第一篇：富地营子水库大坝基础帷幕灌浆冬季施工论文
摘要：富地营子水库位于黑龙江省黑河市境内的公别拉河上游河段。水库大坝坝基座落于海西期花岗岩体上。坝基基础节理发育，并分布有数条较大的断破碎带，岩石透水性强。基础帷幕灌浆主帷幕采用单排、直线悬挂式布置，基础孔距2.0 m。施工顺序采用分序钻灌逐渐加密的原则，灌浆采用孔口封闭，自上而下分段循环灌浆的方法施工。岩石完整性较差的地段，进行特殊的处理。
关键词：帷幕灌浆 施工 冬季 岩石 渗漏
1、概述
富地营子水库坝址距西沟水库尾约9km是公别拉河上的西沟水库上游的一个阶梯水库。工程所在区域地处高纬度，属寒冬带气候，冬季漫长寒冷，从 10月末至次年4月下旬为封冻期，封冻天数达 160天左右，最大冻深1.8m，最大冻土厚度可达2.57m，设计库容为965×105m3,拦河坝为沥青混凝土心墙堆石坝，属三级建筑物。大坝长度1305m, 最大坝高27.0m, 帷幕灌浆总工程量为6882.5m。
2、坝基工程地质特性
左岸主要岩性为花岗岩；河床及右岸为辉石橄榄岩与辉石安山岩。较大断层破碎带有：分布于左岸溢洪道闸基附近的F1,F3断层，其中，F1断层破碎带宽10m左右，主要由1～3cm的碎块，糜棱岩夹灰绿色碎石组成。该断层破碎带风化较深。F3断层，宽11 m，分布于左岸坝头。由鳞片壮碎屑夹碎块和断层泥组成。
河床右岸坝基断层破碎带分布较多，较大的断层有F4、，F5，F2等。其中，F4断层分布于右岸坝肩引水洞附近，破碎带宽度达 10m左右，主要由长状构造岩和碎裂岩组成。F5断层宽2～3 m，由片状碎裂岩夹碎屑组成。F2断层破碎带宽13～15m，为坝址区最大的断层破碎带。由灰白色断层泥、麋棱岩和碎块岩组成。
3、帷幕灌浆的设计
3.1帷幕灌浆形成、孔距和孔深
主帷幕采用单排、直线悬挂式布置，基本孔距为2.0m，在断层破碎带处则于主帷幕中心线的上游侧增加一排加强帷幕，并在主帷幕中心线的下游侧设一排固结灌浆孔，其基本孔距为2.0m。同时在断层破碎带部位宜先进行加强帷幕灌浆和固结灌浆，然后再进行主帷幕灌浆。
主帷幕灌浆孔深，据上述坝基地质条件，河床及右岸断层破碎带分布较多，岩石节理发育，完整性较差，尤其右岸坝肩和引水管附近地段岩石破碎严重。故河床和右岸坝头部位主帷幕和加强帷幕灌浆孔深度，一般为基岩面下10m；右岸坝肩处岩石节理发育，风化较深，其灌浆深度至基岩面下15m;河床左岸坝基帷幕灌浆孔深度一般为基岩面以下6.0m左右。
3.2、钻灌顺序及灌浆方法
帷幕灌浆施工顺序采用分序钻灌逐渐加密的原则，主帷幕灌浆的施工采用分三序钻灌。即Ⅰ序孔孔距8.0m、Ⅱ序孔孔距为4.0m、Ⅲ序孔孔距为2.0m；至于加强帷幕灌浆和固结灌浆孔施工则分二序钻灌。即Ⅰ序孔孔距为4.0m、Ⅱ序孔孔距为2.0m。
帷幕灌浆采用孔口封闭，自上而下分段循环灌浆的方法施工。在地质条件较好的坝段，亦可采用自下而上分段灌浆方法。具体由施工监理工程师与地质工程师确定。
3.3、帷幕灌浆段长度与灌浆压力
灌浆的段长与灌浆压力，不同的序别和段次，灌浆段长和灌浆压力有所区别，各段次段长的压力见表
1表1 单位：MPa
灌浆类型
灌浆段（自上而下）
1（接触段）
3帷幕灌浆
Ⅰ序孔
0.3
0.6
0.9
Ⅱ序孔
0.3
0.6
0.9
Ⅲ序孔
0.3
0.6
0.9
固结灌浆
0.3
0.64、帷幕灌浆的施工
4.1、冬季帷幕灌浆保温措施
河床段是冬季施工应做好防寒保温工作，在灌浆工作面搭设保温大棚，棚内生火保温，提高灌区内的温度。
4.1.1棚内保温
1）第一段：消除浮冰段段长30米，用五彩布将仓号分隔成2个15米，每15米段先架设5个保温柴炉将清除段保温，保温棚内温度在0℃以上，将砼表面的浮冰、草袋、塑料布掀除干净，为施工作好准备。
2）第二段：施工段段长30米，采用10个柴炉取暖，保证棚内温度在5℃以上，灌浆设备周围加设4个保温煤炉。
3）第三段：养护段对已完成灌浆工程的最后几个孔口进行养护保温，灌浆口用塑料布及草袋分层覆盖，外设保温煤炉，养护2天。
4.1.2、机械保养：
1）、钻机：除在棚内保温外，当钻机停钻、检修时，另设两个1000W碘钨灯，对钻机机油底壳、操作手柄分别直射加温，保证机械正常使用。
2）、灌浆机械：将煤炉集中在灌浆机械周围，以保证其周围温度，灌浆结束后对灌浆泵拆除放水。
4.1.3、材料加热
1）、水泥：提前将525#水泥运入仓号中，靠近灌浆设备及火炉附近。
2）、水：采用水箱内设6个2000W电棒加热，使其温度一直控制在10～40℃之间，保证灌浆用水温度。
4.2、钻机
采用DK—300型油压钻机，φ59～φ75mm 金钢石钻头造孔，钻孔必须保证铅直，其孔位偏差、主帷幕孔不超过10厘米，加强帷幕孔及固结孔不超过15厘米。钻孔的终孔应符合设计要求，孔内残留岩石和沉淀物不应超过20厘米。
帷幕孔钻进时，对孔内的各种情况，均应该详细记载，作为分析钻孔情况的依据。若发现集中漏水，应立即停止钻，待查明渗水部位及原因并经处理后再进行钻进。钻孔结束待灌、灌浆结束待加深时，孔口均应采取妥善措施加以保护。
4.3 孔壁冲洗及简易压水试验。
对灌浆孔在灌浆前应进行钻孔冲洗和裂隙冲洗，以提高灌浆效果。成孔后采用导管通入压力水流从孔底向孔外冲洗的方法冲洗孔壁，冲洗至回水清净。并延续10min为止。冲洗压力采用通段灌浆压力的70%～80%。但不超过1MPa，冲孔后采用单点法进行压水试验。
4.4灌浆
4.4.1灌浆材料
灌浆所采用的水泥为525#的普通硅酸盐水泥，水泥细度要求通过80um方孔筛的筛余量不大于5%（重量计）。水泥应保持新鲜，受潮结块者不得使用。水泥在使用前要经检验合格后才能使用。必须注意不得在同一灌浆段中使用不同厂家或不同标号的水泥。
4.4.2、制浆方法：
因帷幕灌浆采用分段分序的施工特点，故采用分散制浆法，由各灌浆机组配备一套400L的制浆设备，灌浆时各机组自行制浆。水泥浆制备后尽快使用，四小时后的剩余浆，废弃。
4.4.3、灌浆方法
采用孔口封闭自上而下循环灌浆方法进行灌注，以6分焊管为射浆管，射浆管下至距孔底0.5m处，此法可以使各段重复灌浆，对提高灌浆质量有利。
4.4.4、灌浆压力的控制
