帷幕灌浆的钻孔方向与施工操作

帷幕灌浆的钻孔方向（角度）应本着便于施工，尽量多地穿过裂隙和有利于帷幕与基岩的稳定三条原则来确定。

以往，以作垂直孔和斜度不大的钻孔为最多。因为过去多采用岩心钻机用钻粒钻进，作垂直钻孔容易保证钻孔质量。近年来，由于人造金刚石钻孔技术的出现和迅速发展，采用此种钻孔的已很普遍，此外，采用冲击钻钻孔的也已开始，而且有进一步发展的趋势，这就为作倾斜度较大的钻孔提供了条件。因此，在条件适合，又很必要时，可以设计成较大斜度的钻孔。

当基岩中主要裂隙组的倾角较陡时，作倾斜钻孔可比垂直钻孔穿过更多的裂隙，灌浆效果较好，也能减少钻孔量。一般是，使钻孔与主要裂隙组的夹角不小于45°，能接近90°更好。当主要裂隙组的方向是向一岸倾斜时在两岸边坡处最合适采用倾斜钻孔，如图4-11所示。这样，可以在浇筑坝体以前施工，不仅钻孔减浅，而且有可能省去一部分灌浆廊道或平洞。

图4-11　倾斜帷幕钻孔的布置

1—坝体；2—徒斜角裂隙岩石；3—帷幕孔

图4-12　高度止水帷幕承受水压力的情况(www.xing528.com)

A—下游无水时；B—下游有水时；C—悬挂帷幕、底部有渗流；D—幕后有完全排水孔

如果主要的裂隙组是倾向上游，这时就不宜为追求钻孔多穿过裂隙，而将钻孔向下游倾斜。因为这将会带来一个不利于帷幕和岩体稳定的问题。有人把帷幕比作一座“地下坝”，如果帷幕是高度阻水的，在帷幕之后有良好的排水设施将水排干之后，就会使帷幕承受很大的水压力。图4-12A、B、C、D分别示出了完全止水帷幕下游无水、有水，帷幕不与“不透水层”相接、有排水孔四种水压力情况。可以看出，A的压力最大，C和D压力最小（亦即做成“开口式”帷幕较为有利）。很明显，将帷幕向上游倾斜较为有利（图4-13）。因这时作用在帷幕上的水压力，将有一个向下的分力对帷幕和岩体起抗滑稳定作用；若倾向下游，对排水孔的布置和减小扬压力也不利。因此，除非迫不得已，一般都不宜将帷幕向下游倾斜。基于此种考虑，我国高178m的龙羊峡重力拱坝，根据L·缪勒（L.Muller）的建议。将左岸一段帷幕改成了向上游倾斜。

图4-13　帷幕倾向上游或下游水压力的分布情况

（a）帷幕倾向上游；向下的分力增加有效应力，提高帷幕和岩体稳定性；（b）帷幕倾向下游，向上的分力减小有效应力，降低帷幕和岩体稳定性

有时，尽管从裂隙产状来看布置成倾向一侧或上游的斜孔可能是有利的。但还有一个问题需要考虑，即：钻斜孔所占用的施工空间较大，在廊道或隧洞中施工操作不便，用岩心钻机钻斜孔，总不如钻铅垂孔易于保证孔的方向。有时在这方面发生的困难和问题，常常需由增加工程量来弥补。所以，除非条件适合和十分必要，一般还是以多作垂直钻孔为宜。