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摘要：本文主要通过介绍帷幕灌浆防渗技术，从而体现了其在土石围堰中应用的重要性。
关键词：帷幕灌浆；技术；应用；重要性
Abstract: This paper mainly introduces the curtain grouting technique, which shows its importance in application in the earth rock cofferdam.
Keywords: curtain grouting; technology; application; importance
中图分类号：U445.4
新疆新能大桥水电站工程二期纵、横向导流围堰选用土石导流围堰，但由于河道狭窄、水流较快使二期导流围堰防渗闭气方案不能选用常规的粘土心墙或粘土斜墙闭气。经论证，帷幕灌浆可满足导流围堰防渗处理要求，且具有施工进度快、造价合理等特点，选择帷幕灌浆防渗方案进行导流围堰的防渗和加固处理。
一、工程概况
新疆新能大桥水电站位于新疆伊犁哈萨克自治州伊宁县内，伊犁河支流-喀什河下游马扎儿峡谷出口处，坝址处河床宽度79m。水库总库容50万m3，电站装机容量15MW，多年平均有效发电量8338.95万kW·h。
本工程属河床式电站，由发电厂房和泄洪冲砂闸（四孔）组成；根据本工程结构特点和喀什河汛期泄洪要求，本工程分一、二期施工，一期施工内容：在河床填筑一期导流围堰，施工泄洪冲砂闸，施工时段为：2009年6月至2009年12月；二期施工内容：沿泄洪冲砂闸左侧挡墙分别向上、下游做二期导流围堰，二期导流围堰与右岸河道衔接，在围堰内进行发电厂房石方开挖和混凝土浇筑施工，施工时段为2010年4月至2010年12月。
二、二期导流围堰及工程地质概况
二期导流围堰原设计方案为：沙砾料填筑堰体、粘土心墙防渗、土工布反滤、钢筋石笼和块石护坡防冲，上游围堰堰顶高程822.50m，下游围堰堰顶高程818.00m，堰顶宽6m，上游围堰长140m，下游围堰长180m。
二期导流围堰自上而下分为三层：水上层、水下层及基岩层。
水上层即水位线以上部分堰体，为沙砾石粘土碾压层，碾压不充分，级配差、结构松散；水下层即水位线以下至原河床部分堰体，为抛填层，此层为一期开挖石料抛填，架空现象严重，在渗流的作用力影响下，有较多的渗流通道；基岩层为河床表层强风化层裂隙较多，基岩破碎，有较多泥岩夹层。
2009年冬，新疆伊犁河流域普降大雪，造成喀什河2010年度汛难度较大。二期导流围堰堰体填筑完成后由于河道狭窄、水流较快，且在河道内有水施工，若二期导流围堰继续使用粘土心墙或斜墙防渗闭气方案，会造成围堰断面过大，势必会影响发电厂房施工或导流围堰2010年喀什河汛期度汛安全。
针对本工程二期导流围堰的实际情况，咨询专家意见认为新疆新能大桥水电站二期导流围堰防渗选用帷幕灌浆比较可靠、合理，能解决小断面导流围堰防渗处理的技术难题，并且施工速度较快，满足本工程的工期要求。
三、帷幕灌浆设计
（一）帷幕灌浆技术参数设计
帷幕灌浆浆液：42.5#水泥拌制水泥浆，浓度：水灰比0.8：1；
浆液辅助材料：水玻璃、黄豆、锯末，水玻璃最大掺量10%，锯末最大掺量15%，黄豆根据每孔实际注浆量确定；
钻机：XY-200地质钻机
孔深：入基岩2m
孔距：1.2m
排距：选用单排，单排完成后，对个别渗漏点集中补灌
导流围堰堰体为填筑土、石料，钻孔浸水后易塌孔，在完成钻孔后在套管内下已钻眼的Φ100PVC花管护壁。
灌浆方法：考虑漏浆量较大，孔口没有回浆，采用孔口填压封闭式全孔灌浆法。
（二）施工工艺流程
定帷幕轴线放孔位→固定钻机→φ76mm钻孔并根据沙砾料层厚镶进套管→下一段次钻孔→在套管内按孔深下Φ100PVC花管→按计划浆液量控制进行灌浆→封孔结束。
钻孔按灌浆分II序进行施工。灌浆顺序:先钻灌I序孔,再钻灌II序孔。
灌浆浆液选水泥浆，水灰比0.8：1，根据每孔进浆量加入水玻璃调整水泥浆液凝固时间，根据每孔进浆量加入黄豆或锯末减少浆液渗漏。加入水玻璃时需使用双液灌浆系统，大泵灌入水泥浆，小泵灌入水玻璃，两种浆液的灌浆管需同时插入灌浆孔底部，距孔底0.5m。
