹角为35° 32″, 孔间夹角为5°04″, 孔深18.2~50m, 总进尺200.9m, 孔深按穿过断层后5m控制。

3.2右坝肩防渗帷幕施工。由于水库淤积高程在2507m, 故下部帷幕布置与左坝肩布置相同, 即在上游坝面右周边缝2507m高程处, 呈辐射状布置7个孔 (8号孔-14号孔) , 前坝坡与垂直面总的夹角为35°32″, 孔间夹角为5°04″, 孔深175~572m、总进尺1940m, 孔深按穿过断层深入弱透水层后50m控制。高程2507m以上分两个区间布置钻灌孔, 在高程2507~2525 m间, 布置10个孔 (17号孔-26号孔) , 孔距2m, 孔深为穿过相对不透水层后4m控制, 孔深23~28m, 总进尺258m, 钻孔与水平夹角为20°, 同时向下游倾斜5°。在高程2525~2537 m间, 布置4个孔 (26号孔-30号孔) , 孔距3m布置, 孔深为穿过相对不透水层后4m控制, 孔深均为28m, 总进尺112m.钻孔与水平夹角为20°, 同时向下游倾斜5°, 斜孔帷幕灌浆钻孔布置图, 斜孔帷幕灌浆钻孔布置特性。

3.3防渗标准。根据《碾压式土石坝设计规范》 (SL274-2001) 规定, 本工程坝高54m, 属中坝, 设计防渗标准为:检查孔按10%控制检测, 防渗帷幕体内岩体单位吸水量不大于5Lu, 终孔深度为岩石透水率Lu≤10, 伸入弱透水层后5m终孔。

4斜孔帷幕灌浆在病险水库防渗处理中的应用效果

利用方法来对该水库进行斜孔帷幕灌浆防渗处理, 与早期应用的垂直帷幕防渗方法相比较, 孔数由最初的中20个变为30个, 而钻孔深度则由原来的880m变为765m, 从整体上将, 钻灌长度左右减小, 变为1307m。该水库应用斜孔帷幕灌浆方法后, 产生了非常好的效果, 具体表现如下:

第一, 右岸坡与坝肩构成的三角渗漏区域被全部封闭上, 这使得坝肩经过坝体渗漏的总数量大为降低, 由此避免了右坝肩、面板等出现的绕渗问题;第二, 施工人员在与主河道垂直的前趾板上进行帷幕灌浆, 有效的解决了砂砾石渗漏的问题, 从而彻底解决原来坝基因为清理不彻底而出现的渗漏问题;第三, 施工人员在2507~ 2537m的右坝肩上, 应用的是水平帷幕灌浆法, 使得避免左坝肩左侧断层处出现的渗漏问题。

该水库工程竣工后, 进行了全面验收, 完全符合设计技术规范要求, 而且完全合格。水库绕渗问题彻底解决, 运行一段时间后观测, 渗漏量由最初占来水量的20%左右, 下降到2%左右, 年渗漏量也由最初的70万m3下降到先进的13.7万m3, 整体上节约了80% 水量, 防渗效果非常显著。最为重要的是, 此种方法的应用, 对日后类似工程的防渗出险提供了新的方式方法, 这对我国防渗处理水平的提高提供了借鉴。

5结论

综上所述, 可知斜孔帷幕灌浆在病险水库防渗处理中的应用效果非常好, 日后可以尝试着推广应用。当然要想达到最佳效果, 施工人员需要预先做好很多方面的工作, 比如对水库渗漏部位进行全面了解, 依据设计方案制定出科学的对施工方案等。

摘要：某水库前后共进行了两次防渗处理, 最初一次应用的是垂直帷幕灌浆技术, 一段时间后又发生了渗漏, 因此防渗效果非常不佳。最后施工人员决定应用斜孔帷幕灌浆方法, 此种方法应用后, 水库防渗效果显著, 这对未来我国病险水库的治理提供了解决路径。以某书库为例, 对斜孔帷幕灌浆在病险水库防渗处理中的应用进行了介绍。

关键词：斜孔帷幕灌浆,病险水库,防渗处理,应用

参考文献

[1]姚惠芹, 彭朝福, 陈文灏.QC水电站大坝帷幕灌浆试验与分析[J].水利与建筑工程学报, 2010 (3) .

