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摘要：高压喷射灌浆和帷幕灌浆是水利工程施工中常见的灌浆施工技术，对提高水利工程基础的防渗性能有很大帮助。本文重点介绍了水利工程帷幕灌浆施工技术，简要分析了该技术的应用过程和技术要点，并分析了帷幕灌浆技术应用的难点及相关对策，希望能为相关人员提供参考。
关键词：水利工程；帷幕灌浆；施工难点；技术要点
引言
水蚀和侵蚀是水利工程建筑物损坏的原因之一，因此水利工程建筑物的运行安全直接关系到其防渗能力。因此，有必要科学地选择和优化水利建设的防渗技术。帷幕灌浆施工技术是目前水利工程中常见的防渗施工技术之一，具有较高的实用价值和可靠性，可为确保建筑安全奠定基础。
1水利工程灌浆技术概述
灌浆技术在水利工程中的主要应用效果是提高工程建筑基础的防渗能力，使其在水蚀侵蚀过程中表现出较高的稳定性和耐久性。在这个环节，常用的灌浆技术有两种：①高压喷射灌浆；②帷幕灌浆。高压喷射灌浆是利用高压旋喷钻机喷射泥浆，对泥浆和土体进行重新排列，进而获得形状固定的固结体的过程；另一方面，帷幕灌浆通过将灌浆注入岩石和土壤之间的间隙，形成连续的阻水帷幕，从而降低基础面临的渗透压力和渗流。这两个灌浆过程非常接近，都需要遵循钻孔、制浆、灌浆、封孔、质量检查和验收等阶段。
2水利工程帷幕灌浆施工要点
2.1钻孔
钻孔是帷幕灌浆施工中最基本、最重要的工序，钻孔的效果将直接影响后续的灌浆效果。钻井前，施工人员必须进行全面细致的现场调查，了解施工现场的实际情况，为制定有针对性的施工方案和提高钻井的科学性做好充分的准备。“旋挖钻+金刚石钻头”是帷幕灌浆钻具最常见的组合之一，在施工中可以用硬质合金钻头代替金刚石钻头。在钻孔过程中，施工人员应注意不同类型钻孔的钻孔方法、直径、位置和方向。例如，导向孔和检查孔的直径是根据获取岩心的标准确定的，从而为取心钻井提供帮助；终孔孔径应控制在56毫米以下，实际孔位与设计孔位的偏差不得超过5厘米，理论孔深与实际孔深的误差必须保证在0.5厘米以内，灌浆孔应满足孔径小、孔壁平、孔直、孔向准确的要求，并完成孔斜测量和孔底偏差控制。例如，根据表1中的值，确定帷幕灌浆的孔底偏差是否符合标准，从而有效控制钻孔质量。在钻孔过程中，施工人员应合理控制钻孔的尺寸，以保证同类型孔的尺寸相同，提高钻机的便利性和工作效率。此外，每次钻井完成后，应立即清洗操作平台，为下一次钻井提供保证。
表1 帷幕灌浆孔底的允许偏差值（最大）
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2.2制浆
施工人员在制作浆液前，应合理选择灌浆材料，然后用科学的方法完成浆液制作。一般来说，帷幕灌浆浆液主要由水、水泥和外加剂组成。其中，应选用42.5MPa的普通硅酸盐水泥，且必须处于干燥状态，潮湿结块的禁止使用；也需要有效筛选。比如80μm方孔筛，大部分水泥都能通过，留在筛上的水泥量不超过总量的5%。选择灌浆用水时，应根据高压喷射灌浆技术的需水量和水工混凝土搅拌用水标准。例如，饮用水可以代替未经处理的沼泽水和工业污水。帷幕灌浆浆液应采用纯水泥浆，但可加入减水剂、速凝剂等添加剂，但用量和类型必须通过室内试验确定。
施工人员在制作泥浆时，应合理控制原材料消耗、泥浆配比、搅拌时间、搅拌速度和泥浆温度，以保证泥浆的可用性。在此阶段，泥浆生产者应采用重量称量法称量固体物料，结果的误差范围不应超过5%。施工人员需要将纯水泥浆中水泥和水的用量控制在1：0.5的比例，浆体的输送速度控制在1.8m/s左右，而且要根据制浆的需要选择不同类型的搅拌机。比如用普通搅拌机搅拌纯水泥浆，搅拌时间要超过3min，搅拌速度必须保持恒速；加入外加剂和添加剂后，用高速搅拌机搅拌泥浆。搅拌时间应根据实验结果确定，搅拌速度应超过1200转/分钟，并保持恒定速度。
