[發明專利]壩體防滲帷幕灌漿的施工方法

有效

• 申請號: 201010101844.7
• 申請日: 2010-01-22
• 公開（公告）號: CN101736719A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 王淡善;徐德芳;鄭子祥;鄭鵬翔
• 申請（專利權）人: 中國水電顧問集團華東勘測設計研究院
• 主分類號: E02B3/16
• 分類號: E02B3/16
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 韓小燕

技術領域

本發明涉及一種壩體防滲帷幕灌漿的施工方法。主要適用于混凝土大壩防滲、排水補強加固處理，此外對于其它當地材料壩防滲處理也有借鑒作用。

背景技術

已建大壩防滲、排水處理難度很大，以往常常采用大壩上游面防滲、壩體內部防滲兩種方法。其中，大壩上游面防滲通常采用混凝土、土工膜、特種防滲化學材料等，大都需要水下施工，難度大，工期長，效果不理想。如放空或降低庫水位，則對周邊環境、上下游工農業生產和居民生活產生較大影響；壩體內部防滲通常采用壩體帷幕灌漿(水泥或化灌)、置換混凝土防滲墻、壩頂切槽等方法。在蓄水情況下，置換混凝土防滲墻、壩頂切槽方式，對壩體內部損傷較大，存在施工期安全隱患。而壩體帷幕灌漿法是在壩頂、壩體基礎檢查廊道內施工，不存在施工導流及水位控制問題，施工相對簡單，施工條件較好，同時施工對壩體和電站運行影響較小。防滲帷幕灌漿是一種常規、成熟的施工技術，具備一套完整的理論，施工相對簡單，并被廣泛運用于大壩壩基及壩體防滲及補強加固工程中，但現有壩體防滲帷幕灌漿存在以下缺點：1、工藝落后，通常套用壩基帷幕灌漿工法，采用“疏孔、低壓、普通水泥、稀漿”工藝，此法難以形成具有一定厚度的有效幕體，抗滲性、抗腐蝕性、耐久性較差；2、排水系統不完善，現有壩體排水一般采用垂直向下排水法，直接在壩頂鉆設垂直排水孔孔與壩內基礎廊道相接，對帷幕體產生較大的水力剃度；3、對幕體抗腐蝕性措施不重視，以致幕體耐久性差，短期重復灌漿的現象比較普遍。

具體如下：a、疏孔，一般套用壩基帷幕灌漿工藝，帷幕孔排距采用1.5-3m。由于壩體混凝土缺陷之間貫通性較差，灌漿的擴散范圍往往有限。根據水東大壩灌漿補強和2006年豐滿大壩14^#壩段灌漿試驗及2008年降滲工程的成果分析，部分區域的I序孔(間距2m)、II序孔(1m)單耗分序遞減規律并不明顯，最終孔距達到0.5m才能有效。過疏的帷幕孔距，在低壓、普通水泥、稀漿的工藝下，由于擴散半徑較小，難以形成有效連續的防滲幕體。b、低壓，一般套用壩基帷幕灌漿工藝，根據工程和地質情況進行分析計算并結合工程類比擬定，并通過灌漿試驗論證，而后在施工過程中調整確定。目前基本在1.5MPa以下，有些工程甚至更小，在1.0MPa以下。灌漿壓力是帷幕灌漿的重要參數，直接影響帷幕的防滲性能和耐久性，確定灌漿壓力時要與壩體帷幕承受的水頭相匹配。研究表明，在不會抬動壩體和混凝土不產生劈裂的情況下，盡量采用較大的灌漿壓力。按規定加大灌漿壓力，才能促使水泥漿由“填滿”階段向“飽和泌水”階段過渡，同時，因提高了灌漿壓力，縫隙擴張，便于漿液向更大范圍擴散。“泌水”“擴散”過程要達到預期效果，需要一定的時間延續，在這個延續的時間內，水泥顆粒從漿液中陸續沉積下來，填充空隙，形成致密的結石，其中灌漿壓力和灌注時間是影響漿液結石強度的重要因素。c、普通水泥，一般套用壩基帷幕灌漿采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥的純水泥漿液，由于其顆粒粒徑較大，在相同灌漿壓力下，其滲透基體的能力小于細水泥漿液。d、灌漿漿液目前大都沿用壩基帷幕灌漿由稀變濃、逐級變換的方法：漿液水灰比一般采用5、3、2、1、0.8、0.6(或0.5)等六個比級，灌注細水泥漿液時，水灰比一般采用2、1、0.6或1、0.8、0.6三個比級。一般以稀漿開灌，如5∶1(甚至8∶1)。水泥漿由固體顆粒材料(水泥)和水按一定比例配制而成。灌漿的目的是要求水泥漿在被灌體的空隙中凝結和硬化，形成的結石具有足夠的強度和抗滲性。水泥水化需水量少，而配制的水泥漿卻是較稀的，灌入空隙的稀漿若不采取措施排除多余水分，漿液凝固后就會留有孔隙，使結石強度變低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：根據壩體混凝土灌漿特點，提供一種壩體防滲帷幕灌漿的施工方法，采用“密孔、高壓、濕磨細水泥、濃漿”新型灌漿技術，以達到提高壩體帷幕防滲能力、抗腐蝕性和耐久性的目的；本發明的另一發明目的在于采用前堵后排的方式進行大壩防滲，進一步降低壩體下游滲流出逸點高程，降低壩內揚壓力，尤其在寒冷地區，可有效解決壩體滲漏引起的混凝土凍融、凍脹問題。

本發明所采用的技術方案是：壩體防滲帷幕灌漿的施工方法，其特征在于包括以下步驟：

a、在壩頂垂直向下鉆設一組帷幕灌漿孔，孔底距離基礎廊道頂部3-5m，孔距為0.5-1.2m、排距為0.3-0.7m，并呈梅花形布置；

b、在基礎廊道內，向上游面鉆設扇形輻射狀灌漿孔，并與垂直的帷幕灌漿孔交叉、相連；

c、在基礎廊道內，垂直向下鉆設深入壩基2-5m的帷幕連接灌漿孔，使壩體、壩基防滲帷幕相連，形成完整的防滲體系；