1、1局部坝后式坝基帷幕灌浆在工程实际中的应用摘要：坝基帷幕灌浆是大坝基础防渗的关键，同时也是大坝安全运行的保障。但部分大坝因地质缺陷、变更或施工方面的原因，坝基局部帷幕灌浆无法施工或投入运营后需要继续处理，如从坝顶钻孔灌浆，费用大、影响工期、同时对坝体整体性有一定的影响，在这种情况下，可以合理考虑采用局部坝后式坝基帷幕灌浆。 关键词：砼大坝坝后帷幕 灌浆 施工 中图分类号：U445.55+2 文献标识码： A 文章编号： 1 帷幕灌浆的特点 帷幕灌浆是在坝体（或闸坝）的岩石（或砂砾石）地基中采用钻孔灌浆建造防渗帷幕，帷幕顶部与坝体中防渗体连接，底部深入相对不透水岩层一定深度，以阻止或减少地基中地
2、下水的渗透，与位于其下游的排水系统共同作用，还可降低渗透水流对闸坝的扬压力。 帷幕灌浆常见的孔排数分有单排孔、双排孔帷幕和多排孔帷幕；小型水电站多采用单排孔帷幕；地质条件复杂且水头较高时,多采用 3 排以上的多排孔帷幕。按灌浆孔底部是否深入相对不透水岩层划分：深入的称封闭式帷幕、不深入的称悬挂式帷幕。帷幕灌浆使用的胶凝材料主要是水泥，特殊情况时使用高分子化学溶液，对砂砾石地基多用水泥粘土浆液。 混凝土坝基础帷幕灌浆一般都在坝体内廊道中进行有盖重的灌浆。2土石坝岩基帷幕灌浆，有的先在岩基顶面进行，然后填筑坝体；有的在坝体内或坝基内的廊道中进行，其优点是与坝体填筑互不干扰，竣工后可监测帷幕运行情况
3、，并可对帷幕补灌。帷幕灌浆的钻孔灌浆按设计排定的顺序，逐渐加密。两排孔或多排孔帷幕，大都先钻灌下游排，再钻灌上游排，最后钻灌中间排。同一排孔多按 3 个次序钻灌；灌浆方法均采用全孔分段灌浆法。 2 局部坝后式帷幕灌浆实例 由于帷幕灌浆主要有两个作用：阻止或减少地基中地下水的渗透和降低渗透水流对闸坝的扬压力，为减少坝基渗水扬压力，帷幕线大多布置在靠近坝体上游侧。但随着薄拱坝（主要是砼砌石坝和埋石砼坝）在中小型水电站中得到广泛应用，在坝体特别是坝基位置布置灌浆廊道或进行坝基帷幕灌浆将直接影响坝体浇筑进度，甚至影响到防洪度汛。鉴于渗漏水的扬压力对薄拱坝运营安全影响较小，故通过合理调整坝基帷幕线位置，
4、加快坝体填筑速度尽快达到防洪度汛高程，在工程实际中值得采纳，以下是本人在施工中经历的几个成功案例。 2.1 案例一 在云南文山某民营企业投资新建的一个中小型水电站工程，大坝采用砼单曲拱坝，设计坝高 91m，设计大坝基础开挖深度为 39m，由于地质勘探不够详细，开挖到设计深度后，在河床底部有一宽度 1020m 左右、钎探深度 20m 以上的竖向粉砂填充槽，受施工现场地形条件限制，无法布置施工道路继续向下开挖，由于该电站设计导流为枯期导流，在一个枯期时间内必须完成基坑开挖和 EL900 以下 30m 高砼浇筑，距离度汛时3间已经不足 3 个月，继续开挖将无法保证汛期的渡汛安全，一旦无法度汛，基础将
5、被泥沙掩埋，重新开挖成本巨大且耽误发电工期。经设计、业主、监理、施工单位四方现场探讨，决定采用放大脚式的锚固入两边基岩的钢筋砼板梁作为大坝基础，先进行大坝砼浇筑，度汛后再处理淤沙基础问题。 大坝在进行钢筋砼板梁基础施工时，当时为防止在施工期间、帷幕灌浆未施工前，由于上游水位提升引起的管涌等情况破坏淤沙基础，故在坝后河谷淤沙槽部位增加了一个 20m 长、宽度 1520m、高 17m 的压重砼，同时也作为淤沙坝基高压旋喷施工的操作平台（高压旋喷灌浆的目的主要是对坝后河床一定范围内的淤沙段基础进行固化处理，防止泄洪时淘刷掏空坝基） 。 大坝设计帷幕灌浆分为三层，底层帷幕灌浆廊道主要作为河床部位帷幕灌
