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摘 要：青海省东大滩水库除险加固工程主要内容为：针对左坝肩绕坝渗漏问题进行左坝肩防渗帷幕灌浆工作，设计灌后透水率q≤5Lu，为一般帷幕防渗灌浆工程。采用悬挂式帷幕灌浆防渗，帷幕灌浆采用双排孔分三序灌浆。
关键词：防渗帷幕灌浆；扩散半径；施工工艺
Abstract: The main content of Qinghai East Shoal Reservoir Reinforcement Project: the left dam curtain grouting in left dam abutment of dam circle leakage problem, design of irrigation water permeability for Q ≤ 5Lu, impervious grouting engineering general curtain. The hanging curtain grouting, curtain grouting adopts double-row hole three sequence filling.
Keywords: curtain grouting; diffusion radius; construction technology;
中图分类号：TV5
1、概述
东大滩水库大坝左坝肩为基岩斜坡，构造岩以糜棱岩、绿泥岩、黑云母集中的片麻岩、角砾岩、断层泥为主，岩石非常破碎，断层发育，由于断层与节理的存在，构造了岩石的渗漏通道，本次防渗对大坝桩号0+046~0+101做帷幕灌浆处理，按照设计要求，透水率q≤5Lu。根据地勘资料及综合经济因素，确定采用悬挂式帷幕灌浆防渗。
2、工程地质概况
东大滩水库坝址河谷底部砂砾卵石厚度达10.6~18.5m，表层有0.5~1m的腐殖土；砂砾卵石底层有下片麻岩表面已呈强风化状态，类似砂状，厚度2~3m，渗透性大。
3、帷幕灌浆施工设计
东大滩水库左坝肩帷幕灌浆是在原帷幕灌浆基础上补做帷幕灌浆，即对原帷幕灌浆进行加强和延伸灌浆范围。灌浆范围为桩号0+046~0+101补做帷幕灌浆布置在原大坝灌浆帷幕线下游侧，第一排孔距坝轴线150cm，第二排孔距坝轴线225cm。帷幕灌浆的孔距选择为2m，排距75cm，梅花型布置，工布置帷幕灌浆孔56个，从1号孔至28号孔对应孔底高程从2940m渐变至2950m。帷幕灌浆孔采用单排3序加密施工，灌浆采用孔口封闭、孔内循环的灌浆方法施工。
4、施工布置
4.1施工供水、供电系统：设专用变压器和供电线路，铺设专用水管，水源用离心泵抽水。
4.2集中制浆供浆系统：帷幕灌浆采用集中布置制浆站和供浆站。集中制浆站采用重庆水工机械厂研制的GJ-Ⅱ型集中制浆系统。该系统分制浆和供浆两部分布置，制浆部分采用竖向布置，由125T水泥罐、螺旋输料机、电子称、加水控制、2台高速搅拌机、储浆筒和输送泵等组成。
集中制浆工艺流程图
供浆部分由加压泵站、输浆管道、供浆站、循环浆管及防堵放浆阀门等组成。从制浆站送来的0.6:1的浆液注入储浆搅拌机的储浆筒内，并通过换浆阀和输浆泵使之在循环管内不断流动。各钻、灌机从循环输浆管内通过防堵放浆阀门取浆注入机前搅拌桶，并稀释成所需浓度。
送浆管选用直径50mm水管，回浆管选用直径38mm的水管。
各制浆站设一个水泥库和拆包间，拆包后水泥采用压风机送入水泥罐。
供浆站工艺流程
4.3 钻孔灌浆台车：为了提高效率，节省工期，施工现场应尽量平整。帷幕灌浆使用钻孔灌浆台车进行钻孔，并结合具体情况辅以搭钢管木结构平台。台车在固定卷扬机的牵引下，以滑动运行方式在固定枕木的轨道上移动，开孔前锁定台车。
5、帷幕灌浆施工程序及工艺控制
5.1 总体施工程序。灌浆施工严格按分序逐次加密的原则进行。双排孔的施工：先施工下游排，后施工上游排，同排先Ⅰ序，后Ⅱ序，再Ⅲ序，三次加密，后打检查孔。
清理施工现场→测量放控制点→由控制点测量放孔位→I序孔→II序孔→III序孔→检查孔。
5.2 单孔施工程序。镶铸空口管先钻灌孔一、二段（覆盖层或强风化层）并待凝，然后自下而上分段钻孔灌浆，全孔钻灌结束后，采用分段压力灌浆封孔法封孔并辅以人工补封。
5.3 工艺控制
5.3.1钻孔。帷幕灌浆钻孔采用地质钻进造孔，选用重庆探矿机械厂生产的XY-2PC液压钻机投入本工程，开孔直径∮91mm，终孔直径∮75mm，检查孔直径不小于∮91mm。
5.3.2灌浆。①灌浆方法：帷幕灌浆孔采用孔口封闭、孔内循环的灌浆方法。②灌浆压力：灌浆压力前三段采用1.5Mpa，第四段以下均为2.0 Mpa。③灌浆材料、浆液配比及变换标准。