[2]王逊, 王守军, 罗长军.既有土坝坝基帷幕灌浆施工工艺及灌浆效果的探讨[J].水电能源科学, 2009 (5) .

[3]李宵, 李守华, 史秀惠.向家坝水电站右岸地下厂房帷幕灌浆试验[J].四川水力发电, 2009 (4) .

[4]孙建军.深孔帷幕灌浆孔斜成因与处理[J].中国农村水利水电, 2009 (8) .

高压喷射灌浆防渗技术 第9篇

高压喷射灌浆技术由日本于20世纪60年代末期创造出来的一种新的施工方法。我国在日本之后, 对高喷技术研究开发较早和应用范围较广的国家。铁道部科学研究院于1972年率先开始试验旋喷桩并获得成功。80年代初, 山东水利科学研究所运用该项技术原理, 经过研制改进和多年的实验探索, 提出了一整套较为完善的高喷灌浆防渗技术。特别是近年来, 为适应众多防渗工程的需要, 我国的高喷技术有了很大进展, 尤其是在堤坝防渗加固方面更为突出。高压喷射灌浆是利用钻机造孔, 然后把带有喷头的灌浆管下至土层的预定位置, 以高压把浆液或水从喷嘴中喷射出来, 形成喷射流冲击破坏土层, 土粒从土体上剥落下来后, 一部分细小土粒随着浆液冒出地面, 其余部分与灌入的浆液混合掺搅, 在土体中形成凝结体。其基本原理是利用射流作用切割掺搅地层, 改变原地层的结构和组成, 同时灌入水泥浆或混合浆形成凝结体, 借以达到加固地基和防渗的目的。

1高喷灌浆的分类

按型式高喷灌浆分为旋喷、摆喷和定喷三种。旋喷喷射时, 喷嘴一面提升一面旋转, 形成桩凝结体;摆喷喷射时, 喷嘴一面提升一面摆动, 形成亚铃状凝结体;定喷喷射时, 喷嘴一面提升一面喷射, 喷射方向始终固定不变, 形成板状凝结体。按工法高喷灌浆可分为单管法、二管法、三管法等几种方法, 它们各有特点, 可根据工程要求和土质条件选用。

2高喷灌浆技术的特点

(1) 可灌性好。

高压喷射灌浆是强制破坏原土层结构, 不存在一般注浆的可灌性问题。只要高压射流能破坏的地层均可灌入浆液并与原土层土粒混合搅拌成防渗墙体。

(2) 连接可靠。

高压喷射灌浆板墙自身只要灌浆孔距设计合理, 连接即可得到保证, 且高喷墙体与原土体亦能很好结合。不仅如此, 高喷灌浆板墙与地下各种原有构筑物之间, 亦可借助新喷射流将原构筑物表面冲刷干净并与其凝结, 牢固地溶为一体。

(3) 适应地层广深度较大。

高压喷射灌浆所适应的地层, 从80年代中细砂扩展到目前包括块球体在内的所有第四系地层, 均可构筑高压喷射灌浆板墙或桩。基础处理的深度, 在1992年处理深度达63 m, 目前已达80余m。关键是钻孔垂直度问题, 现在可控制在3‰左右。

