水电站大坝帷幕灌浆技术

水电站大坝帷幕灌浆技术

汪春生

中国葛洲坝集团市政工程有限公司  湖北  宜昌  443002

摘要：帷幕灌浆技术在水电站中实用性很强，技术的优势在于其良好的安全性能和相对容易接受的技术成本。因此，它被广泛应用于水电站建设，尤其是水电站建设中，能很好地处理水电站大坝渗漏问题。这是水电站坝基防渗加固中最常用的技术。

关键词：水电站；大坝；帷幕灌浆技术

引言

随着国家可持续发展战略的深化，电力是人类生存和发展所不可或缺的能源，水力发电厂是我国电力供应的重要来源，电力需求增加，水力发电厂的数量也在增加。随着科学技术的迅速发展，水电站大坝建设技术也取得了飞速的发展，帷幕灌浆技术作为一项实用型技术被广泛应用于水电站大坝岩基防渗帷幕施工中，帷幕墙的形成对大坝基础的防渗性能至关重要。为了确保水电站的安全和稳定，充分发挥幕墙注入技术的安全强化作用，需要充分掌握幕墙注入技术的应用原则、技术实施标准，并根据工程的实际情况选择最佳施工技术，才能确保水电站施工的安全和稳定。

1大坝帷幕灌浆技术概述

建造水电站的基础必须是自然环境，由于地质环境多种多样，大多数地质环境的负荷能力不足和稳定性差，自然环境可能会因地面沉降不均而造成渗漏。在建造水电站时，通常使用帷幕灌浆技术来解决工程渗漏问题。帷幕灌浆的水泥用量较少，并且非常有效地达到防渗效果。在大坝建设中，帷幕墙是一个重要的步骤，施工期可以控制，施工效果明显，复杂性低，因此使用非常频繁。

帷

2帷幕灌浆应用优势

2.1高强的实用能力

帷幕灌浆技术在水电站施工过程中的应用日益受到重视，可以有效提高工程施工效率。技术相对简单，环境标准要求低，而且相关设备更为常见。但采用这一技术需要严格遵守标准和设计要求，按照流程执行标准开展施工，能够有效地提高水电站的总体质量。

2.2高强的经济能力

帷幕灌浆技术在水电站建设中的应用可以有效地节约建筑材料，减少对各类设备和设施的投资。实际施工过程中的主要原材料是水泥、粉煤灰和添加剂等，现场施工不需要很多操作人员，人工成本相对较低，能够按施工开始时的施工价格应用所有施工技术。

3水电站大坝帷幕灌浆技术实施要点

幕灌浆一般按分序加密自上而下孔内循环法，分序、分段施工。帷幕灌浆钻孔的施工顺序为：抬动观测孔→物探孔→先导孔→Ⅰ序孔→Ⅱ序孔→质量检查孔→物探孔的灌后测试。

3.1测量放线

孔位测量，灌浆施工前，测量人员根据提交的测量基准点布设控制点，按设计孔位进行放样，注明钻孔编号与序号。钻孔前要进行复测，保证孔位偏差符合设计要求。

3.2钻孔

3.2.1帷幕灌浆钻孔

帷幕灌浆钻孔有：常规帷幕钻孔、先导孔、衔接帷幕钻孔、物探测试孔、质量检查孔、 抬动观测孔等，孔径为φ76mm-φ110mm不等,钻孔过程中发现的各种情况如涌水、漏水、塌孔、掉块、卡钻、断裂构造、岩层、岩性变化及混凝土段厚度等均作详细记录，并反映在钻孔综合成果表中，作为确定加强灌浆、分析灌浆效果或孔内保护措施及保护范围的基本依据。

其中物探孔、灌浆先导孔、观测孔、检查孔按钻取芯要求采集岩芯进行地质编录。

3.2.2 灌浆段长

第一段（接触段）深入基岩2m，以下灌浆段各段一般长度5m～6m，最大长度不超过10m。

3.2.3钻孔孔斜

钻孔孔斜是保证帷幕灌浆质量的重要指标，帷幕灌浆孔（含先导孔）、排水孔、压水检查孔、物探测试孔均进行孔斜测量，其测量成果记录并反映在相应钻孔成果表中。

3.2.4 钻孔冲洗及裂隙冲洗

钻孔冲洗拟采用单孔冲洗。根据地质情况结合现场灌浆试验成果，采用压水冲洗、压力脉动冲洗或风水联合冲洗。

3.3压水试验

压水试验应在钻孔冲洗或裂隙冲洗后，灌浆前24h内分段进行。帷幕灌浆先导孔和检查孔一般采用单点法压水试验，特殊部位采用五点法压水试验；常规帷幕灌浆孔灌前采用简易压水法。压水试验压力：灌前压水试验压力一般采用灌浆压力的80%，该值若大于1MPa时，采用1MPa。