灌浆所用水泥是永登祁连山牌普通硅酸盐水泥，标号32.5，符合《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》对帷幕灌浆强度等级不低于32.5级的要求。
灌浆水灰比采用5：1、2：1、1：1、0.8：1、0.6：1，6个比级，当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率保持不变灌浆压力持续升高时，不得改变水灰比。当某一比级浆液注入量已过300L以上，或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无明显改变时，应换浓一级水灰比浆液灌注，当注入率大于30L/min时，根据施工具体情况，可超级变浓。
④灌浆结束标准：在规定压力下，当注入率不大于0.4L/min时，继续灌注60min，或当注入率不大于1.0L/min时，延续灌注90min后结束。
⑤封孔：采用置换和压力灌浆封孔法，全孔灌浆结束后用水灰比为0.6：1~1:1的浆液用终孔段灌浆压力继续灌注10min结束，24小时后人工进行水泥砂浆封孔。
5.4 施工质量过程控制。质量控制检查严格执行“三检一验”制，即机组内部班组自检、施工机组质检员二检、项目部质检员三检、监理工程师检查验收制度。
6、灌浆资料统计分析与效果检查
6.1 单位注入量分析。帷幕灌浆施工时按照施工次序依次施工的Ⅰ序孔、Ⅱ序孔、Ⅲ序孔，Ⅰ序孔的单位注入量为 CⅠ=787.31Kg/m，Ⅱ序孔的单位注入量为 CⅡ= 395.79Kg/m，Ⅲ序孔的单位注入量为 CⅢ= 188.87Kg/m，从单位注入量上看，CⅠ＞CⅡ＞CⅢ，递减率分别为49.7%、52.3%，符合灌浆规律。
6.2 单孔平均扩散半径分析。单孔平均扩散半径R，采用下述回归公式：R=√2V ；V=g/1500。式中： R——扩散半径（m）；V——单位扩散体（m3/m）；g——单位注入量（Kg/m）；1500——0.6：1水泥结石容重。
通过对灌浆资料的统计与计算，Ⅰ序孔平均扩散半径 RⅠ=1.02m，Ⅱ序孔平均扩散半径RⅡ=0.73m，Ⅲ序孔平均扩散半径RⅢ=0.50m，从扩散半径上看，RⅠ＞RⅡ＞RⅢ，符合灌浆规律。最大单孔平均扩散半径为Rmax=1.67m，最小单孔平均扩散半径为Rmin=0.30m。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序孔平均扩散半径为R=0.74m，大于孔距的二分之一0.50m，說明帷幕灌浆已形成帷幕，符合设计要求。
6.3 检查孔检查分析。帷幕灌浆施工结束后，根据灌浆资料分析，共布置了6个检查孔，通过对6个检查孔各段进行五点法压水试验，各段的透水率均小于设计防渗标准5Lu，说明灌浆质量是良好的。
6.4 帷幕灌浆孔质量评定。帷幕灌浆孔在灌浆结束后，质检工程师、监理工程师根据灌浆的过程控制，对单孔进行质量评定。质量评定结果为：帷幕灌浆孔56个，合格孔数为56个，合格率为100%；56个帷幕灌浆孔划分为4个单元工程，4个单元工程全部评定为优良。
7、结论及建议
7.1 试验表明，帷幕灌浆排距0.75米，孔距2米，布置主、副帷幕各一排效果较好。
7.2 采用32.5普通硅酸盐水泥，灌浆水灰比采用5：1、2：1、1：1、0.8：1、0.6：1，6个比级是合适的，为保证帷幕的抗渗性和耐久性，宜在灌浆时采用较小的水灰比浆液进行大压力灌注，以减少灌后浆液的泌水量，提高水泥结石强度。
7.3 东大滩水库大坝左坝肩防渗帷幕采用的水泥帷幕灌浆处理方案是成功的，达到了该工程对大坝的防渗要求，对类似在岩石破碎带，断层发育带中的防渗施工采用水泥灌浆施工方法提供和积累了可靠的施工经验和技术参数。
关键词：防渗帷幕灌浆；扩散半径；施工工艺
Abstract: The main content of Qinghai East Shoal Reservoir Reinforcement Project: the left dam curtain grouting in left dam abutment of dam circle leakage problem, design of irrigation water permeability for Q ≤ 5Lu, impervious grouting engineering general curtain. The hanging curtain grouting, curtain grouting adopts double-row hole three sequence filling.
