帷幕灌浆技术及其在岩溶地区的应用浅析

贺曦

(中铁二十三局集团第三工程有限公司，四川成都61

11

30)

喃要]岩溶地区由于渗漏}生大、溶洞数量多、溶蚀裂隙多等特点，造成了其帷幕灌浆工程量大和设计施工难度较高的特点。本文首先简

单介绍了帷幕灌浆的概念和基本理论。随后介绍了在岩溶地区应用帷幕灌浆的特点和应掌握的技术。最后从水文地质条件勘察、灌浆技术参

数的确定和帷幕灌浆具体施工三个方面介绍了帷幕灌浆在岩溶地区的具体应用。

[关键词]帷幕灌浆；岩溶地区；施工

1帷幕灌浆的概念及基本理论

所谓帷幕灌浆，就是在设计好的具有一定孔距的成排的钻孔中注

入浆液，使得钻孔中的灌浆体互相搭接而形成的—道混凝土防渗墙，因为这道混凝土防渗墙类似帷幕，工程上就叫它为帷幕灌浆。它的目的是

为了增强工程基础的抗渗能力，截断基础渗流，被广泛应用于各种水利

水电工程。帷幕灌浆主要理论—般包括以下几种：1)渗入性灌浆理论；

2)劈裂灌浆理论：3)压密灌浆理论。每种理论应用情况都视具体工程

情况而定，压密灌浆可以发现并加固软弱的被灌载体、应用于岩石灌浆

时灌浆速率较快等优点，被广泛应用于岩溶发育较广的西南地区的7Y4日J水电工程。

2在岩溶地区应用帷幕灌浆的特点及应当掌握的技术

岩溶地区的一系列地质特点，决定了帷幕灌浆在这些区域的应用

特点。首先岩溶地区的溶洞数量多、溶蚀的裂缝多、岩体的透水性大，

这将导致其所耗费的灌浆材料数量将比普通的非岩溶地区多。其次是岩溶地区的渗漏性较大，修建水利水电工程时，坝基与坝间等也需要设置

帷幕用于防渗，导致帷幕线路比—般地区的帷幕较长；再次岩溶地区的

帷幕深度较大，坝基帷幕深度往往比呗高要大。上述特点，决定了岩溶地区的帷幕灌浆的工程量与施工}苣度将比—般地区的要大许多。

既然在岩溶地区帷幕灌浆具有上述的特点和施工难度，施工设计

人员就必须掌握一系列的施工技术，把握施工的原则。1)必须掌握正确的灌浆方法。—般来说，可以优先考虑孔口封闭自下向上的分段灌浆法。当灌浆孔教深时，可以考虑自下向上与自上向下相结合的灌浆法。

2)必须掌握灌浆平碉的布设技术。布设灌浆平硐是为了保证灌浆质量，

便于钻孔和灌浆施工。布设时应当根据具体的地质条件、帷幕设计参数等确定平硐的长度、断面大小等。3)必须掌握灌浆压力和断长的选取

技术。当钻孔较深时可以考虑较大的压力，当溶洞内的填充物可以不清

除时更应当采用较大压力，这样可以使填充物和浆液紧密粘合。当然压力也不能无过大，以免破坏岩石。如果条件允许，笔者认为采取灌浆试验来确定帷幕灌浆压力较好。灌浆段长的选择上，一般的原则是岩石发育不完整、漏性较大的地段，断长取较短值，一般以2—4m为宜，

当岩石发育完整、裂隙少的地段地段，可以适当取较长的段长。4)必须掌握溶洞内渗流时的处理方法。水流流速大的时候，可以采用模袋灌浆新技术。模袋选取上，选择材料为尼龙、聚酷或聚丙烯等并由特殊的

纺织工艺织成。向袋内灌注水泥浆，水泥浆的水灰比可以选择为Q6，1，08／1或1门。这样，水泥浆中的水分可以由袋内析出，而水泥不能外漏，提高了它的固结强度目缩短固结时间，水泥在模袋内固结硬化。当水流速较大时，不会被冲失，且模袋在压力下膨胀，可以适应不同形状，有利于堵塞各类形状的溶洞。

3帷幕灌浆在岩溶地区的应用实例

帷幕灌浆技术在岩溶地区的工程应用实际中，应当首先勘测工程所在地域的水文地质条件，得出工程所在地的地质构造、地层岩性、水文情况等资料：在这些详细资料的基础上，设计出合理的灌浆技术参数，并设置遭遇特殊情况时的处理预案，最后采用合适的灌浆方法和工