灌浆开始后，在保证有回浆的前提下，尽快升至设计灌浆压力。其整个过程均在设计压力下完成，灌浆过程均有专人看守压力表，并有专人掌握制浆情况。
4.4.5、浆液浓度的选用与变换
按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-94），本工程灌浆浓度为6个比级，即水灰比为5：
1、3：
1、2:
1、1：
1、0.8：
1、0.5：1。变换灌浆浓度的原则是，各段的初始灌浆浓度均为5：1。当灌浆压力保持不变而灌入量均匀减少时，或灌入量不变而灌浆压力均匀生高时不得改变浆液浓度，当某一级浆液浓度、浆液灌入量累计达400L，但浆液压力和浆入量均无改变或改变不显著时，则应提高一级浆液浓度；当出现灌浆中断或提高一级浓度后灌浆量突减，则注意降低一级浆液浓度。
4.4.6、灌浆结束封孔
灌浆结束标准有两个，当满足其中一个即可结束灌浆。灌浆段灌入量小于或等于1L，且在设计压力下继续60分钟；灌浆过程中，如回浆浓度，降低一级浓度灌注，回浆浓度应变浓，即可结束灌浆。封孔采用纯压力式，即以压力为1～1.2Mpa灌入水灰比为0.5：1的浓度封堵，屏浆后120分钟结束；等沉淀后再投水泥球，捣实。
4.4.7、灌浆中事故处理
灌浆发生冒浆时，视具体情况采用封堵或降低压力的方法处理；机械故障致使灌浆中断时间超过30 min，应重新扫孔、冲孔后灌浆。对于灌浆由于事故原因孔深不够者，可视具体情况在原孔位附近补打或用检查孔方式加以解决。
5、施工中遇到的问题：
5.1、地质构造的不良综合对帷幕效果的影响：
坝区的构造线主要为NE及NW向与坝线呈斜交，灌浆时浆液的扩散主要沿构造方向扩散，而沿坝轴线方向影响较小，为此，在单排孔的情况下，因达不到要求的扩散半径而造成帷幕效果不好。
因受地质条件的影响，构造发育岩石破碎钻孔时常发生严重塌孔，而且数量较大，采用根管钻进、水泥加速凝剂封孔后重新开孔。有较大断层破碎带，分段灌浆、灌浆塞卡不住，经监理工程师同意采用综合灌浆。
5.2、吸水不吸浆
坝区岩石属于基性的辉石橄榄岩，此种岩石比重大，强度高，性脆，受构造节理裂隙发育，岩石破碎形成的构造破碎带宽度较大，一受挤压岩石多呈糜棱岩化，灰禄色由高苓土岩石碎屑（1～3mm）及破碎岩块组成，这种糜棱岩石灌浆中常吸水不吸浆，灌浆效果极差，灌浆时回浆浓度现象经常发生，另在完整岩石中灌浆后钻孔仍有承压水反出也说明这一点。
5.3、裂隙承压水对灌浆质量的影响
在灌浆中发现河床段，普通存在裂隙承压水，经几次简易测试水头2.0m左右（相当于河水位流量100～200mL/g）。由于裂隙承压水的顶托，灌入的水泥浆易被推出，所以灌浆后的封孔就尤为重要。
5.4、地下水的温度对灌浆质量的影响
这次河床段的灌浆工作正是严冬的情况下施工的，气温在-10℃～-25℃之间，实测的地下水温1～1.5℃，为此水泥浆液在地层中凝固的时间较长，由于裂隙压力的流动，甚至可能会造成水泥浆的失败。这可能是由于水温及地下水流动所造成的。
5.5、吸浆量特别大
灌浆时无压力耗浆量特别大，施工时采用0.5：1的浓浆进行间隙灌浆，同时注入1～3%的速凝剂进行速凝，反复数次。
6、帷幕灌浆质量与效果评价
检查帷幕灌浆质量与效果的标准，根《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-94）和《富地营子水库沥青混凝土心墙堆石坝与溢洪道基础帷幕灌浆施工技术要求》规定，经帷幕灌浆后，坝基帷幕检查孔岩石在压力为0.4Mpa作用下，当压力试验透水率≤10Lu,即视为合格；另外可以从序次单位耗灰量随序次增加而递减的规律来衡量。
6.1、灌浆前后坝基岩石透水率比较
帷幕灌浆前据Ⅰ序孔的200多段压水试验成果表明沥青混凝土心墙堆石体基础强风化岩石的透水率普遍偏大，＞10Lu以上者达90多段，其中主要沿强风化岩顶部与心墙基础混凝土盖板结合部位分布，即沿接触带渗漏，其透水率多为15Lu～20Lu，最大达216.4Lu。其余坝基强风岩石透水率为5.0Lu～15Lu，最大达31.9Lu。河床地段一般为6.0Lu～20Lu, 最大达39 Lu。右岸一般10 Lu ～25 Lu，最大达100 Lu。
经帷幕灌浆后，据近70个检查孔170余段压水试验结果，≥10 Lu者，仅占10%左右，为保证工程质量，进行补充灌浆，补充灌浆后，压水试验检查全部合格。
6.2、各序次孔单位耗灰量及耗灰比
对各段单位耗灰量按序次统计结果表明，岩石比较完整地段，各序次孔单位耗灰比下降不显著；岩石完整性较差的地段，各序次孔的单位耗灰量及耗灰比下降比较明显。
7、结论
大坝基础灌浆在冬季施工，因受水温、气温、施工条件各方面的影响，施工质量虽然得到了保证，但是、经济上费用较大，为此应尽量避免在冬季进行施工。通过沥青混凝土心墙堆石坝帷幕灌浆施工后，可以看出大坝基础防渗已形成。
经业主、监理单位评定合格率为100%、优良率大于95%。本工程帷幕灌浆的施工质量得到了黑龙江水利部组成的专家的充分肯定。
第二篇：《锦屏一级水电站大坝坝基帷幕灌浆施工监理实施细则》的通知
长锦监理[2010]031号
关于印发《锦屏一级水电站大坝坝基帷幕灌浆
施工监理实施细则》的通知
中水七局锦屏施工局、葛洲坝锦屏一级大坝右岸工程项目部、七．十四联营体：
为规范各方履约行为，明确监理机构依据合同文件规定对合同目标控制提出的要求，促使工程承建单位按合同文件规定履行其对合同目标保证的义务，促使工程承建合同目标更优实现，长江委锦屏水电站工程监理部依据锦屏一级水电站大坝工程施工合同文件、设计文件以及其它有关工程技术规程规范要求，编制了《锦屏一级水电站大坝坝基帷幕灌浆施工监理实施细则》，现予印发执行。
附件：《锦屏一级水电站大坝坝基帷幕灌浆施工监理实施细则》
二○一○年九月二十九日
抄报：锦屏管理局工程技术一部、长江委工程监理中心 长江委锦屏工程监理部办公室 2010年9月30日印发 打印：甘玲宜 校对：杨宇 共印10份
锦屏一级水电站拱坝坝基帷幕灌浆施工监理实施细则 总 则