6、浆的操作平台，在底层灌浆廊道内钻孔灌浆时，由于上游围堰渗水严重引起上游面开挖边坡垮塌，无法组织清理淤泥，导致上游水位较高，淤沙基础段在钻孔后孔内涌水严重，甚至出现翻沙情况，但灌浆时耗浆量不大，采用加密孔距、双排钻孔灌浆施工后进行检查，仍无法满足设计抗渗指标要求。此时坝体已经浇筑到度汛高程 EL900.00m，下游侧的旋喷施工已经结束。由于底层灌浆廊道设计尺寸及地形条件限制了出口布置原因，高压旋喷设备无法进入底层灌浆廊道进行高压旋喷施工，考虑到库水位升高后，处理难度更大，甚至可能会影响发电工期，故业主召开专题会议，讨论如何处理底部帷幕灌浆问题，为此，施工方提出，是否可以采用凹形帷幕线的方式进行施
7、工，即在底层灌浆廊道内淤沙基4础河段左右 15m 基岩位置，帷幕线转向下游侧，将其延伸到下游侧旋喷灌浆平台位置，再在下游侧旋喷灌浆平台上进行帷幕灌浆施工。当时坝后的高压旋喷灌浆施工已经结束，业主认为，采用坝后凹式帷幕线的方式可以不耽误大坝施工，同时不成功也可以作为对坝体帷幕的二次保护，增加钻孔灌浆工程量也不大，故同意采用此种方式施工。 底层帷幕灌浆原设计为单排孔、孔距为 1.5m，与两坝肩的中层帷幕线的搭接长度为 15m，上下游方向错距为 2.5m。底层廊道砼底板高程为EL891.00m，廊道底板以下坝体砼厚度为 17.00m，设计帷幕底线高程为EL840.00m，坝后旋喷平台的高程为 EL8
8、90.00m，底层灌浆廊道帷幕中心线距变更后的下游帷幕中心线距离为 22m。底层灌浆廊道中经检测的不合格帷幕灌浆单元为两个，共 20 个孔，帷幕线旋长 30m。 根据以上实测资料，原设计帷幕线和变更后的帷幕线的水平距离为22m，采用水平错距搭接无法保证形成完整帷幕，必须采用增加顺水流方向布孔。变更后的布孔平面图见图 1. 实际施工过程中，为确保防洪度汛和第一台机组发电要求，将坝体砼进行分仓浇筑，上游面 10m 厚砼继续浇筑，灌浆先施工纵向连接帷幕孔，调整后的纵向帷幕经一序孔钻孔灌浆检查基岩完好，孔距调整为3m，纵向增加钻孔 12 个共 720m 钻孔和 480m 灌浆，下游横向由于不影响坝体浇
9、筑，孔距按照 1.5m 布置，灌浆参数仍按照原设计执行。目前该项目工程已投产运行 3 年，未发现坝基渗漏现象。 2.2 案例 2 5在云南曲靖新建的一个埋石砼拱坝，坝高 51m，设计坝基砼宽16.9m，单排帷幕，帷幕线在靠迎水坝面 3m 位置，坝基段帷幕深度为 75m,孔距为 3m，坝基位置共布置帷幕孔 22 个，设计无灌浆廊道，计划是在坝基础浇筑 3m 厚的盖重砼后停止坝体浇筑进行基础固结和帷幕灌浆，灌浆结束后再进行坝体浇筑。施工过程中，由于基础开挖揭露的溶洞较多且有一较大贯通坝基上下游的溶洞，溶洞回填及灌浆处理延误了关键工期 2个月，同时因基础部位溶洞较多，设计变更将基础段的帷幕孔距变更为
10、1.5m，增加了一倍的灌浆工程量，按原计划将无法满足度汛要求，并耽误至少半年以上的发电工期。为此，施工方提出，坝基固结灌浆仍按照原设计进行，而将坝基段帷幕灌浆轴线平移到靠近坝体下游侧。由于坝基基岩除溶洞区域外均为新鲜厚层状的的石灰岩，施工期为冬季，坝基与坝体砼之间因温度应力产生接触面开裂的可能性较小，坝基固结灌浆也是在有盖重情况下施工，基础渗漏水对坝基扬压力较小，设计、监理、业主均同意采用以上方案施工。实际施工过程中，施工单位申报方案如下图所示： 实际施工时，两侧纵向连接孔采用 3m 孔距布孔，各增加钻孔 4 个，由于坝体采用分段跳仓浇筑，在进行钻灌施工时，可以进行中部坝体段砼浇筑，不耽误砼浇筑施工，横向布孔按照设计 1.5m 孔距进行钻灌施工，下游侧预留施工平台宽度为 3m，该部位砼采用预埋插筋后进行二次浇筑。采用以上方案施工后，由于坝体浇筑和帷幕灌浆同时并行，确保了6当年的度汛并保证了发电工期要求，目前已经运行了五年，运行效果较好，未发现基础渗漏情况。 3 结束语 随着中小型水电开发资源的匮缺，部分基础条件不好的水力资源也将列入开发投资项目，但该部分项目多为民营企业投资，对工程造价和工程进度控制较为敏感，通过合理调整基础帷幕轴线，可以减少廊道布置、加快工程施工进度、节省工程投资。但在大中型水电站项目中，如何利用目前尚无成功模式，需进行现场的实际核算、设计才能使用。