艺去完成整个灌浆。

3．1水文地质条件勘察

某水电站所在地区地形陡峭，帷幕区岩层为单斜岩层，帷幕线上

发育有三条断层，断层性质为：两条是平移正断层，另外一条为逆断

2009年8月(上

层，充填胶结状况主要为方解石与灰岩胶结的角砾岩、方解石团块等：断层宽度分别为：0B～1．6m，1—5m和0．8～3．6m。工程位于碳酸岩地

层分布区，气候特征为亚热带季风气候区，气温适中且降雨丰富，岩溶

发育较为强烈。帷幕区岩溶的表现为：岩溶管道、溶蚀裂隙、溶洞和溶蚀破碎带。地下水的特征为：各含水层彼此之间无水力联系，岩溶发育不均匀导致地下水具有裂隙流、管道流等多种运移形式，且地下水具有紊流、层流和混合流等多种流态。岩体的透水性极不均匀，近地表卸荷带岩体(地表以下7～14m)，裂隙发育较好故溶蚀较强，此下随着深度增加，透水性减弱。

32灌浆技术参数的确定

灌浆技术参数上，主要包括：一是根据业主方提供的防渗帷幕灌浆施工技术要求确定防渗处理标准，本工程中确立的是：灌浆孔深入不透水层2Bm，渗漏点不透水，且基岩处理后的透水率口5Luo二是灌浆压力的确定和灌浆孔的设计。灌浆压力根据以往施工经验与实际的灌浆压力试验，确立为基岩内孔深为9～19m时为3～4Mpa：2m以内时为0．5Mpa，2-9m时为1—2Mpa。灌浆孔的设计上，本工程的布置方式为：单排幕孔距为2．0m，双排幕孔距为2Am，排距为12m。三是灌

浆材料及配比的选择。可以参考t文所叙述的，具体的选择在这里不再

赘述。四是灌浆段长度的选择上，基岩内孔深为0．8m以下时，段长0．8m，孔深为0B～2．3m时，段长为0．5m，孔深为2．3—4．3m时，段长为1．0m，孔深为6D一&0m时段长为1．7m，孔深为43～6．0m时段长为2_0m，孔深为8．0—20．om时段长为4．0m，再以上为5．0mo

3．3帷幕灌浆具体施工

灌浆施工次序的设置原则上为钻孔逐渐加密的原则。帷幕孔的灌浆次序上，单排幕采用三次序灌注，双排幕采用的是先灌下游排孔后灌

注上游排孔。灌浆施工方法上的原则是：自上而下分段灌浆，且为dq3

径钻进、TLD封闭、无栓塞。施工工艺流程为：帷幕线开挖与清理一盖

重板浇筑哳L位测量放样—造孔—《占孑L冲洗—压水试验—灌浆一测斜一

封孔—畸多孔到验收。注意第-瞵萑注后埋设TLo管到钻下一孔段时，如

果造孔过程中遇到特殊孔段(如溶洞或耗浆量特大)时，应当按特殊情况处理。具体到每一步的施工时，以帷幕线开挖为例，应当特别注意：当地势不平稳起伏较大时，应当采用局部开挖处理的方法，采用预裂爆破与风钻造孔。孑L位测量放样采用人工与一起相结合的方法进行。仪器的作用是根据业主方提供的基准点放出帷幕轴线与控制点，人工的作用主要是量出各个孔位，标出钻孔编号。孔口管埋设待凝3天后再进行下次作业。洗孔时应当是的孔内的岩渣残留厚度。<20cm。冲洗压力选择为灌浆压力的75％，且清洗到孔口回清水为止。

4结语

帷幕灌浆施工的过程中，应当有监理与业主方的联合监督，施工完成后，应当验收和鉴定施工质量，具体可以通过检查孔的压水试验成果、整理灌浆资料、溶洞区冒水与排水检查与分析等方式进行。经过验收表明，本工程的帷幕灌浆施工质量优良，灌浆完成后，原出水部位均无水流出，防渗幕体达到了防渗的目的。f参考文献】

111王国际．注浆技术理论与实践fMl中国孙业大学出版社，2000．

f2j任习祥．帷嚣廛浆技术在水库大坝基础防渗施工中的应用卟广东建材

2009．