1.1 本细则依据工程承建合同文件及其技术条款，设计施工图和《拱坝坝基帷幕灌浆施工技术要求（A版）》，以及《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148─2001）、《水工混凝土试验规程》（DL/T5150─2001）、《水工混凝土外加剂技术规程》（DL/T5100─1999）、《混凝土拌和用水标准》（JGJ63─1989）、《水电水利工程钻孔压水试验规程》（DL/T5331-2005）、《水利水电工程岩石试验规程》（DL/T5368─2007）、《水电水利工程物探规程》（DL5010─2005）、《通用硅酸盐水泥标准》（GB175-2007）等其它相关施工技术规程规范和工程验收规程规范编制。
1.2 本细则编写目的旨在规范各方履约行为，明确监理机构依据合同文件规定对合同目标控制提出的要求，促使工程承建单位按合同文件规定履行其对合同目标保证的义务，促使工程承建合同目标更优实现。
1.3 本细则适用于锦屏一级水电站拱坝坝基帷幕灌浆工程项目。开工许可证的申请程序
2.1 工程承建单位应根据设计文件和合同技术条款要求编制帷幕灌浆施工措施计划，并完成帷幕灌浆浆材室内试验。灌浆浆才试验大纲和灌浆施工措施计划应事先报经监理机构批准。
2.2 在帷幕灌浆大面积规模性施工前，承建单位应进行现场生产性灌浆试验，试验成果应报监理机构评审。试验大纲应在试验实施前28天提出，报送监理机构审批，并在取得监理机构批准后，方可进行试验。试验成果经监理机构审查批准后方可用于规模性施工。
生产性试验大纲应包括以下内容：
（1）灌浆试验的目的、内容、技术要求、成果要求；（2）灌浆试验布置、资源配置与进度计划；（3）试区岩体抬动观测布置；（4）灌浆材料与浆液配比；（5）灌浆试验施工程序与方法；
（6）试验作业的质量保证与安全、文明作业措施。
通过灌浆生产性试验，应基本确定以下灌浆参数和工艺方法：（1）验证设计、布孔形式、孔深、钻灌次序、最小孔距；（2）灌浆材料；
（3）施工工艺（包括灌浆压力、注浆率等）；（4）裂隙冲洗方法；（5）深孔孔斜控制方法。
2.3 生产性灌浆试验应按照《大坝帷幕灌浆生产性试验技术要求（A版）》和相应设计通知进行。灌浆试验结束后，承建单位应及时对灌浆资料进行分析和总结，编制帷幕灌浆生产性试验施工总结报告，报监理机构组织评审。
2.4 承建单位应在灌浆作业开工的28天前，根据灌浆试验成果报告及其审查意见和技术规范要求，结合现场施工条件，编制灌浆工程施工措施计划报送监理机构批准。其内容应包括：
（1）钻孔和灌浆工程的施工平面布置(包括：工程部位、灌浆工程施工布置图、钻孔分排、分序与编号等)；
（2）钻孔和灌浆的程序和工艺；
（3）钻孔、灌浆和灌浆计量的设备(包括：设备规格、型号、数量、完好率和仪表配置等)；
（4）灌浆材料与制浆工艺；
（5）灌浆作业进度计划，机械设备配置与劳动力组织；（6）钻孔和灌浆的质量保证措施；
（7）钻孔、灌浆作业记录以及原始记录资料收集与整理措施；（8）施工安全与环境保护措施；
（9）按合同文件规定或监理机构指示应报送的其他资料。
2.5 上述报送文件连同审签意见单一式四份，经承建单位项目经理或其授权代表签署并加盖公章后递交。监理机构审阅后限时作出批复或返回审签意见单一份，原文件不退回。批复或审签意见包括“同意按申报文件实施”、“按预审意见补充、完善后付诸实施”、“按预审意见补充、完善后重新申报”、“已审阅”四种。
2.6 除非接到的批复或审签意见为“按预审意见补充、完善后重新申报”，否则承建单位可即时向监理机构申请开工许可证，监理机构将于接受承建单位申请后的24小时内发出相应项目的开工许可证或开工批复文件。
2.7 如果承建单位未能按期向监理机构报送开工申请所必须的文件和资料，由此造成工期延误和施工损失，由承建单位承担合同责任。若承建单位在限期内未收到监理机构的审签意见或批复文件，可视为已报经审阅。施工过程监督
3.1 承建单位必须按合同要求组织施工设备进场。运至施工现场用于灌浆作业的各种设备、仪器仪表、计量装置、观测装置和其它辅助设备，必须经过检查、率定、安装调试并经监理工程师认证合格，方可使用。
（1）承建单位在坝基廊道内及其它封闭区域中不得使用内燃机驱动的钻孔设备。使用气动冲击钻时，应带有消音器和除尘装置。
（2）钻孔的钻机和钻头应根据工程的地质条件选用。严禁使用碾砂钻头。大坝廊道内进行的钻孔、帷幕灌浆孔、取岩芯的灌浆孔、检查孔、抬动变形观测孔等应采用回转式钻机，按孔径要求采用金刚石钻头或硬质合金钻头。
（3）使用的钻孔冲洗和压水试验设备的工作压力应按施工技术规程规范和施工图纸的要求选定，并应保证压力稳定、出水均匀、工作可靠。
（4）承建单位应准备足够的流量计、压力表、压力软管、供水管及阀门等备品。
（5）承建单位提供的灌浆泵性能应与灌浆浆液的类型和浓度相适应，其允
许工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍，其压力摆动范围不大于灌浆压力的20%，并应有足够的排浆量和稳定的工作性能；灌注纯水泥浆液应采用多缸柱塞式灌浆泵。
（6）灌浆管路应力求短、直，确保浆液流动畅通，并能承受1.5倍的最大灌浆压力。灌浆泵、灌浆孔口回浆管路均应安装压力表。使用过程中应经常检查核对，不合格和已损坏的压力表严禁使用。压力表和管路之间应设有隔浆装置。
（7）所有灌浆设备、仪器、仪表均应始终保持工作状态正常，并应配有足够的备用设备。电力驱动的设备，应在接地良好并经确认能保证施工安全时，方可使用。
3.2 灌浆压力大于3MPa时，应配置下列灌浆设备和机具：（1）高压灌浆泵，其压力摆动范围不大于灌浆压力的20%；（2）耐蚀灌浆阀门；（3）钢丝编织胶管；
（4）大量程压力表，其最大标值应为最大灌浆压力的2～2.5倍；（5）孔口封闭器或专用高压灌浆塞。
3.3 承建单位必须按合同技术条款规定配备并使用经业主及监理机构批准的、经过国家有关主管部门鉴定的、可测记灌浆压力、注入率和水灰比（或密度）三参数大循环灌浆自动记录仪或类似功能仪器。
（1）灌浆自动记录仪应采用同一厂家、同一型号产品，由承建单位招标采购，并要求厂家派代表长期驻入现场，进行现场维修、保养，提供技术服务等。
