水利工程防渗处理中帷幕灌浆施工方法应用与实践

中图分类号: TV543 文献标识码：A

引言

水利工程作为国民经济和社会发展的基础性设施，承担着灌溉、防洪、供水、发电等多项功能。一旦渗漏失控，可能导致坝体稳定性降低，甚至引发安全事故。因此，开展有效的防渗处理是保障水利工程安全运行的前提。帷幕灌浆是一种通过钻孔注浆，在地基或坝体中形成连续或不连续的低渗透性帷幕层，从而起到阻水、防渗、加固的作用。相比传统的防渗方法，如粘土心墙、混凝土防渗墙等，帷幕灌浆具有施工灵活、适应性强、造价较低等优点，特别适用于地基复杂、渗透性强的工程部位。

1 帷幕灌浆的基本原理与分类

1.1 基本原理

帷幕灌浆是利用高压注浆设备将水泥、水泥-粘土、水玻璃等浆液注入岩土体的裂隙、孔隙中，浆液固结后形成防渗帷幕结构。这种结构可有效封堵水流通道，降低渗透系数，提高坝体或地基整体稳定性。

1.2 常见类型

帷幕灌浆根据注浆深度、布置方式及施工目的的不同，可分为单排帷幕灌浆、多排帷幕灌浆、深层帷幕灌浆及联合灌浆（复合帷幕）等类型。单排帷幕灌浆主要用于地基浅层或局部渗漏区域，施工布孔简洁、成本低、周期短，适合条件简单的防渗需求；多排帷幕灌浆则通过纵向与横向布孔形成多道防线，提高帷幕的连续性与密实性，适用于地质复杂或高渗透性区域；深层帷幕灌浆则在处理深层渗流问题中表现突出，通常用于高坝或深基坑，技术要求较高，对注浆压力、浆液扩散范围及地质响应需精准控制；联合灌浆通过多种浆液组合与不同施工技术协同应用，如高压旋喷、劈裂灌浆等，可应对岩溶、断层等复杂地质情况，确保防渗效果与结构稳定性。

2 帷幕灌浆施工工艺流程

2.1 工程勘察与设计

在勘察阶段，应采用地质钻探、物探、试验注浆等多种手段相结合的方式，全面掌握施工区域的地质构造、水文地质条件、岩性变化、地下水流向及渗漏发育特征等。特别是在岩溶、断层发育区，需重点调查裂隙分布、孔洞形态和充填情况，判断其对帷幕连续性的影响。在设计阶段，应结合勘察成果，合理确定灌浆帷幕的平面位置与布孔方式，选择单排、双排或多排布孔结构，并对每排孔的孔距、倾角、深度进行优化设计。浆液类型与配比的选取应依据地质渗透性和施工目的综合考虑，例如软土区域多采用水泥-粘土浆液，硬质岩体则倾向于水泥-水玻璃双液体系。注浆压力范围也需精细设计，确保浆液能有效渗透裂隙而不造成岩体扰动。一个科学合理的设计方案不仅能提高施工效率，还能有效避免无效注浆和材料浪费，提升整体工程经济性与安全性。

2.2 钻孔施工

钻孔是帷幕灌浆工程中的关键准备工序，其施工质量直接决定后续注浆作业的顺利与否。在施工过程中，常采用旋喷钻机、潜孔锤钻机或冲击回转钻机等设备，具体选择应根据岩土类型及设计孔深灵活确定。施工现场需严格按照设计图纸布设孔位，确保布孔间距满足设计要求，并实现交叉重叠，形成密实封闭的防渗帷幕。施工时，需设专人进行孔位复核，防止因设备偏位或施工误差造成“漏灌”现象。同时，为控制钻进精度，应实时监测钻孔垂直度、偏斜度及进尺速度，尤其在穿越软硬交界层或裂隙带时，需适当减缓钻速、调整钻具参数，防止孔壁坍塌或偏移。钻孔深度必须达到设计帷幕底界，且孔底应多留一定超深，以增强帷幕完整性。钻孔完成后，应及时进行孔内清洗，排除岩粉、泥浆残渣，避免堵塞孔道影响注浆效率。在特殊地段，如高渗透性砂层或岩溶区，钻孔还需配套护筒、防塌装置等措施，以确保孔壁稳定性与注浆安全性。

