优化坝基帷幕灌浆工艺及材料选择

2.1　孔、排距

A排、B排排距为1.5m，A排、B排各孔孔距为2m。帷幕灌浆断面如图1所示。

图1　坝基帷幕灌浆断面图

2.2　孔序

帷幕灌浆次序按先灌A排后灌B排进行，每排按三个序次钻灌，即先灌Ⅰ序孔，后灌Ⅱ序孔，最后灌Ⅲ序孔。

2.3　造孔

（1）定位。开孔前复核钻孔桩号，正确定位。钻孔位置与设计位置偏距均小于3cm。钻机安装完毕后，用框架水准仪对平台、钻机立轴进行水平、垂直校准。

（2）造孔。心墙造孔时，为保证钻孔垂直的精度要求，由于在填筑施工平台时，在孔深5.0m以内有直径在40～50cm的石块，采用小水钻进。孔深5m以下至坝基接触面采用干打取土，取土后套管及时跟进。

砂砾石造孔采用金刚石钻头单管清水钻进，由于局部孔段砂砾石较松散等原因，部分孔段特别在造孔Ⅰ、Ⅱ序孔时出现塌孔现象。在施工中，采取预防为主的原则，造孔时进水量要小，灌浆时尽量延长并浆时间，低温季节适当延长待凝时间等。若发生塌孔，主要采取以下措施：用弹簧钻头打捞孔内掉块，采用干钻，若多次打捞也未能至设计段长，则对该段立即进行灌浆。

基岩造孔采用金刚石钻头钻进，终孔直径≥75mm。

下套与心墙造孔同步进行，接触段灌浆时，套管离心墙接触面0.3～0.5m，灌浆结束后，套管打下至地基面；第二段灌浆后，再下小一挡套管至砂砾石层1.5～2m。

（3）孔深。A排、B排河床段帷幕深度底高程为-11.05m，右坝肩灌浆灌浆深度伸入相对不透水层（q≤10.0Lu）5m。

（4）偏斜率。施工中，终孔采用上海产JTL—50型测斜仪进行测斜，验收标准：孔深30m，偏距≤0.5m；孔深40m，偏距≤0.8m；孔深50m，偏距≤1.15m。所有钻孔偏斜率均满足设计要求。

2.4　灌浆(www.xing528.com)

（1）灌浆方法。采用自上而下灌浆法，但灌浆方式不同，灌地勘水泥采用纯压式，灌普通水泥和磨细水泥采用循环式。

（2）灌浆段长。首灌接触段段内必须包含心墙土和地基两种介质，前者段长0.3～0.5m，后者段长1±0.2m，以下段段长均为2～3.0±0.3m，对基岩段为5～6m。

（3）洗孔、压水试验。当回水清澄后，对泥砾层灌段再洗10min结束，对基岩灌段再洗30min结束。每孔灌段均进行30min的简易压水试验，压力为灌浆允许压力的80％。

（4）灌浆材料。坝基帷幕灌浆A排采用普通水泥、地勘水泥、磨细水泥；B排普通水泥、磨细水泥；坝肩采用普通水泥。具体如表1所示。

表1　帷幕灌浆材料表

（5）浆液变换。灌浆材料采用地勘水泥、磨细水泥、普通水泥三种。地勘水泥水灰比采用2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶1五个比级；普通水泥和磨细水泥采用3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1五个比级。在灌浆压力不变，单位进浆量不变或增大，开灌水灰比的浆液累计注入量为400L时，可第一次变浓一级，以后变浓一级，要在上述条件下待灌入量达到上一级灌入量1.25倍后进行。当单位进浆量超过每米灌段30L/min时，可越级变浓。当接近临界水灰比时，应在达到需灌水泥干料量后再变浓一级。在施工中，根据透水率q值选择适宜的开灌水灰比。灌浆施工初期，由于气温较高，地勘水泥灌浆时，发现浆液由2∶1变到1∶1后，进浆量明显下降，为尽量多灌地勘水泥，采用2∶1浆液多灌的原则，保证水泥浆液的一定扩散半径。

（6）灌浆压力。灌浆允许最大全压力为：

P=h×γ

式中：h为坝顶至橡塞底部的距离；γ为心墙土土体容重，取1.9t/m3。

（7）灌浆结束标准、待凝。当单位进浆量≤0.2L/min，再灌30min后，实施压力闭浆，当压力表回零后，结束灌浆。地勘水泥待凝6h，普通水泥、磨细水泥待凝12h。

2.5　封孔

全孔灌浆结束后，待凝12h后进行封孔作业，将高出心墙齿槽底50cm以上的水泥结石钻捞出，淘尽孔内积水。封孔时拔出一节套管，接着封一段孔，连续作业，直至坝顶。先用水泥：黏土=1∶3的混合料倒入孔中，击实，混合料加量每次5L，然后用带有半圆夯头的4m钻杆作夯具，落距2m，夯击20次。当混合料封高3m后，改用土料，加量、夯击同上。