（2）按照业主有关文件和设计技术要求规定，要求抬动变形观测采用具有自动报警装置的抬动自动记录仪。
3.4 钻孔
（1）钻机安装应平整稳固，钻孔前应按监理机构指示埋设孔口管，钻孔方向应按施工图纸要求确定，钻孔时必须保证孔向准确。灌浆孔的施钻应按灌浆程序，分排、分序分段进行。
（2）钻孔中，承建单位应对孔斜、孔深及时进行测量检查，采取措施控制
孔斜，保证钻孔质量，并认真填写钻孔班报。
（3）钻孔遇有洞穴、塌孔或掉块难以钻进时，可先进行灌浆待凝处理后继续钻进。如发现集中漏水，应查明漏水部位、漏水量和漏水原因，经处理后再行钻进。一般情况下，可采取压缩段长进行灌浆处理后再进行下一段的钻灌作业。
（4）在大坝廊道内钻孔灌浆的开孔孔位偏差值不得大于5cm，其余开孔孔位偏差值不得大于10cm。
（5）灌浆孔孔深20m以内时其孔底允许偏差不大于0.25m，孔深大于100m时其孔底允许偏差不大于2.0m。其余孔底偏差应符合设计技术要求。
（6）终孔孔径不小于76mm。
（7）施工图纸所示的所有钻孔，承建单位应妥加保护，直到验收合格为止。任何因承建单位的过失造成扫孔或重钻的费用由承建单位承担。
3.5 钻孔取芯和芯样试验
（1）检查孔、物探孔以及监理机构指示的其它钻孔应采取岩芯，其岩芯获得率应满足《水电水利工程钻探规程》（DL/T5013-2005）要求。
（2）岩芯需按取芯次序统一编号，填牌装箱，并按《水电水利工程钻探规程》DL/T5013进行岩芯描述、岩芯地质鉴定，编制岩芯素描图、钻孔地质柱状图，同时全面收集钻进过程中的各种地质信息。对每盒或每箱芯样拍摄两张彩色照片，并作好钻孔操作的详细记录。岩芯编录资料应随各单元帷幕灌浆成果资料一同报监理机构审查。
（3）岩芯的最大长度应限制在3m以内，一旦发现芯样卡钻或被磨损，应立即取出。除监理机构另有指示，对于1m或大于1m的钻进循环，若芯样获得率小于80%，则下一次应减少循环深度50%，以后依次减少50%，直至50cm为止。如果芯样的回收率很低，应更换钻孔机具或改进钻进方法。
（4）在钻孔过程中，应对钻孔冲洗风压及风量、水压、水量、钻孔压力、芯样长度及其它能充分反映岩石或混凝土特性的因素进行监测和记录。现场监理机构可随时对记录进行检查。
（5）承建单位应按设计要求或监理机构指示，对钻取的岩芯或混凝土芯进行试验，并将试验记录和成果报监理机构审查。
（6）承建单位应按设计要求将应保存的岩芯存放在指定岩芯库，防止散装和混装。
3.6 灌浆前，承建单位必须按合同技术条款和施工技术规范要求，先做钻孔冲洗及压水试验。
（1）承建单位应在灌浆前，对所有帷幕灌浆孔（段）进行钻孔冲洗。钻孔冲洗方法应根据不同的地质条件，通过现场试验确定，采用大水量敞开冲洗、压力风冲洗或风水联合冲洗。
（2）冲洗压力：冲洗水压采用灌浆压力的80%，并不大于1MPa；对高压风冲洗，冲洗风压采用灌浆压力的50%，并不大于0.5MPa。
（3）裂隙冲洗应冲至回水澄清（或回风不返渣）后10min结束，且总的时间要求：单孔不少于30min，串通孔不少于2h。对回水达不到澄清（或回风返渣）要求的孔段，应继续进行冲洗，孔内残存的沉积物厚度不得超过20cm。
（4）当邻近有正在灌浆的孔或邻近灌浆孔结束不足24h时，不得进行裂隙冲洗。
（5）在岩溶、断层、大裂隙等地质条件复杂地区，是否需要进行裂隙冲洗以及冲洗方法，应通过现场灌浆试验或由设计确定。
（6）压水试验应在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行。灌前检查孔（先导孔）和灌后检查孔均采用“五点法”压水试验，其它孔、段采用“简易法”压水试验。压水试验压力应符合设计要求。
（7）灌浆孔（段）裂隙冲洗后，该孔（段）应立即连续进行灌浆作业，因故中断时间超过24h者，应在灌浆前重新进行裂隙冲洗。
3.7 浆液制备
（1）灌浆材料一般采用普通水泥浆材，要求使用符合国家标准的P·O 42.5级普通硅酸盐水泥，细度要求通过80μm方孔筛的筛余量不大于5％。细水泥采用普通P·O 42.5级普通硅酸盐水泥干磨或湿磨制成。
（2）承建单位应根据灌浆需要配置高速和低速浆液搅拌机。搅拌机的转速和拌和能力应分别与所搅拌的浆液类型及灌浆泵排浆量相适应，并应保证均匀、连续地拌制浆液。所有搅拌设备在用于拌制浆液前应在现场进行试运行。
（3）集中制浆站的制浆能力应满足灌浆高峰期所有机组用浆需要，制浆站应配备除尘设备，当浆液需掺加掺合料或外加剂时，应增设相应的设备。
（4）制浆材料必须称量，称量误差应小于5%，水泥等固相材料应采用重量称量法。
（5）各类浆液必须搅拌均匀，测定浆液密度和粘滞度等参数，并作好记录。纯水泥浆液的搅拌时间：使用普通搅拌机时，应大于3min；使用高速搅拌机时，应大于30s。浆液在使用前应过筛，从开始制备至用完的时间应小于4h。
（6）拌制细水泥浆液和稳定浆液，应加入高效减水剂和采用高速搅拌机，高速搅拌机搅拌转速应大于1200r/min（r为转动一周），搅拌时间应通过试验确定。细水泥浆液从制备至用完的时间应小于2h。
（7）集中制浆站应制备水灰比为0.5：1的纯水泥浆液，输送浆液流速应为1.4～2.0m/s，各灌浆地点应测定来浆密度，并根据各灌浆点的不同需要调整使用。
（8）浆液温度应保持在5～40ºC，超过此标准的应视为废浆。3.8 帷幕灌浆施工要求
（1）为保证大坝基础帷幕灌浆后不受开挖爆破的振动影响，灌浆区邻近50m范围内原则上应完成爆破作业。
（2）为保证帷幕灌浆效果，必须在灌浆范围内根据施工图纸要求或监理机构指示需封堵的勘探平洞混凝土回填、廊道混凝土衬砌及回填灌浆等工作完成以后开始，或者盖重混凝土厚度符合设计要求，同部位固结灌浆完成后开始。
（3）灌浆施工过程中的废水、废浆应及时引排，设置截、集水结构物，配备容量足够的排水设施，严禁废浆污染。
（4）在裂隙冲洗、压水试验和灌浆过程中须进行抬动变形观测和记录。当抬动变形值超过规定值（基岩0.2mm，混凝土0.1mm）时，应降低灌浆压力、注入率直至停止施工，并报告现场监理工程师，按现场监理工程师指示进行处理。
（5）帷幕灌浆水灰比（重量比）为3:
1、2:
1、1:
1、0.8:
1、0.5:1（细水泥为2:
1、1:
1、0.7:
1、0.38:1），在通过生产性灌浆试验进行调整时，应报经监理机构批准。
（6）坝基帷幕灌浆应采用孔口封闭、自上而下分段、孔内循环灌浆法。原则上采用“一泵灌一孔”。由三排孔组成的帷幕，应先灌注下游排孔，再灌注上游排孔，然后进行中间排孔；由两排孔组成的帷幕应先灌注下游排，后灌注上游排。每排均分为3序孔，应按分序加密的原则进行。
（7）应先进行平洞底板的固结灌浆，再进行搭接帷幕或深孔帷幕灌浆施工。（8）灌浆压力应结合孔序、孔段以及现场生产性试验成果按设计要求选用，并最终达到设计灌浆压力。以基岩或盖重混凝土抬动值符合设计规定值进行调整，最大灌浆压力为6.5MPa。灌浆压力应尽快达到设计值，并和注入率相适应。
（9）帷幕灌浆起始段长度依次为2m、3m，以下灌浆分段，均为5m，终孔段不大于6m，特殊情况下经监理人批准可适当缩减或加长。灌浆段的长度因故超过10 m，对该段宜采用补救措施。
（10）帷幕灌浆灌浆段应在最大设计压力下，注入率不大于1L/min，继续灌注60min～90min，灌浆即可结束。若最后连续3个注入率读数均大于1L/min时，则不能结束灌浆。当长期达不到结束标准时，应报请现场监理共同研究处理措施。水平孔及向上孔应适当屏浆、闭浆。
（11）灌浆完成后应进行封孔，封孔采用全孔灌浆封孔法，即全孔灌浆结束后，以0.5∶1级浓浆置换孔内稀浆，进行纯压式灌浆封孔，封孔压力使用该孔最大灌浆压力，灌浆持续时间30min，孔口段不应小于1h。
灌浆封孔待孔内水泥浆液凝固后，灌浆孔上部空余部分，大于3m时，应采用机械压浆法继续封孔；小于3m时，可使用更浓的水泥浆或砂浆人工封填密实。
3.9 灌浆作业必须连续进行，若因故中断，可按照下述原则进行处理。（1）应及早（30min以内）恢复灌浆，否则应立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。若无法冲洗或冲洗无效，则应先进行扫孔，而后恢复灌浆。
（2）恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注，如注入率与中断前相近，可改用中断前比级的水泥浆灌注；如注入率较中断前的增加较多，则浆液应逐级加浓继续灌注。
（3）恢复灌浆后，如注入率较中断前减少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施处理。
3.10 孔口有涌水的灌浆孔段，在灌浆前应测记涌水压力和涌水量，根据涌水情况，可选用下列措施综合处理：
（1）缩短段长；（2）提高灌浆压力；（3）灌注浓浆；（4）屏浆；（5）闭浆；（6）纯压式灌浆；（7）灌注速凝浆液；（8）待凝；
（9）采用分段灌浆封孔法或全孔灌浆封孔法封孔。
3.11 灌浆段注入量大，灌浆难以结束时，可选用下列措施处理。（1）低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆。
（2）如注入率过大，宜停灌待凝（不少于24h）再扫孔恢复灌浆。（3）灌注稳定浆液或混合浆液。
（4）经处理后仍应扫孔，重新按照技术要求进行灌浆直至结束。3.12 承建单位必须严格按设计要求、技术规范规定和报经批准的灌浆工程施工措施计划进行灌浆工程的施工。对于违章操作或发现弄虚作假者，监理机构将作违规处理，情况特别严重的孔、段必须重扫重灌。
（1）承建单位应在计划开始灌浆作业前24小时向监理机构申报灌浆作业许可签证，经监理机构检查合格后签发灌浆作业许可签证才能开灌。在24h内因故未开灌的，应重新申报和取得灌浆作业许可签证。
（2）灌浆塞应同采用的灌浆方式、方法、灌浆压力及地质条件相适应。（3）灌浆压力必须符合设计要求与规范规定，不允许超压或欠压。孔口压力表必须有专人看管并认真填写“灌浆孔口压力记录表”。若检查发现记录压力与实际压力不符合，施工作业人员应及时检查分析原因，进行调整，并在记录上注明。
（4）各孔段的灌浆必须连续进行。开灌前必须根据压水试验成果备足灌浆
材料，若因故中断必须按规定进行处理，并如实记录中断灌浆的时间、原因、处理措施、处理效果以及对灌浆质量的影响程度等情况。
（5）灌浆过程中，发现冒浆、漏浆、串浆、涌水，或灌浆长期达不到结束标准等情况，应及时向监理机构报告，并提出处理措施报监理机构批准后实施。
（6）灌浆过程中，灌浆压力或注入率突然改变较大，或当采用最大浓度浆液灌浆，吸浆量很大而不见减少时，应立即查明原因，采取相应的措施处理。
（7）灌浆过程中如回浆变浓，宜换用相同水灰比的新浆进行灌注。若效果不明显，延续灌注30min后，即可停止灌注，也不再进行复灌，但总灌注时间仍要求不小于60 min。
（8）浆液变换和结束标准必须符合设计文件和技术规范要求。各孔段灌浆结束前，应报请监理机构检查确认。每段灌浆结束后，要及时整理灌浆记录成果，并按各孔、段记录表格分别装订成册。
（9）灌浆结束后，应排除孔内积水和污物，视情况采用机械或压力灌浆封孔并抹平。封孔作业中，应认真记录封孔情况。凡封孔不密实或发现有涌水者，监理工程师有权指令返工扫孔，重灌重封。
（10）在钻孔与灌浆作业过程中，承建单位必须认真作好原始记录。原始记录资料应真实、齐全、清晰、准确，严禁重抄或擦改，其内容应包括：钻孔、冲洗、压水、灌浆以及必要的取岩芯和观测记录。监理工程师可对原始记录随时进行检查。
3.13 灌浆工程施工期间，工程承建单位应于每月30日前，向监理机构报送当月的钻孔与灌浆工程施工资料，其内容应包括：
（1）灌浆工程施工进展，以及钻孔、灌浆工程各项目完成工程量和累计完成工程量；
（2）钻孔孔斜情况及孔斜投影图，灌浆成果平面、剖面或展示图，取岩芯钻孔的柱状图；
（3）灌浆孔透水率及单位注灰量频率曲线和频率累计曲线图；（4）灌浆工程检查孔压水试验成果一览表；
（5）灌浆材料及制浆质量检验成果表，单元工程质量检验统计表；
（6）灌浆作业过程中的违规记录，以及质量与安全事故及其处理记录；（7）工程照片；
（8）其它必须报告或业主、监理机构要求报告的情况。施工质量检查与质量检验