(4) 机动灵活、对施工场地要求不高。

高压喷射灌浆的设备较为简单、占地面积小、易于搬迁;在纵向上可在钻孔内的任何高度、不同方向进行高压喷射灌浆, 对堤坝加固处理。

因为高压喷射灌浆具有上述诸多优势, 在我国的防渗工程中得到了较普遍的应用。

3高压喷射灌浆作用机理

高压喷射灌浆是借助于高压射流冲切掺搅地层, 浆液只是在高压射流作用范围内扩散充填, 有着较好的可灌性和可控性。它形成凝结体是多种因素综合作用的结果, 其中工作条件、地层因素起主导作用, 其作用机理主要有以下几个方面。

(1) 冲切掺搅作用。

强大的射流作用于土体, 将直接产生冲切土层的作用, 造成土体结构破坏。在射流产生的卷吸扩散作用下, 使浆液与被冲切下来的土体掺搅混合。

(2) 升扬转换作用。

射流冲切过程中沿孔壁产生的升扬作用, 能从孔底将冲切下来的土体细颗粒沿孔壁向上升扬流出孔口。

(3) 充填挤压作用。

射流束末端虽不能冲切土体, 但对周围土体产生侧向挤压力。同时, 喷射过程中及喷射结束后, 静压灌浆作用仍在进行。在灌入浆体的静压作用下, 对周围土体及灌入浆液将不断产生挤压作用, 促使凝结体与两侧的土体结合更为紧密。

(4) 渗透凝结作用。

喷射灌浆过程除在冲切范围内形成凝结体外, 还可以向冲切范围以外产生浆液渗透作用, 形成渗透凝结层。其层厚与被灌地层中的级配及渗透性有关, 在渗透性较强的砾卵石地层可达10～15 cm厚;在渗透性较弱的地层, 如细砂层或粘土层, 厚度则很薄, 甚至不产生渗透凝结层。

(5) 位移袱裹作用。

在射流冲切掺搅过程中, 若遇有大颗粒如卵漂石等, 则随着自下而上冲切掺搅, 在强大的冲击振动力作用下, 大颗粒将产生位移, 被浆液袱裹;浆液也可沿着大颗粒周围直接产生袱裹充填凝结作用, 此即该法应用于卵漂石地层及堆石体的原因。

4高压喷射灌浆施工

(1) 施工设备。

高压喷射灌浆施工设备是按照高压喷射灌浆工艺的要求, 由多种设备组装而成的成套设备, 共分造孔、供水、供气、供浆、喷灌等五大系统和其他配套设备等六个部分。

(2) 施工及工艺。

用高压喷射灌浆进行防渗加固, 首先要全面了解各项工程的技术要求, 然后对其所要处理的工程进行现场调查, 搜集和了解该工程的水文、地质资料及工程的设计, 据此编制施工组织设计方案, 选择合适的高喷设备。据目前的国内有关资料, 综合实践经验, 不同喷射类型的高压喷射灌浆施工工艺技术参数的配合见表1。

(3) 孔距及布置形式。

高喷灌浆的孔距及布置形式的设计合理与否, 对高压喷射灌浆的造价及质量影响很大, 应结合现场试验精心设计, 选取较为合理的、适宜的孔距及布置形式, 以确保施工质量, 降低工程造价。

作为防渗工程, 临时性和一般性的工程常采用单排布孔, 重要工程布置成双排或多排孔, 以确保施工质量。

防渗工程中常用的定喷板墙, 大多采用交叉折线形连接, 俗称“人”字形。这种连接形式, 连接可靠, 结构稳定性好。喷射方向与轴向的夹角一般设计为20°～30°, 连接角度120°～140°, 布孔施工时可按由疏到密的原则, 分序施工, 先喷一序孔, 再喷二序孔。

旋喷桩直径的大小, 依据地层、水文地质情况的不同亦有差别, 对此应做出正确的估计。目前我国水利工程的旋喷桩直径多采用1.5 m左右, 具体到某一工程, 正确的旋喷桩直径也应通过现场试验来确定。