Keywords: curtain grouting; diffusion radius; construction technology;
中图分类号：TV5
1、概述
东大滩水库大坝左坝肩为基岩斜坡，构造岩以糜棱岩、绿泥岩、黑云母集中的片麻岩、角砾岩、断层泥为主，岩石非常破碎，断层发育，由于断层与节理的存在，构造了岩石的渗漏通道，本次防渗对大坝桩号0+046~0+101做帷幕灌浆处理，按照设计要求，透水率q≤5Lu。根据地勘资料及综合经济因素，确定采用悬挂式帷幕灌浆防渗。
2、工程地质概况
东大滩水库坝址河谷底部砂砾卵石厚度达10.6~18.5m，表层有0.5~1m的腐殖土；砂砾卵石底层有下片麻岩表面已呈强风化状态，类似砂状，厚度2~3m，渗透性大。
3、帷幕灌浆施工设计
东大滩水库左坝肩帷幕灌浆是在原帷幕灌浆基础上补做帷幕灌浆，即对原帷幕灌浆进行加强和延伸灌浆范围。灌浆范围为桩号0+046~0+101补做帷幕灌浆布置在原大坝灌浆帷幕线下游侧，第一排孔距坝轴线150cm，第二排孔距坝轴线225cm。帷幕灌浆的孔距选择为2m，排距75cm，梅花型布置，工布置帷幕灌浆孔56个，从1号孔至28号孔对应孔底高程从2940m渐变至2950m。帷幕灌浆孔采用单排3序加密施工，灌浆采用孔口封闭、孔内循环的灌浆方法施工。
4、施工布置
4.1施工供水、供电系统：设专用变压器和供电线路，铺设专用水管，水源用离心泵抽水。
4.2集中制浆供浆系统：帷幕灌浆采用集中布置制浆站和供浆站。集中制浆站采用重庆水工机械厂研制的GJ-Ⅱ型集中制浆系统。该系统分制浆和供浆两部分布置，制浆部分采用竖向布置，由125T水泥罐、螺旋输料机、电子称、加水控制、2台高速搅拌机、储浆筒和输送泵等组成。
集中制浆工艺流程图
供浆部分由加压泵站、输浆管道、供浆站、循环浆管及防堵放浆阀门等组成。从制浆站送来的0.6:1的浆液注入储浆搅拌机的储浆筒内，并通过换浆阀和输浆泵使之在循环管内不断流动。各钻、灌机从循环输浆管内通过防堵放浆阀门取浆注入机前搅拌桶，并稀释成所需浓度。
送浆管选用直径50mm水管，回浆管选用直径38mm的水管。
各制浆站设一个水泥库和拆包间，拆包后水泥采用压风机送入水泥罐。
供浆站工艺流程
4.3 钻孔灌浆台车：为了提高效率，节省工期，施工现场应尽量平整。帷幕灌浆使用钻孔灌浆台车进行钻孔，并结合具体情况辅以搭钢管木结构平台。台车在固定卷扬机的牵引下，以滑动运行方式在固定枕木的轨道上移动，开孔前锁定台车。
5、帷幕灌浆施工程序及工艺控制
5.1 总体施工程序。灌浆施工严格按分序逐次加密的原则进行。双排孔的施工：先施工下游排，后施工上游排，同排先Ⅰ序，后Ⅱ序，再Ⅲ序，三次加密，后打检查孔。
清理施工现场→测量放控制点→由控制点测量放孔位→I序孔→II序孔→III序孔→检查孔。
5.2 单孔施工程序。镶铸空口管先钻灌孔一、二段（覆盖层或强风化层）并待凝，然后自下而上分段钻孔灌浆，全孔钻灌结束后，采用分段压力灌浆封孔法封孔并辅以人工补封。
5.3 工艺控制
5.3.1钻孔。帷幕灌浆钻孔采用地质钻进造孔，选用重庆探矿机械厂生产的XY-2PC液压钻机投入本工程，开孔直径∮91mm，终孔直径∮75mm，检查孔直径不小于∮91mm。
5.3.2灌浆。①灌浆方法：帷幕灌浆孔采用孔口封闭、孔内循环的灌浆方法。②灌浆压力：灌浆压力前三段采用1.5Mpa，第四段以下均为2.0 Mpa。③灌浆材料、浆液配比及变换标准。
灌浆所用水泥是永登祁连山牌普通硅酸盐水泥，标号32.5，符合《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》对帷幕灌浆强度等级不低于32.5级的要求。