需要注意的是，泥浆的整体生产时间不应超过2h[2]。冬夏季，施工人员必须充分考虑环境温度对泥浆温度的影响，采取有针对性的防护措施。如热季施工应采取防热防晒措施，保证泥浆温度在5~40℃范围内；冬季用不超过40℃的热水配制泥浆，管道应防寒保暖。
2.3冲洗
钻孔后，需要进行适当的冲洗和清孔，为后续灌浆提供保证。冲洗后，灌浆孔内的沉积厚度必须控制在20厘米以下。除灌浆孔外，施工人员应适当进行裂隙冲洗，以提高灌浆准备的全面性。例如，根据现场试验，确定在复杂地质区域可以冲刷裂缝；常规孔段的冲裂是以压水为基础完成的，确保冲洗压力为灌浆压力的0.8倍。
2.4灌浆
在水利工程帷幕灌浆施工中，最合适的灌浆方法是自上而下分段灌浆法。在应用这种方法时，需要从上至下简单地将水从先导孔压向灌浆孔，为提高灌浆效果奠定基础。在实践中，需要确保第一排帷幕灌浆和旋喷灌浆具有相同的孔，并基于循环灌浆方法工作，以确保灌浆管与孔底之间的距离不超过50厘米。需要注意的是，帷幕灌浆自上而下的施工过程可以与水压试验同时进行，也可以先完成试验后分段灌浆。
在分段灌浆过程中，合理设置灌浆断面，保证合理的灌浆压力，是提高帷幕灌浆施工质量的关键。此时，每个灌浆段的长度可控制在5m左右，有条件时可适当增加，但不得超过10m；注浆压力应随土层厚度的增加而增加，可按0.05 MPa/m的标准加压，在实际操作中，相关人员还需要根据实际情况灵活更换浆液，逐步调整浆液的水灰比[3]。例如，灌浆开始时，选择水灰比为5：1的泥浆。当注浆量超过300升或注浆时间超过30分钟，但注浆压力和注浆速度没有变化时，可采用水灰比为3：1的浆液进行注浆，浆液浓度应根据压力和注浆速度的变化不断调整。
2.5孔密封
封孔前应按相应标准完成灌浆。如果在常规地质条件下灌浆持续1小时，但规定压力下的注入速度小于1L/分钟，则可完成灌浆。在地质条件复杂或灌浆压力低的情况下，可适当延长灌浆时间。进入封孔阶段时，施工人员应选择使用新鲜水泥和全孔灌浆封孔。此时封孔所用的水泥水灰比应为0.5。
3水利工程帷幕灌浆施工难点
帷幕灌浆施工技术的应用难点主要表现在施工过程的质量控制上。由于地质条件复杂，干扰因素众多，施工技术往往难以顺利实施，导致个别工序施工效果不理想。因此，现场施工人员需要针对施工质量控制问题制定有针对性的解决方案，以克服施工难点。
一方面，灌浆事故处理。所谓灌浆事故，是指帷幕灌浆过程中出现的灌浆、漏浆、串浆等问题。在实践中，施工人员可以通过调整浆液浓度、降低灌浆压力、限制浆液流量和流量、采用间歇灌浆方法来处理浆液泄漏问题。灌浆问题可通过同时灌浆、一泵一孔或灌浆前清理灌浆孔来避免。
另一方面，大体积灌浆很难完成。面对这一问题，施工人员需要有效调整泥浆的流速和流速，然后按照规定的标准停止灌浆。如调整灌浆状态，在减压、提高浓度、限制流量、间歇灌浆等基础上，增加水泥浆中速凝剂的比例或注入混合浆等。在调整和控制现有的灌浆组成和灌浆状态后，需要对灌浆孔进行清理，然后按照终孔灌浆的技术要求重新灌浆，直至结束。在实践中，施工人员应注意背浆的浓度。如果背面灌浆变得更厚，可以用相同水灰比的新灌浆替换现有灌浆。之后还要观察灌浆效果。如无明显变化，可在新灌浆30分钟后停止灌浆。
4结束语
综上所述，帷幕灌浆施工技术在水利工程中的有效应用，确实可以提高建筑物的防渗效果，提高水利工程的施工质量，延长水利工程基础设施的使用寿命。应用帷幕灌浆施工技术时，相关人员应注意灌浆问题，妥善处理因某种原因中断、灌浆串、灌浆孔口涌水、灌浆困难、溶洞灌浆等技术难题。
参考文献：
[1]袁胜利.水利工程中帷幕灌浆施工技术的有效运用[J].四川建材，2020，46（11）：118，135.
[2]彭坤.水库除险加固工程大坝帷幕灌浆施工与质量控制分析[J].湖南水利水电，2020（5）：55-57.
[3]戚侠光，刘敏.水利工程施工中的帷幕灌浆技术的运用探索[J].工程建设与设计，2020（7）：148-149，154.