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帷幕灌浆

在岩石或砂砾石地基中建造防渗帷幕的灌浆。可防止坝基渗漏、降低渗透水对坝基的扬压力,保证坝基的渗透稳定。20世纪以来,帷幕灌浆一直是岩基防渗处理的主要手段。中国在贵州乌江渡水电站岩溶发育的坝基中,采用高压灌浆工艺,最大压力为60千克/厘米2,成功建成了灌浆帷幕;在具有微细裂隙或断层破碎带发育的岩基中,也成功地建成了灌浆帷幕。这些都标志着中国的帷幕灌浆技术已达到一定的水平。

在岩石或砂砾石地基中建造防渗帷幕的灌浆。可防止坝基渗漏、降低渗透水对坝基的扬压力,保证坝基的渗透稳定。

20世纪以来,帷幕灌浆一直是岩基防渗处理的主要手段。中国在贵州乌江渡水电站岩溶发育的坝基中,采用高压灌浆工艺,最大压力为60千克/厘米2,成功建成了灌浆帷幕;在具有微细裂隙或断层破碎带发育的岩基中,也成功地建成了灌浆帷幕。这些都标志着中国的帷幕灌浆技术已达到一定的水平。砂砾石层帷幕灌浆,中国在密云、岳城、下马岭等工程均已应用。但其施工比较复杂,耗用水泥量大,造价较高,工期较长,采用预埋花管法灌浆时,耗用钢管多;70年代以来,世界各国已很少采用,愈来愈多地被混凝土防渗墙所代替。

帷幕灌浆的设计 摸清地质情况;做好灌浆试验;选定帷幕的位置和结构(深度、厚度和平面上的长度),并根据水工建筑物的重要性来选定防渗标准与质量检查方法;当基坑开挖后,地质条件有变化时,要按实际情况调整帷幕结构;由于灌浆帷幕投入运行若干年后,常需要进行修补,所以要为以后的补灌工作创造便利条件。帷幕灌浆的主要材料,对岩基是用水泥浆,特殊情况时,才使用化学浆液;对砂砾石层多用水泥粘土浆。

灌浆帷幕的分类 按灌浆孔的排数分,有单排孔帷幕和多排孔帷幕。地质条件比较复杂时,一般多采用2~3排孔,平面上呈梅花形布置。按灌浆孔底部岩层的透水性分,有深入相对不透水岩层的,叫做接地式帷幕;没有达到相对不透水岩层的,叫做悬挂式帷幕。

岩基帷幕灌浆施工混凝土坝都在两岸坝肩的平洞和坝体内的廊道中进行。土石坝有的先做帷幕灌浆,后填筑坝体;有的在坝体内专设的钢筋混凝土廊道中进行,后者主要优点,一是灌浆与坝体填筑互不干扰,二是当帷幕需要进行补强时,可以在廊道中进行。

所有帷幕灌浆的钻灌顺序,无论排序或同一排的孔序都应遵循逐渐加密的原则。由两排或多排孔组成的帷幕,一般多是先钻灌下游排,再钻灌上游排,后钻灌中间排。同一排上的灌浆孔或单排孔帷幕,一般均按2~4个次序钻灌,以按3个次序的为多。

灌浆方法多采用全孔分段灌浆法。灌浆段的长短关系到灌浆质量。岩石灌浆时,一般地质条件下,段长多为5~6米;地质条件较好,段长可放长,但不宜超过10米;岩石破碎、裂隙发育、渗漏严重的地段,段长应缩短至3~4米;渗漏量特大的地区,例如遇到大溶洞时,应单独做为一段,进行特殊处理。混凝土坝体与基岩接触面,应作为一短段,单独灌浆,即所谓的接触灌浆。砂砾石层灌浆,采用循环钻灌法时,段长一般为1~2米;采用预埋花管法时,段长一般仅为0.33~0.50米。

灌浆压力P是指装在孔口处的压力表指示的压力值。岩石灌浆压力,帷幕表层不宜小于1~1.5倍水头,底部宜为2~3倍水头。砂砾石层灌浆压力应尽可能大些,但应以不引起地面抬动或虽有抬动但不超过规定允许值为限,孔的下部可比孔的上部大,后序孔可比前序孔大,中排孔可比边排孔大。

灌浆开始后,一般采用一次升压法,即将压力尽快升到规定压力。当一定浓度的浆液累计灌入浆量达到规定数量而吸浆量没有改变或改变不显著时,则需将浆液变浓一级,这样逐级加浓,直至达到结束标准。当地基的透水性严重,灌入浆量很大时,才使用由低到高的分级升压法。例如可分为0.4P、0.7P、1.0P三个阶段,当单位时间内灌入的浆量减少到规定限度后,则将压力升高一级,直至达到设计规定的压力。浆液的水灰比一般分为以下9级:10、5、3、2、1.5、1、0.8、0.6、0.5。正常灌浆时,一个灌浆段常用的结束标准是:在规定压力下,单位时间内灌入的浆量小于0.2~0.4升/分,再延续灌注30~60分钟后,该段灌浆即可结束。

每一灌浆孔灌浆结束后,均要及时封孔。还应及时整理与认真分析灌浆资料,并存入工程技术档案,供日后查询。

设检查孔做压水试验是检查帷幕质量的主要手段。岩基中帷幕的防渗标准应依据地质条件、坝型、坝高和水工设计对岩基防渗的要求等而定,比较高的坝,其防渗标准一般采用值为,单位吸水率小于0.01升·分-1·米-1·米-1;砂砾石层中帷幕的防渗标准为,渗透系数小于10-4~10-5厘米/秒。