灌浆压力以控制水泥灌浆泵的机身压力表读数为准,I序孔控制在1.0Mpa，II序孔控制在1.5Mpa。灌入浆液量以控制灌入计划浆液量为主,孔距为1.2米,控制I序孔的平均灌入浆液量为600升/米～700升/米,II序孔的平均灌入量为500升/米～600升/米。
灌浆结束标准,达到要求计划浆液量和要求灌浆压力后即可结束灌浆。加灌化学控制液的目的主要是缩短浆液固化时间、减少水泥浆渗透范围、提高灌浆压力值，增强防渗效果。要求I序孔灌浆尽可能的减少小于0.5Mpa的压力状态下灌浆。II序孔要尽可能的减少小于1.0Mpa压力状态下灌浆。当某些孔段出现升高压力有困难时,必须采取有效措施并加大加灌水玻璃掺量。
四、帷幕灌浆施工方案
钻孔机械选用SY-200型地质钻机。根据导流围堰渗水分析，结合堰体内部地质特点，即堰体内部填筑层较破碎，为保证灌浆钻孔成孔率，钻孔施工时采用套管护壁。钻孔完成后需在套管内全孔深下已钻眼的Φ100PVC花管，然后提出套管，在提套管时注意不能将PVC花管带出。
制浆机械选用低速拌浆机，出浆口置一筛眼不大于4mm的铁筛一个，筛除水泥块和其它杂物。
灌浆系统由两台灌浆泵组成，一台为BW200/40中压泥浆泵，与水泥拌浆机储浆池连接，用于灌注水泥浆，一台为1.1kw潜水泵，置于水玻璃储浆池内，用于灌注水玻璃。
灌浆时浆液以普通水泥浆为主，根据每孔实际进浆情况添加水玻璃、锯末、黄豆等辅助材料，水玻璃需用专用泵按摻量直接注入孔底与水泥浆液掺合。水泥浆及各辅助材料添加控制标准：水泥浆水灰比选0.8：1，灌浆过程中，注入率持续减少，或当注入率不变而压力持续升高时，不得改变浆液水灰比。0.8∶1浆液的注入量达600L以上，而注入率无明显改变时，使用水玻璃注浆泵在孔底注入水玻璃，水玻璃掺量由5%至10%逐渐增加掺入（记录每桶水泥浆的平均水玻璃掺量）；当掺入水玻璃后注入率仍无明显减小时，可在拌浆机内加入锯末，掺入量不大于浆液体积15%。当灌浆压力达到控制压力、注入率小于1.0L/min时，持续灌注10分钟后可停止灌注。
上、下游导流围堰共长320m，总计完成灌浆任务2975延米，共灌注水泥量1352t，灌入水玻璃量33.7t，水泥单耗达454kg/m。
五、施工成果检查及防渗效果
（一）单点法压水检查
防渗帷幕检查以压水检查资料为准,本次压水孔数共10孔，其中6孔的渗水率为2.7Lu,其它4孔全部达到q≤1.0Lu,占总压水孔数的40%,说明经过灌浆后,压水检查效果良好。 （二） 取芯检查孔
导流围堰共布三个取芯检查孔
1、1#取芯孔孔深1.5m至6.0m,岩芯为水泥结石岩样,灌浆效果满意;
2、2#取芯孔孔深6.0m～13.0m为块石水泥结合体,取芯孔穿过的最大块厚达1.2米,块石水泥结合体岩样结合紧密，无裂隙断层，说明水泥帷幕灌浆能解决大块石堆积体的防渗问题,效果良好。
3、3#取芯孔孔深14.0m～16.0m为基岩灌浆岩样，岩样显示：河床强风化基岩裂隙、断层得到较好处理，可减小强风化基岩渗流。
4、基坑排水情况检查
导流围堰帷幕灌浆闭气后, 从堰体渗漏到基坑的水量不大,没有出现涌水现象，保证了基坑正常抽水及开挖施工。
通过本工程导流围堰帷幕灌浆防渗尝试，解决了土石围堰受地理条件限制而防渗处理难的技术难题；解决了在不良地层钻孔经常发生的塌孔埋钻、掉块卡钻等孔内事故，增加了钻孔成孔率；也解决了灌浆过程中由于孔壁不稳塌孔而造成的灌浆失败；同时在集中渗漏区，浆液内添加水玻璃、锯末等辅助材料可解决集中渗漏通道难以灌注饱满问题。总之，在帷幕灌浆施工时，可根据工程地质情况选用合适的设备，针对不同的灌浆地质情况，对灌浆压力、水灰比、外加剂、辅助材料等灵活选用，以增强灌浆效果、缩短灌浆工期、减少灌浆成本。
关键词：帷幕灌浆；技术；应用；重要性
Abstract: This paper mainly introduces the curtain grouting technique, which shows its importance in application in the earth rock cofferdam.