5施工程序和工艺

施工程序大体分为钻孔、下注浆管、喷射、提升等, 如图1所示。

(1) 钻孔。

首先把钻机对准孔位, 垫稳、垫平机架。控制孔位偏差不大于1～2 cm。钻孔要深入基岩0.5～1.0 m, 钻进过程要记录完整。严格控制孔斜, 孔斜率可根据孔深, 经计算确定, 以两孔间所形成的防渗凝结体保证结合, 不留孔隙为准则。

(2) 下喷射管。

将喷射管下放到设计深度, 将喷嘴对准喷射方向。用震动钻时, 下管与钻孔合为一体进行。为防止喷嘴堵塞, 可采用边低压送水、气、浆, 边下管的方法, 或临时加防护措施, 如包扎塑料布或胶布等。

(3) 喷射灌浆。

当喷射管下到设计深度后, 送入合乎要求的水、气、浆, 喷射1～3 min;待注入的浆液冒出后, 按预定的提升、旋转、摆动速度自下而上边喷射边转动、摆动, 边提升直到设计高度, 停送水、气、浆, 提出喷射管。喷射灌浆过程中必须时刻注意检查注浆的流量、气量、压力以及旋、摆、提升速度等参数是否符合设计要求, 并且随时做好记录。

(4) 清洗。

当喷射到设计高度后, 喷射完毕, 应及时将各管路冲冼干净, 以防阻塞, 尤其是浆液系统更为重要。

(5) 充填。

为解决凝结体顶部因浆液析水而出现的凹陷现象, 每当喷射结束后, 随即在喷射孔内进行静压充填灌浆, 直至孔口液面不再下沉为止。

参考文献

[1]GB50202-2002, 建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].

[2]DL/T5200-2004, 水电水利工程高压喷射灌浆技术规范[S].

[3]基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2009.

水利工程防渗处理施工技术的应用 第10篇

[关键词]水利工程;防渗处理;施工技术

水利工程起到防洪、灌溉的作用，一旦出现渗漏的问题，即会对水利工程的整体造成很大的干扰，增加了水利工程的风险性，产生较大的安全威胁。水利工程提高了对防渗处理施工技术的重视度，致力于发挥防渗处理的作用，满足水利运行的防渗需求，杜绝发生渗漏、裂缝的情况，保护水利工程的质量，优化水利工程的运营环境。

一、水利工程的渗水问题分析

水利工程的渗水问题有多种，表现在水利工程的运营过程中，是以不同的形势表现出来的[1]。分析水利工程的渗水表现，如：（1）底板渗水，水利工程底板渗水的规模大，基本是由基坑水位引起的，可发生在连续降水、水位升高等情况后;（2）施工缝渗水，由施工因素造成，水利混凝土施工中，不连续的浇筑操作，导致水利工程表面出现施工缝，成为渗水的渠道;（3）管道漏水，水利工程中包含大量的穿墙管道，施工不严谨、不规范，影响了管道的质量，致使穿墙管道漏水，对水利工程运行造成干扰，表现为渗水。

二、防渗墙在水利工程中的应用

防渗墙是水利工程中的关键项目，其可降低水利工程渗漏的发生机率。防渗墙的厚底小，效益明显，例举水利工程中防渗墙的几点工艺。

1、薄型抓斗工艺

薄型抓斗工艺中的机械设备，主要是小型的挖掘机，使用宽度=30cm的挖斗，在挖斗挖掘的过程中，喷射防渗墙所需要的泥浆。薄型抓斗完成防渗墙的土壁建设时，规划混凝土的浇筑，进而完成整个防渗墙的施工过程。薄型抓斗工艺，适用在大型防渗墙的建设中，厚度可以达到40m，并且能够应用在砂土丰富的水利工程内，起到优质的防渗作用，不会在稳定性、安全性方面出现问题。