灌浆水灰比采用5：1、2：1、1：1、0.8：1、0.6：1，6个比级，当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率保持不变灌浆压力持续升高时，不得改变水灰比。当某一比级浆液注入量已过300L以上，或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无明显改变时，应换浓一级水灰比浆液灌注，当注入率大于30L/min时，根据施工具体情况，可超级变浓。
④灌浆结束标准：在规定压力下，当注入率不大于0.4L/min时，继续灌注60min，或当注入率不大于1.0L/min时，延续灌注90min后结束。
⑤封孔：采用置换和压力灌浆封孔法，全孔灌浆结束后用水灰比为0.6：1~1:1的浆液用终孔段灌浆压力继续灌注10min结束，24小时后人工进行水泥砂浆封孔。
5.4 施工质量过程控制。质量控制检查严格执行“三检一验”制，即机组内部班组自检、施工机组质检员二检、项目部质检员三检、监理工程师检查验收制度。
6、灌浆资料统计分析与效果检查
6.1 单位注入量分析。帷幕灌浆施工时按照施工次序依次施工的Ⅰ序孔、Ⅱ序孔、Ⅲ序孔，Ⅰ序孔的单位注入量为 CⅠ=787.31Kg/m，Ⅱ序孔的单位注入量为 CⅡ= 395.79Kg/m，Ⅲ序孔的单位注入量为 CⅢ= 188.87Kg/m，从单位注入量上看，CⅠ＞CⅡ＞CⅢ，递减率分别为49.7%、52.3%，符合灌浆规律。
6.2 单孔平均扩散半径分析。单孔平均扩散半径R，采用下述回归公式：R=√2V ；V=g/1500。式中： R——扩散半径（m）；V——单位扩散体（m3/m）；g——单位注入量（Kg/m）；1500——0.6：1水泥结石容重。
通过对灌浆资料的统计与计算，Ⅰ序孔平均扩散半径 RⅠ=1.02m，Ⅱ序孔平均扩散半径RⅡ=0.73m，Ⅲ序孔平均扩散半径RⅢ=0.50m，从扩散半径上看，RⅠ＞RⅡ＞RⅢ，符合灌浆规律。最大单孔平均扩散半径为Rmax=1.67m，最小单孔平均扩散半径为Rmin=0.30m。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序孔平均扩散半径为R=0.74m，大于孔距的二分之一0.50m，說明帷幕灌浆已形成帷幕，符合设计要求。
6.3 检查孔检查分析。帷幕灌浆施工结束后，根据灌浆资料分析，共布置了6个检查孔，通过对6个检查孔各段进行五点法压水试验，各段的透水率均小于设计防渗标准5Lu，说明灌浆质量是良好的。
6.4 帷幕灌浆孔质量评定。帷幕灌浆孔在灌浆结束后，质检工程师、监理工程师根据灌浆的过程控制，对单孔进行质量评定。质量评定结果为：帷幕灌浆孔56个，合格孔数为56个，合格率为100%；56个帷幕灌浆孔划分为4个单元工程，4个单元工程全部评定为优良。
7、结论及建议
7.1 试验表明，帷幕灌浆排距0.75米，孔距2米，布置主、副帷幕各一排效果较好。
7.2 采用32.5普通硅酸盐水泥，灌浆水灰比采用5：1、2：1、1：1、0.8：1、0.6：1，6个比级是合适的，为保证帷幕的抗渗性和耐久性，宜在灌浆时采用较小的水灰比浆液进行大压力灌注，以减少灌后浆液的泌水量，提高水泥结石强度。
7.3 东大滩水库大坝左坝肩防渗帷幕采用的水泥帷幕灌浆处理方案是成功的，达到了该工程对大坝的防渗要求，对类似在岩石破碎带，断层发育带中的防渗施工采用水泥灌浆施工方法提供和积累了可靠的施工经验和技术参数。