Keywords: curtain grouting; technology; application; importance
中图分类号：U445.4
新疆新能大桥水电站工程二期纵、横向导流围堰选用土石导流围堰，但由于河道狭窄、水流较快使二期导流围堰防渗闭气方案不能选用常规的粘土心墙或粘土斜墙闭气。经论证，帷幕灌浆可满足导流围堰防渗处理要求，且具有施工进度快、造价合理等特点，选择帷幕灌浆防渗方案进行导流围堰的防渗和加固处理。
一、工程概况
新疆新能大桥水电站位于新疆伊犁哈萨克自治州伊宁县内，伊犁河支流-喀什河下游马扎儿峡谷出口处，坝址处河床宽度79m。水库总库容50万m3，电站装机容量15MW，多年平均有效发电量8338.95万kW·h。
本工程属河床式电站，由发电厂房和泄洪冲砂闸（四孔）组成；根据本工程结构特点和喀什河汛期泄洪要求，本工程分一、二期施工，一期施工内容：在河床填筑一期导流围堰，施工泄洪冲砂闸，施工时段为：2009年6月至2009年12月；二期施工内容：沿泄洪冲砂闸左侧挡墙分别向上、下游做二期导流围堰，二期导流围堰与右岸河道衔接，在围堰内进行发电厂房石方开挖和混凝土浇筑施工，施工时段为2010年4月至2010年12月。
二、二期导流围堰及工程地质概况
二期导流围堰原设计方案为：沙砾料填筑堰体、粘土心墙防渗、土工布反滤、钢筋石笼和块石护坡防冲，上游围堰堰顶高程822.50m，下游围堰堰顶高程818.00m，堰顶宽6m，上游围堰长140m，下游围堰长180m。
二期导流围堰自上而下分为三层：水上层、水下层及基岩层。
水上层即水位线以上部分堰体，为沙砾石粘土碾压层，碾压不充分，级配差、结构松散；水下层即水位线以下至原河床部分堰体，为抛填层，此层为一期开挖石料抛填，架空现象严重，在渗流的作用力影响下，有较多的渗流通道；基岩层为河床表层强风化层裂隙较多，基岩破碎，有较多泥岩夹层。
2009年冬，新疆伊犁河流域普降大雪，造成喀什河2010年度汛难度较大。二期导流围堰堰体填筑完成后由于河道狭窄、水流较快，且在河道内有水施工，若二期导流围堰继续使用粘土心墙或斜墙防渗闭气方案，会造成围堰断面过大，势必会影响发电厂房施工或导流围堰2010年喀什河汛期度汛安全。
针对本工程二期导流围堰的实际情况，咨询专家意见认为新疆新能大桥水电站二期导流围堰防渗选用帷幕灌浆比较可靠、合理，能解决小断面导流围堰防渗处理的技术难题，并且施工速度较快，满足本工程的工期要求。
三、帷幕灌浆设计
（一）帷幕灌浆技术参数设计
帷幕灌浆浆液：42.5#水泥拌制水泥浆，浓度：水灰比0.8：1；
浆液辅助材料：水玻璃、黄豆、锯末，水玻璃最大掺量10%，锯末最大掺量15%，黄豆根据每孔实际注浆量确定；
钻机：XY-200地质钻机
孔深：入基岩2m
孔距：1.2m
排距：选用单排，单排完成后，对个别渗漏点集中补灌
导流围堰堰体为填筑土、石料，钻孔浸水后易塌孔，在完成钻孔后在套管内下已钻眼的Φ100PVC花管护壁。
灌浆方法：考虑漏浆量较大，孔口没有回浆，采用孔口填压封闭式全孔灌浆法。
（二）施工工艺流程
定帷幕轴线放孔位→固定钻机→φ76mm钻孔并根据沙砾料层厚镶进套管→下一段次钻孔→在套管内按孔深下Φ100PVC花管→按计划浆液量控制进行灌浆→封孔结束。
钻孔按灌浆分II序进行施工。灌浆顺序:先钻灌I序孔,再钻灌II序孔。
灌浆浆液选水泥浆，水灰比0.8：1，根据每孔进浆量加入水玻璃调整水泥浆液凝固时间，根据每孔进浆量加入黄豆或锯末减少浆液渗漏。加入水玻璃时需使用双液灌浆系统，大泵灌入水泥浆，小泵灌入水玻璃，两种浆液的灌浆管需同时插入灌浆孔底部，距孔底0.5m。