2、锯槽法

锯槽法在水利工程的防渗墙中，先要选择恰当的导孔，设定切割的深度，同时保持0.85～1.56m/h的速度，再移动开槽的位置[2]。一般情况下，锯槽法可以分为正循环和反循环两种方法，锯槽过程中的土体，及时运送到水利工程的现场以外，当锯槽法完成后，可在土槽中灌入混凝土，厚度控制在20～30cm，辅助完成防渗墙施工技术。锯槽法对机械操作的要求非常高，期间需要按照水利工程防渗施工技术的规范设计进行，不能出现工艺误差。

3、深层水泥搅拌工艺

水利工程防渗墙中的深层水泥搅拌工艺，采用多头深层搅拌的方式，一次性完成墙体成桩，构成稳固的水泥土桩，然后根据水泥土桩的位置，搭接成防渗墙，墙体控制均在22m以内，渗透系数低于10cm/s，抗压强度高于0.3MPa。深层水泥搅拌工艺具有环保的特性，其可规避防渗墙工艺中潜在的污染问题，适用在多种类型的水利工程中，可以适应水利工程的土质，如：沙砾、粘土等，起到关键的作用。

三、水利工程防渗处理技术应用

结合水利工程中出现的渗水问题，分析防渗处理施工技术的实践过程，例举两种比较常用的防渗技术，如下：

1、灌浆防渗技术

灌浆防渗技术在水利工程中较为常见，其可根据水利工程的需求，设计灌浆防渗的方法，体现灌浆防渗技术的作用[3]。常见的灌浆防渗技术有：防渗帷幕灌浆技术、高压填充灌浆技术、高压喷射灌浆技术等，以某水利工程为例，分析高压填充灌浆技术的应用。该工程属于水利工程的堤坝部分，遭遇溶洞、蚁穴的干扰，发生渗漏的同时，也存在不稳定的因素，因此，该工程选择高压填充灌浆技术，在堤坝顶部选择适当的位置，安排钻孔，保持50m的钻孔深度，间隔控制在1.5～2m，灌浆的高压在127.4～166.6kPa之间，按照实际灌浆填充进行调整，待水泥灌注达到堤坝的顶端时，使用黄泥浆封闭，通过黄泥浆提升高压填充灌注的强度，保障堤坝灌注的稳定性。灌浆防渗技术的类型较多，适用于坝体、表面等多个位置，解决不同类型的渗水问题。目前，随着水利工程的发展，灌浆防渗技术得到广泛的应用，各种类型的防渗技术，均能应用到水利工程的实践中，改善了水利工程的运营。

2、复合土工膜防渗技术

复合土工膜防渗技术在水利工程中，是一类新型的技术，具有综合、复合的特点。复合土工膜在水利工程防渗中，由三个部分组成，两个侧边都是土工织物，中间部分是土工膜，加强防渗的控制力度。复合土工膜不仅具有防渗的特点，还具有抗老化、质量轻的特性，符合水利工程的防渗需求[4]。根据复合土工膜在水利工程防渗施工技术中的应用案例，分析防渗过程中的注意事项，如：（1）合理选择复合土工膜，考虑到水利工程防渗时的材料、力学需求，选择相符的土工膜，特别注重复合土工膜的透明度、结构特性，促使复合土工膜能够在水利工程中起到防渗的作用;（2）科学设计复合土工膜的接缝方式，选择紧密闭合的接缝方法，实现有效的止水处理，保障复合土工膜与水利工程的有效连接，控制连接位置的稳定性;（3）在复合土工膜防渗技术中，提出防护控制，尤其是土工膜的保护层，优化防护措施的应用，防止土工膜自身发生破损而引起渗漏。

结束语

水利工程建设中，不论是新建工程，还是修复工程，都要深化防渗处理技术的应用，规范水利工程的防滲建设，提高水利工程的运营效率。水利工程中，强调了防渗处理技术的重要性，要求管理部门积极配合防渗工作，保护水利工程的安全性，防止出现渗水、渗漏的问题，以免降低水利工程的运行质量和性能。

参考文献

[1]张爱疆.防渗处理施工技术在水利工程中的具体应用[J].科技风，2010，19：186.