4.1 承建单位应负责采购、运输、储存、保管钻孔和灌浆所需的全部材料（不包括发包人提供的材料）。严禁将不合格的材料运往现场，经监理机构检查发现的不合格材料，应禁止使用，并在监理机构监督下运离现场。
（1）每批水泥、外加剂、掺和料等，均应符合有关的材料质量标准，并附有生产厂的质量证明书和产品使用说明书。每批材料入库前均应按规定进行检验验收，承建单位应及时将检验成果报送监理机构。
（2）承建单位申请代用材料，应提供代用材料的技术标准、质量证明书和试验报告。只有在证明其材料不降低工程质量和不影响施工进度的前提下，经监理机构批准后，才能采用代用材料。
（3）灌浆工程所采用的水泥品种，应采用普通硅酸盐水泥。帷幕灌浆所用的水泥强度等级不应低于42.5。不得使用受潮结块、存放过久、出厂期超过三个月的水泥。
（4）水泥灌浆一般使用纯水泥浆液，对于采用普通硅酸盐水泥浆液不能达到设计要求的部位，可采用细水泥浆液。制备细水泥浆液，以及在高温季节（大于年平均气温）、浓浆水灰比低于0.7：1的浆液中必须掺入高效减水剂。掺入掺合物或外加剂时，必须事先报经监理机构批准。
（5）灌浆用水应符合规定，在夏季气温高于30℃时，拌浆用水的温度不得高于30℃。
（6）掺和料的使用应事先报经监理机构批准。承建单位在水泥浆液中掺入的砂、黏性土和水玻璃等掺和料质量应符合《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T5148─2001)相关规定，其掺入量应通过试验确定，试验成果应报送监理机
构批准。
（7）经监理机构批准，承建单位可在水泥浆液中掺入减水剂、稳定剂以及监理机构指示或批准的其他外加剂。各种外加剂的质量应符合合同技术条款和相关技术规范规定。其最优掺入量应通过室内试验确定，试验成果应报送监理机构批准。所有能溶于水的外加剂应以水溶液状态加入。
4.2 承建单位必须每月对灌浆材料的质量进行检查，包括水泥强度等级、细度和灌浆中所采用的砂及外加剂，并应及时将检验情况提交监理机构审核。
4.3 承建单位在现场应有足够数量已校准的流量计、压力计和抬动观测的千分表等测量计，以便灌浆工作不会因缺乏测量计而受阻。压力计的精度应为±3%，使用压力宜在压力表最大标值的1/4～3/4之间。各种测量计要求加强维护保养，定期校正。不合格的和已损坏的压力表与千分表严禁使用，压力表与管路之间应设有隔浆装置。
4.4 承建单位必须对基础岩基灌浆安设抬动监测装置，并对地下洞室灌浆安设变形监测装置，派专人与灌浆作业进行同步观测并做好记录。
4.5 承建单位必须按设计要求按序次施放孔位，并在实地注明各孔序号与孔号。钻孔应按设计序次进行，未经设计修改或监理机构同意，承建单位不得随意改变钻孔序次。
（1）钻孔的孔位、深度、孔径、钻孔顺序和孔斜等应按施工图纸要求和监理机构指示执行，因故变更孔位应征得监理机构同意，并记录实际孔位。勘探孔及灌浆检查孔的孔位应按监理机构的指示确定。
（2）帷幕灌浆孔孔径不应小于设计规定值。灌浆孔钻孔孔位应符合设计要求，孔壁应平直完整。各类钻孔的孔底偏差应符合施工图纸规定。帷幕灌浆孔要求5m～10m测量一次，应严格控制孔深20m以内的偏差。
（3）各孔终孔前4h，承建单位应通知监理工程师参加终孔检查，检查合格，并经监理机构签认后，方可进行下一步操作。检查时必须有钻孔原始记录，钻孔结束后，承建单位应及时将钻孔冲洗干净，并做好孔口保护直至灌浆完成。
（4）对于取芯钻孔，承建单位必须将取出的岩芯统一编号、妥善保存，并
及时填写“岩芯相关表”。对于软弱与破碎岩芯，还必须用石腊封存，待完工验收时移交给业主。在取芯钻孔完成后，承建单位应按规定的或监理机构要求的格式与内容及时向监理机构提供2份钻孔柱状图，并提供每盒或每箱芯样两张彩色照片。
4.6 灌浆施工中，承建单位可根据施工的实际情况，按合同要求或规范规定的数量布置检查孔(其位置由设计或监理机构通知指定)，对已灌区域分块进行质量检查，检查方法须报经监理机构批准。
（1）承建单位必须向监理机构提交灌浆工程原始记录成果一览表、地质柱状图、岩芯相关表等资料，以便于检查孔的布设。
（2）检查孔的施工必须有监理工程师在场，按监理机构同意的时间进行，无正当理由不得提前或推迟施工。
（3）压水时应保证栓塞位置准确，孔口、管道及接头等处不得有任何漏水现象，否则应暂停本段压水试验，将设备整修合格后再继续进行。
（4）压水试验过程中，承建单位应认真作试验记录。并在作业结束后，及时向监理机构报送作业记录成果。
4.7 帷幕灌浆质量检查
（1）帷幕灌浆工程的质量检查应以帷幕透水率和允许水力坡降指标为主，岩体钻孔全景图像测试、声波纵波波速为辅，结合钻孔、取岩芯资料、灌浆记录等综合评定其质量。
（2）压水试验在灌区灌浆结束14天后进行，岩体波速测试宜在该部位灌浆结束14d后进行，钻孔变模宜在该部位灌浆结束后28d后进行。
（3）灌浆压水试验检查应自上而下分段卡塞进行压水试验，采用“五点法”。灌浆结束后，承建单位应在规定的时间内将灌浆记录和有关资料报送监理机构，以便确定检查孔的孔位。灌浆检查孔的数量不应少于灌浆孔总数的10％，每个灌浆单元内，且每个坝段或每个单元工程应布置1～3个检查孔。对地质条件复杂及重要的部位，监理机构可提出增加检查孔的数量。
（4）灌浆检查孔的钻孔位置应按监理机构指示选在：
①帷幕中心线上；
②断层、发育裂隙、岩石破碎带、风化严重区、中强透水区域、地下丰水带等地质条件复杂的部位；
③末序孔注入量大的孔段附近；
④沿帷幕轴线每20m左右，至少有一个检查孔；
○5钻孔偏斜过大、灌浆过程不正常以及经分析资料认为对帷幕灌浆质量有影响的部位。
（5）压水试验合格标准必须满足合同技术条款和设计技术要求。否则，承建单位应按监理机构的指示或批准的措施进行处理。
（6）灌浆检查孔应按合同技术条款规定钻取岩芯，并绘制钻孔柱状图。（7）灌浆的封孔质量应抽样进行检查，抽样数量不小于总孔数的3%。出现不合格的封孔时，加倍抽样检查孔数，并对不合格封孔采取补救措施进行处理。封孔质量的合格标准按设计规定执行。