3.4灌浆及压力控制

孔口封闭灌浆前检查封闭器是否密封，伸缩管是否活动,浆液水灰比按灌浆试验确定的或监理人批准的水灰比施灌,普通水泥灌浆浆液由稀到浓逐级变换。灌浆过程中，每隔15min～30min测记一次浆液密度和回浆温度，浆液变换及灌浆结束时亦测记浆液密度，其测值反映在灌浆综合成果表中。特殊情况下超过规定灌浆压力灌浆时，事先报监理人批准。

3.5封孔

帷幕灌浆封孔采用“全孔灌浆封孔法”封孔灌浆时间不少于1h，封孔灌浆压力采用该灌浆孔的最大灌浆压力。封孔必须使用新鲜的中抗硫酸盐水泥浆液，水灰比采用0.5∶1的浓浆。已进行“全孔灌浆封孔法”的灌浆孔，待孔内水泥浆液凝固后，清除孔内污水、浮浆，若灌浆孔上部空余孔段大于3m时，采用“导管注浆封孔法”进行封孔；小于3m时可使用水泥砂浆封填密实。

4灌浆质量检查

4.1帷幕灌浆质量检查以分析检查孔压水试验成果为主，结合钻孔岩芯、灌浆记录和物探测试成果等进行综合评定，必要时辅以孔内电视检查。帷幕灌浆压水检查、物探测试检查在灌浆结束后14d后进行。

4.2灌后压水质量检查孔由监理人布置。为便于监理人布置检查孔，检查数量：帷幕灌浆压水质量检查孔数为不少于灌浆总孔数的10%，衔接帷幕灌浆孔压水检查孔孔数一般为灌浆总孔数的3%~5%，且一个单元工程内至少布置一个检查孔。

4.3检查合格标准帷幕灌浆灌后基岩透水率合格标准按相关设计文件执行。其中第1段（接触段）及其下一段的合格率为100%，以下各段合格率达90%以上。不合格的孔段透水率不超过设计规定值的150%，且不集中，方可认为合格。双排帷幕灌浆部位提前实施单排灌浆孔的，单排灌后检查标准根据有关设计文件执行。

4.4质量检查孔必须按灌浆孔要求进行灌浆封孔。

5帷幕灌浆效果

(1)所有普通水泥灌浆孔注水前的透水率，单位注水量随孔顺序的增加而减少。因此，随着工程的进行，裂缝逐渐注入，完整性得到改善，渗透性能力逐渐下降。这种现象符合常规注射法，反映了良好的注射效果。表1和表2显示了左、右岸帷幕墙的灌浆结果。单位注射量随孔序列的增加而减少。

表1左岸帷幕灌浆成果统计表

表2右岸帷幕灌浆成果统计表

２）大坝左右帷幕水泥注入后的渗透性检测指标总体符合设计要求。不符合要求的孔段用细水泥浆填充，强化水泥注入后再次进行质量控制。渗透性检测指标符合设计要求。控制低岩层等化学通量后，透射率低于0.5 Lu，符合设计要求，声波检测结果和变形模块符合设计要求。总的来说，帷幕灌浆取得了良好的效果，注射后岩石体的强度和耐久性得到了有效提高。(3)监测渗透和渗透压力。2014年8月4日，水电储存区的初次蓄水在1880米的正常储存地点进行，8月至12月期间每年都在正常储存地点进行。表3列出了2014年11月、2016年12月和2020年12月的减阻系数和减阻流量。如表3所示，帷幕墙和排水孔后的渗透压力降低系数符合设计要求，渗透流量大大低于125 l / s设计警告量，监测数据表明大坝渗漏控制工程的设计施工如下。

表3渗流渗压统计表

结束语

综上所述，帷幕灌浆是一种实用、安全、可靠和符合成本效益的渗漏处理技术，对于处理水电站建设中的大坝基础至关重要。因此，为了确保大坝的质量和安全运行，有必要深入研究幕墙注入技术。只有科学合理的建筑技术和根据每个项目的实际情况选择最佳建筑技术，才能确保幕墙的实际效率，从而确保大坝建筑质量的安全。

参考文献

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