[2]邱灏.水利工程防渗处理施工技术综评[J].黑龙江水利科技，2011，01：113-114.

[3]王玮，王鑫.水利工程中防渗施工技术的应用探究[J].科技创新与应用，2014，20：169.

[4]高淑英.试论水利工程防渗处理施工技术应用[J].水利建设与管理，2012，12：32-33.

作者简介

浅谈防渗墙下帷幕灌浆施工技术 第11篇

关键词：大坝基础,防渗墙,帷幕灌浆,施工技术,施工工艺

1 工程概况

硗碛水电站位于四川省宝兴县境内的东河上游河段, 为高坝引水式龙头水库电站。该工程共装机3台, 单机容量为80mW, 总装机容量为240mW。工程枢纽由拦河大坝、泄洪洞、放空洞、引水隧洞、调压井、压力管道和地下厂房等建筑物组成。拦河大坝为砾石土直心墙堆石坝, 最大坝高123m, 坝轴线长452.7m, 坝顶宽度10.0m, 最大底宽450m。

坝体基础为深厚覆盖层, 大坝地基防渗采用防渗墙与帷幕联合防渗处理方式, 在轴线上采用一道厚为1.2m的混凝土垂直防渗墙, 防渗墙最大深度68m。防渗墙下部采用2排灌浆帷幕进行防渗, 帷幕灌浆最大孔深113.5m。在防渗墙浇注前按排距1.0m、孔距2.0m下入预埋管, 预埋管采用6m长的φ108铁管对接。

2 防渗墙下帷幕灌浆施工特点

1) 铁管对接次数多, 不能保证预埋管的垂直度, 造孔困难;

2) 采用预埋管代替孔口管, 预埋管底部与基岩衔接部位局部有沉淀, 易塌孔埋钻, 造成孔故;

3) 多数钻孔孔深大于70m, 返水时间较长, 难以及时的从返水情况确定钻进是否正常, 易造成孔故。

3 施工工艺

3.1 预埋管施工

灌浆管底部用厚度为1mm的铁皮封堵, 可避免混凝土灌入, 也可避免其他孔灌浆时浆液串入, 而增加扫孔量。在防渗墙浇筑前, 每个槽段的预埋管通过钢筋笼固定, 5个~7个灌浆管为一组, 整体下入, 以尽量保证其垂直度和不受浇筑的影响而发生变形。

3.2 钻孔灌浆施工

按先下游排、后上游排, 排内分三序的原则进行。先施工先导孔, 然后依次施工Ⅰ序孔、Ⅱ序孔、Ⅲ序孔、检查孔。

灌浆孔:预埋管扫孔及钻至基岩2m接触段灌浆并待凝3d第二段钻孔简易压水第二段灌浆终孔段钻孔简易压水终孔段灌浆封孔。

检查孔应取芯, 采用自上而下分段栓塞进行压水、自下而上分段栓塞灌浆。

3.2.1 钻孔

钻孔采用XY-Ⅱ地质钻机、自上而下分段进行施工。钻孔过程中控制转速和压力, 严禁采用高速钻进, 钻进压力应与钻孔深度相匹配。在岩层松散, 沉淀较多部位, 应停钻, 采用压力水冲洗后进行灌浆, 方可继续钻进。由于廊道高度仅3.5m, 宽度2m, 难以采用常规的三脚架进行起下钻作业, 本工程在廊道浇筑时根据孔口管位置预埋了吊环, 便于采用长钻杆施工和提高了起下钻工效。

1) 采用φ56mm钻头钻孔 (检查孔不镶注孔口管, 采用φ76mm钻头一径到底) 。孔深偏差控制

在±20cm。开钻前用地锚将钻机固定, 采用罗盘保证钻机立轴方向正确, KXP-1测斜仪控制孔斜。见基岩5m、11m、21m各测一次, 以下每10m~20m测一次;