4.8 灌浆工程应在钻孔和灌浆作业过程中，按照合同技术条款、设计要求和质量检查标准规定的检查项目和内容进行逐项验收，并将质量检查和验收记录报送监理机构。
其 它
5.1 每个单元灌浆工程施工结束后，承建单位应依据合同技术条款、设计要求和质量检查评定标准及时进行工程质量检查评定，并报送监理机构确认，作为评定相应分项工程质量等级的基础。
5.2 灌浆工程完工后，应按设计要求和质量检验标准进行分部或分项工程完工验收。
在申报进行该项工程完工验收前，承建单位应将下列资料整编成册，并提供监理机构预审：
（1）原材料出厂合格证，工地材料试验报告，代用材料试验报告；
（2）岩石资料记录，整套原始记录资料和相应复印件；（3）钻孔和灌浆的各项试验成果；（4）单元工程及重要工序质量检验签证；
（5）施工作业过程中的施工质量问题及其处理文件；（6）灌浆工程的竣工图及设计变更文件；
（7）按合同文件规定、业主或监理机构要求报送的其他文件和资料。5.3 本细则未列之其他施工技术要求、原材料品质和质量检查标准，按本工程项目合同文件、设计要求、有关规程规范和质量评定标准执行。
5.4 帷幕灌浆工序质量检验表格、单元工程质量评定表格和施工记录表格，按照《锦屏水电工程首批施工质量管理用表（修订版）》、《锦屏水电工程第二批施工质量管理用表》（锦屏质安环保[2009102号）和《关于发布帷幕灌浆施工质量检验表格的通知（长锦监理[2010]024号）》执行。
5.5 原材料质量检验认证按监理部印发的《工程质量检测试验监理工作规程》（长锦监理[2005]062号）执行。
5.6 已按设计要求完成，报经监理工程师质量检验合格，按合同规定应予以支付的工程量才予以计量支付。
第三篇：小南海水库地震崩塌堆积天然坝体帷幕灌浆设计与施工
小南海水库地震崩塌堆积天然坝体帷幕灌浆设计与施工
摘 要：小南海水库系1856年地震山崩堵塞溪流形成的一座中型天然水库，天然坝体结构松散，渗漏加剧，为加强天然坝体的防渗性能，减少水库渗漏，采取帷幕灌浆进行大坝防渗整治。本文详细介绍了大坝防渗整治设计、施工及质量检查方法。由于地震崩塌堆积天然坝体防渗整治，国内无先例，国外罕见，没有经验可供借鉴。因此，小南海水库天然坝体帷幕灌浆设计、施工及质量检查方法具有一定的探索性，其成功经验对类似工程的防渗整治具有一定的参考价值。
关键词：小南海水库 地震崩塌堆积体 帷幕灌浆 施工
1、工程概况
小南海水库位于重庆市黔江区小南海镇境内，是1856年地震山崩堵塞老窖溪形成的一座中型天然水库。水库集雨面积98.8km2，大坝防渗整治前水库正常蓄水位高程670.5m，总库容7087万m3，有效库容2930万m3.由于天然坝体结构松散，渗漏加剧，多年平均渗漏水量约1000万m3，致使坝体产生管涌渗透变形，危及大坝安全。为了确保坝体安全，加强天然坝体的防渗性能，减少水库渗漏，保护地震遗址，在设计多方案论证基础上，经主管部门批准，采取帷幕灌浆进行大坝防渗整治。由于地震崩塌堆积的天然坝体中帷幕灌浆属“国内唯一，世界罕见”，没有经验可借鉴，亦没有对应规程规范可遵循，因此，帷幕灌浆设计、施工及质量检查方法具有一定的探索性。
1.1 天然坝的形成及分布范围
天然坝形成于1856年黔江—咸丰地震，地震崩塌堆积体堵断老窖溪形成小南海天然水库。天然坝体长约1000m，坝高一般60～70m，部分达80～100m，顶宽度为100～230m，坝底宽度为1200～1300m，坝体总体积约为4000～4600万m3.1.2 工程地质条件
⑴天然坝体主要由地震崩塌堆积的页岩及粉砂质页岩块碎石夹孤石，以及堆积、风化或沉积碎屑组成。
天然坝体物质结构在垂向上存在明显差异，横向上差异不明显。高程633.40～659.00m以上坝体孤石含量为28.09～56.52%，孤块碎石粒径明显比下部大，孤石最大直径达10.0m以上。该部分结构松散，局部有架空结构。钻孔注水试验测得渗透系数为39.38～176.31m/d，属强—极强透水层。
下部坝体高程633.40～659.00m以下至高程608.47～622.41m之间，孤石含量为0.00～17.96%，块碎石含量较上部坝体增加，孤块碎石粒径明显较小，部分被粉细砂或粘土充填，基本无架空现象。钻孔注水试验测得渗透系数为6.53～60.80m/d，属较强—强透水层。
⑵地震崩塌堆积体之下掩埋了原河流及Ⅰ级阶地堆积物。
⑶天然坝体下伏基岩为志留系中统罗惹坪群（S2Lr1）第一段灰色及灰绿色页岩，并夹有介壳灰岩透镜体。钻孔压水试验测得，基岩强弱风化带岩体透水率为2.3～3.3Lu，新鲜岩体透水率为1.7～3.3Lu，均属弱透水岩体。
⑷坝体渗漏点主要位于大坝右侧天然溢洪道内，分布在不同层面的三个高程带上；天然坝右半部上游坝坡分布有管涌入口，一般呈圆～椭圆状，直径一般0.10～0.30m，大部分位于块碎石与孤石的接触部位。
1.3 施工时段及完成工程量
2、帷幕灌浆设计
⑴根据天然坝体工程地质条件和帷幕灌浆试验，结合水利部专家组咨询意见，设计帷幕轴线长748.138m，三排孔，相邻2排排距有1.5m、2.0m两种，孔距有3.0m、3.5m两种，设计帷幕孔724孔，帷幕孔深入坝基岩体1.0m.⑵设计灌浆压力：两边排Ⅰ、Ⅱ序孔灌浆压力为0.2～0.8Mpa，两边排Ⅲ序孔灌浆压力为0.2～1.2Mpa，中间排各序孔灌浆压力为0.3～1.4Mpa.⑶灌浆材料及浆液配比：灌浆材料为普通硅酸盐水泥和粘土为主，遇大漏浆及大通道时使用砂子和水玻璃。
灌浆浆液采用水泥粘土浆。边排孔采用水泥：粘土为1：0.6，中排孔采用水泥：粘土为1：0.4的水泥粘土浆，水固（水泥+粘土）比采用3、2、1三个比级，即灌浆浆液重量比水泥：粘土：水为1：0.6：1.6，1：0.6：3.2，1：0.6：4.8，1：0.4：1.4，1：0.4：2.8，1： 0.4：3.2共六个比级。
⑷质量标准：因坝体防渗帷幕的主要目的是减少渗漏，确保坝体安全，故根据坝体结构特征不同区段选取不同的防渗标准：帷幕灌浆试验区桩号坝0+ 409.100～0+394.130m、坝0+644.631～0+626.631m坝段透水率＜10Lu；桩号坝0+752.638～0+ 644.631m、坝0+626.631～0+409.100m和桩号坝0+394.130～0+4.500m坝段透水率＜15Lu.3、帷幕灌浆施工