灌浆压力以控制水泥灌浆泵的机身压力表读数为准,I序孔控制在1.0Mpa，II序孔控制在1.5Mpa。灌入浆液量以控制灌入计划浆液量为主,孔距为1.2米,控制I序孔的平均灌入浆液量为600升/米～700升/米,II序孔的平均灌入量为500升/米～600升/米。
灌浆结束标准,达到要求计划浆液量和要求灌浆压力后即可结束灌浆。加灌化学控制液的目的主要是缩短浆液固化时间、减少水泥浆渗透范围、提高灌浆压力值，增强防渗效果。要求I序孔灌浆尽可能的减少小于0.5Mpa的压力状态下灌浆。II序孔要尽可能的减少小于1.0Mpa压力状态下灌浆。当某些孔段出现升高压力有困难时,必须采取有效措施并加大加灌水玻璃掺量。
四、帷幕灌浆施工方案
钻孔机械选用SY-200型地质钻机。根据导流围堰渗水分析，结合堰体内部地质特点，即堰体内部填筑层较破碎，为保证灌浆钻孔成孔率，钻孔施工时采用套管护壁。钻孔完成后需在套管内全孔深下已钻眼的Φ100PVC花管，然后提出套管，在提套管时注意不能将PVC花管带出。
制浆机械选用低速拌浆机，出浆口置一筛眼不大于4mm的铁筛一个，筛除水泥块和其它杂物。
灌浆系统由两台灌浆泵组成，一台为BW200/40中压泥浆泵，与水泥拌浆机储浆池连接，用于灌注水泥浆，一台为1.1kw潜水泵，置于水玻璃储浆池内，用于灌注水玻璃。
灌浆时浆液以普通水泥浆为主，根据每孔实际进浆情况添加水玻璃、锯末、黄豆等辅助材料，水玻璃需用专用泵按摻量直接注入孔底与水泥浆液掺合。水泥浆及各辅助材料添加控制标准：水泥浆水灰比选0.8：1，灌浆过程中，注入率持续减少，或当注入率不变而压力持续升高时，不得改变浆液水灰比。0.8∶1浆液的注入量达600L以上，而注入率无明显改变时，使用水玻璃注浆泵在孔底注入水玻璃，水玻璃掺量由5%至10%逐渐增加掺入（记录每桶水泥浆的平均水玻璃掺量）；当掺入水玻璃后注入率仍无明显减小时，可在拌浆机内加入锯末，掺入量不大于浆液体积15%。当灌浆压力达到控制压力、注入率小于1.0L/min时，持续灌注10分钟后可停止灌注。
上、下游导流围堰共长320m，总计完成灌浆任务2975延米，共灌注水泥量1352t，灌入水玻璃量33.7t，水泥单耗达454kg/m。
五、施工成果检查及防渗效果
（一）单点法压水检查
防渗帷幕检查以压水检查资料为准,本次压水孔数共10孔，其中6孔的渗水率为2.7Lu,其它4孔全部达到q≤1.0Lu,占总压水孔数的40%,说明经过灌浆后,压水检查效果良好。 （二） 取芯检查孔
导流围堰共布三个取芯检查孔
1、1#取芯孔孔深1.5m至6.0m,岩芯为水泥结石岩样,灌浆效果满意;
2、2#取芯孔孔深6.0m～13.0m为块石水泥结合体,取芯孔穿过的最大块厚达1.2米,块石水泥结合体岩样结合紧密，无裂隙断层，说明水泥帷幕灌浆能解决大块石堆积体的防渗问题,效果良好。
3、3#取芯孔孔深14.0m～16.0m为基岩灌浆岩样，岩样显示：河床强风化基岩裂隙、断层得到较好处理，可减小强风化基岩渗流。
4、基坑排水情况检查
导流围堰帷幕灌浆闭气后, 从堰体渗漏到基坑的水量不大,没有出现涌水现象，保证了基坑正常抽水及开挖施工。
通过本工程导流围堰帷幕灌浆防渗尝试，解决了土石围堰受地理条件限制而防渗处理难的技术难题；解决了在不良地层钻孔经常发生的塌孔埋钻、掉块卡钻等孔内事故，增加了钻孔成孔率；也解决了灌浆过程中由于孔壁不稳塌孔而造成的灌浆失败；同时在集中渗漏区，浆液内添加水玻璃、锯末等辅助材料可解决集中渗漏通道难以灌注饱满问题。总之，在帷幕灌浆施工时，可根据工程地质情况选用合适的设备，针对不同的灌浆地质情况，对灌浆压力、水灰比、外加剂、辅助材料等灵活选用，以增强灌浆效果、缩短灌浆工期、减少灌浆成本。