2) 详细记录钻孔过程中的各种地层情况、返水大小、颜色及涌水情况、各孔的预埋管长度等;

3) 尽量使用大于3.0m以上的长钻具进行孔斜控制, 如发现孔斜超过规定时, 应及时纠偏。

3.2.2 裂隙冲洗和压水试验

1) 各孔段灌浆前应进行孔壁冲洗和裂隙冲洗, 以期提高灌浆效果。冲洗后孔内残留物沉积厚度不得超过20cm。

2) 先导孔的各段在钻孔裂隙冲洗完成后, 采用自上而下分段进行单点法压水试验, 各次序孔的各灌浆段在灌前进行简易压水试验, 通过压水透水率大小为灌浆提供相关施工参数。

3.2.3 灌浆

采用孔口封闭、孔内循环、自上而下分段灌浆法施工。用HT-Ⅱ型灌浆自动记录仪进行记录。采用钻杆作射浆管, 射浆管距孔底不大于50cm。

1) 针对透水率较小的孔段, 尽快提升灌浆压力至设计压力进行灌注;透水率较大或无回水的孔段, 采用逐级升压的方法进行灌注, 若长时间不能结束, 则采用降压限流、间歇、待凝的方式进行处理。

2) 在松散的炭质千枚岩地层, 成孔困难。处理方法为:钻进至该段后, 先采用大流量水进行冲洗, 将钻孔周围的松散岩渣冲出, 在一定的压力下注入浓浆, 待凝8h~12h后进行扫孔。

灌浆结束标准:在规定压力下, 灌浆注入率不大于0.4L/min时, 连续灌注60min;或注入率不大于1.0L/min时, 连续灌注90min, 且灌浆全过程中, 在设计压力下的灌浆时间不少于90min, 均可结束灌浆。

3.2.4 质量检查

在单元工程完成钻灌施工14d后进行检查孔施工。自上而下分段进行钻孔和压水试验。压水结束后进行灌浆和封孔。

4 施工检查和效果分析

根据灌浆成果分析及监理工程师的现场指示确定检查孔。检查孔的数量为灌浆孔数量的10%, 且一个单元工程内至少布置1个检查孔。灌浆检查在灌后14d进行, 以压水试验检查为主, 并结合钻孔、取芯资料、灌浆记录等综合评定其质量。

4.1 灌浆成果分析

防渗墙下帷幕灌浆成果统计见表。

总体上看, 上游排单耗较下游排减少54.8%;排间各孔序的单位耗灰量按施工次序呈递减趋势, 下游排孔递减率分别为:40.2%、56.4%, 上游排孔递减率分别为:29.3%、36.9%, 单位吸浆量按分排分序逐步减少, 符合排间分序、排内加密的灌浆规律。这说明总体灌浆效果良好, 质量可靠。

4.2 质量检查分析

防渗墙下帷幕灌浆施工的目的是为提高坝基的抗渗效果, 以灌后压水试验进行质量检查, 合格标准为不大于5Lu。压水质量检查成果分析见表2。

从表2可以看出:最大透水率为2.51Lu, 最下透水率为0.02Lu, 小于设计标准, 大多数透水率值小于1Lu。这说明灌浆效果良好, 所形成的帷幕能够起到防渗目的。

5 结论

由于防渗墙下帷幕在廊道内施工, 工作面狭窄, 故在廊道浇筑时, 根据帷幕孔位对应预埋吊环, 使起下钻等辅助工作更易操作, 提高了施工进度。

预埋灌浆管时采用1mm厚铁皮封堵管底, 有效防止了杂物进入管内, 并减小了扫孔难度。采用预埋灌浆管作孔口管, 能够保证灌浆质量, 同时避免重复镶注空口管, 对施工进度有所提高。

参考文献

[1]国家电力公司成都勘测设计研究院.基岩帷幕灌浆技术要求, 2004, 3.