帷幕灌浆前对坝顶帷幕轴线部位进行开挖平整，浇筑宽6.0m、厚0.3m的压重混凝土（竣工后作为坝顶公路），先钻灌第1、2段，再镶铸长4.0m的孔口管，以保证灌浆效果。
3.1 灌浆方法
采用小口径无芯钻孔、孔口封闭、孔内循环的方法进行灌浆施工。根据天然坝体的工程地质特点，采用稀泥浆护壁钻孔，解决了成孔难的问题，且帷幕孔灌浆段成孔后，不进行清水冲洗和灌前压水试验。
3.2 施工顺序及灌浆段长划分
帷幕灌浆孔施工按分序加密的原则进行，先施工下游排，再施工上游排，最后施工中间排。同排中先Ⅰ序孔，后Ⅱ序孔，再Ⅲ序孔。
第1、2段段长2.0m，第3段段长3.0m，第4段及其以下各段均为5.0m，最大段长不超过8m.3.3钻孔
钻孔主要采用300型地质钻机，φ60mm金刚石钻头无芯钻进，终孔入基岩时换用φ56mm的金刚石钻头取芯钻进。采用KXP-1型测斜仪进行孔斜检测，所有钻孔均没有孔斜超出设计要求。
3.4 水泥粘土浆变换标准
每段灌浆前用灌浆浆液置换孔内钻孔泥浆，记录仪打出的第一介读数不作为变浆依据。当水固比为3：1的浆液注入量达500L，而灌浆压力和浆液注入率无明显变化时变浓一级。当水固比为2：1的浆液注入量达800L，而灌浆压力和浆液注入率无明显变化时变浓一级。当浆液注入率大于40L/min，灌注量达 800L后压力和注入率无明显变化时越一级变浓。钻孔时，孔口一直不返浆的灌浆段，可直接灌注最浓一级浆液。
3.5 抬动观测
每个单元均设有抬动观测孔（桩），在灌浆过程中及时进行抬动观测，并做好记录。发生抬动现象时，通过降低灌浆压力或注浆速率等措施，使抬动值在设计允许范围内。
3.6 灌浆结束标准和封孔
灌注水泥粘土浆时，在设计压力下，当浆液注入率不大于1L/min时，继续灌注30min或浆液注入率不大于2L/min时，继续灌注40min结束；灌注水泥粘土砂浆时，在设计压力下，浆液注入率不大于1L/min时，稳定3—5min即可结束。
终孔灌浆结束后，用最浓一级的水泥粘土浆置换孔内稀浆，用终孔段的灌浆压力机械封孔，上部空余部分人工封孔。
3.7 钻孔和灌浆过程中特殊情况的处理措施
由于天然坝体物质组成和物质结构的特点，在坝体内形成架空和“砂窝”层（“砂窝”指天然坝体内孤块石之间及其架空空洞内堆积的风化页岩碎屑层），这是帷幕灌浆钻孔、灌浆及其质量检查的难点。
钻进中遇到架空且长时间护壁泥浆漏失时，立即停钻并提钻，根据架空段高度投入碎石，然后压塞灌浆。钻进中若遇到不架空但长时间不返泥浆的孔段，立即停钻，采用水泥粘土浆进行灌注。
由于架空段和不返泥浆段的耗浆量大，灌浆一般难以结束，需采取如下措施：
⑴灌浆过程中出现大漏浆时，优先采用无压、低压、浓浆、限流、间歇灌浆方法；
⑵按上述第⑴条原则操作，若浆液注入量累计达2000L后，仍不能回浆或升压力时，采用机械灌注水泥砂浆或水泥粘土砂浆，直至结束。
⑶水泥砂浆灌注难以结束时，采用掺水玻璃的办法灌注直至不进浆结束。
4、灌浆质量检查
灌浆质量检查，采用钻检查孔分段压水试验的方法。
为保证检查孔注水试验的准确可靠性，设计特别强调钻孔禁止用泥浆护壁。因用清水钻检查孔时总是发生缩径和塌孔事故，使检查孔施工曾出现一度受阻无策，成为本工程重要的关键技术问题。经两次多位专家咨询及先后5种不同工艺试验，最终选用“分级跟管护壁、小孔径清水回转钻进超前导孔、静水头分段压水试验”方法较好地解决了灌浆质量检查问题。
5、帷幕灌浆效果分析
共完成帷幕灌浆孔736孔，帷幕灌浆钻孔总段长51497.46m，灌浆总段长50961.76m，灌入水泥14350.26t，粘土7424.68t，平均单位耗干料（水泥+粘土）427.28kg/m.5.1 检查孔静水头压水试验成果
每个单元工程均设一个检查孔，共作检查孔18个，静水头压水试验66段次，孔段合格率100%.其中帷幕灌浆试验区布置2个检查孔，透水率值最大为 4.7Lu（防渗标准为10Lu）。除试验区以外的其余坝段布置16个检查孔，透水率值最大为14Lu（防渗标准为15Lu），全部满足设计要求。
5.2 灌浆成果分析
注入量随孔序加密呈递减规律。下游排帷幕孔单位干料（水泥+粘土）注入量为528.27kg/m，上游排为476.49kg/m，中间排为 283.48kg/m，上游排比下游排减少9.8%，中间排比上游排减少40.5%.下游排Ⅱ序孔单位干料注入量比Ⅰ序孔减少12.3%，Ⅲ序孔比Ⅱ序孔减少22.2%；上游排Ⅱ序孔单位干料注入量比Ⅰ序孔减少5.5%，Ⅲ序孔比Ⅱ序孔减少24.0%；中间排Ⅱ序孔单位干料注入量比Ⅰ序孔减少12.5%，Ⅲ序孔比Ⅱ序孔减少18.7%.5.3、开挖检查分析
溢洪道施工，在桩号坝0+668.231～0+605.900m范围内开挖深度7.0m，从开挖揭露的灌浆后坝体地层结构看，大孤石裂隙以及较松散的堆积体中均被水泥粘土浆结石充填密实，浆液结石最大宽度达25cm，浆液在地层中扩散延伸长度达20m余。
溢洪道闸室段开挖右边坡垂直深度5米处的灌浆结石照片
5.4 渗流量观测系统观测资料分析
灌浆施工期所建渗流量观测系统位于坝下游河床，渗流量观测从2001年7月22日至今，实测灌后最大渗流量为30.0L/s（相应库水位高程669.48m），是灌浆前库水位高程668.24m的渗流量5.2%，正常蓄水位670.50m的3.54%.备注： 847★为设计根据多年观测资料计算值
综上所述，小南海天然地震堆积坝体帷幕灌浆工程，设计合理，施工质量控制科学，防渗加固效果明显。
6、结语
在小南海天然地震堆积坝体中作帷幕灌浆防渗加固工程，目前属国内唯一的先例。设计施工过程中，对钻孔、灌浆技术参数，灌浆材料、浆液配比、灌浆过程中特殊情况的处理、以及灌后质量检查方法等多项技术与工艺进行了较多的试验探索，并取得成功经验。
该工程的成功实施，为我国今后解决类似工程问题积累了宝贵的设计和施工经验。
（屈龙良 程丙权）
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