2.3 注浆施工

注浆施工是帷幕灌浆中最核心的环节，其技术控制的精准与否，直接决定了防渗效果和工程质量。在实际操作中，注浆工艺通常分为“先行灌浆”

和“补充灌浆”两个阶段，先行灌浆用于建立基础帷幕层，而补充灌浆则用以完善密实性与封闭性。注浆作业前应对浆液进行充分搅拌和测试，确保比重、流动性及初凝时间均符合设计要求。注浆过程中，需实时监控注浆压力与注浆量的变化，一般采用“低压慢注、稳压持灌”原则，防止浆液涌冒、串孔或地基隆起。对于不同地层，注浆速度与压力需灵活调整，软弱土层宜低压慢注，而岩体裂隙区域可适当提高压力以增强扩散覆盖。注浆应从下而上、从远及近进行，严格执行分段分批施工，确保浆液均匀分布且不遗漏渗漏带。注浆过程中还应进行试灌及探测判断，根据回浆量、压力反应等判断灌浆饱和程度，避免“灌而不实”。此外，特殊情况下可采用双液注浆、反循环注浆等技术提高封堵能力与注浆效率，提升整体防渗体系的稳定性。

2.4 检查与验收

注浆完成后，对灌浆效果的检测与质量验收是确保帷幕防渗功能达标的关键步骤。常用的检测方法包括压水试验、钻芯取样、声波检测等，其中压水试验是最直接有效的方式之一。试验过程中，通过测定帷幕段的渗透系数变化，判断灌浆后的防渗效果是否达到设计目标。若局部段落存在渗透系数偏高、灌浆不密实等问题，应及时安排补灌作业，确保帷幕连续性与完整性。钻芯取样则可直观反映浆液充填情况和裂隙封堵程度，是评估帷幕结构质量的重要手段。除此之外，施工记录资料如灌浆参数、孔口压力、注浆量等也需同步整理归档，用于工程竣工验收及后续运维分析。验收时应组织施工、设计、监理等多方共同参与，依据国家及行业相关标准（如《帷幕灌浆施工技术规程》）进行综合评判。在帷幕灌浆中，质量检查不是阶段性的工作，而应贯穿整个施工流程，形成“边施工、边检测、边优化”的闭环机制。唯有通过严格把控每一个技术细节，才能实现真正意义上的高质量防渗治理，保障水利工程的长期稳定运行。

3 施工质量控制要点

在帷幕灌浆施工过程中，质量控制是确保防渗效果和工程安全的核心环节，必须贯穿始终。首先，浆液配比必须精确控制，应结合地质类型、渗透特性和注浆目的灵活调整，不同地层需采用不同浓度、黏度和凝结时间的浆液，避免因配比不当导致浆液无法有效扩散或早期失效。其次，注浆过程中需实时监控注浆参数，包括压力、注浆量及流速变化，保持稳定注浆状态，防止因压力突变引发“跑浆”或“串孔”等质量问题，同时可通过监测数据动态判断灌浆是否达饱和。第三，孔位布设必须精确，采用 GPS或全站仪辅助定位，严格按照设计图纸控制孔距、孔深与倾角，防止因孔位偏差导致帷幕不连续或局部渗漏。最后，现场施工记录应详尽完整，包括每孔的注浆时间、浆液类型、注浆量、回浆情况等，便于施工过程回溯和质量验收，同时为后续补灌及运行维护提供详实依据。整体而言，帷幕灌浆的质量控制不是孤立操作，而是多环节联动、动态调整的系统过程，只有在精细化管理下，才能确保帷幕连续、密实、防渗效果显著。

结束语

帷幕灌浆作为水利工程防渗处理的重要技术手段，已在实践中展现出良好的防渗与加固效果。通过科学设计、严格施工及质量管控，可有效解决坝基或地基渗漏问题，提升工程整体安全性和耐久性。未来，随着新型材料和智能注浆技术的发展，帷幕灌浆的应用将更加精准高效，为水利工程提供更坚实的技术保障。

参考文献

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