水利水电工程施工中帷幕灌浆施工技术的应用

引言：

帷幕灌浆是一项通过向岩体裂隙中压入水泥浆液，形成防渗帷幕，提高坝基及两岸岩体强度和稳定性的施工技术。在现代水利水电工程建设中，围堰填筑高度不断增加，地质条件日趋复杂，坝基渗流和岸坡稳定问题日益突出，这使得帷幕灌浆施工技术愈发成为保障大坝安全的关键。帷幕灌浆施工质量的优劣，直接关系到整个水利水电枢纽工程的安全运行和使用寿命。然而，由于帷幕灌浆施工涉及诸多工艺环节，影响因素复杂多变，如何优化灌浆材料与工艺，提高灌浆施工的科学性和有效性，已成为亟待解决的重要课题。

1.水利水电工程施工中帷幕灌浆施工技术的重要性

1.1 帷幕灌浆技术在水利水电工程中的应用价值

帷幕灌浆技术作为一种行之有效的地基处理和防渗加固措施，在现代水利水电工程建设中发挥着日益突出的作用。这项技术通过向地基岩体裂隙中注入水泥基或化学灌浆材料，形成一道连续的防渗帷幕，有效阻断岩体渗透水流，显著提升坝基、边坡、地下洞室等关键部位的稳固性、安全性和耐久性[1]。同时，帷幕灌浆还能显著改善岩体力学特性，提高其抗变形、抗剪切等性能指标，为水工建筑物的长期可靠运行提供坚实保障。可以说，帷幕灌浆技术的合理运用，已成为保障现代水利水电工程质量安全、提升工程综合效益的关键举措。

1.2 帷幕灌浆施工对工程质量安全的影响

帷幕灌浆施工的规范性和有效性，直接关乎水利水电工程的整体质量和运行安全。一方面，帷幕灌浆能够有效解决坝基渗流、边坡稳定、洞室涌水等突出问题，消除工程潜在的质量隐患，为工程建设和运行营造良好的地质条件。另一方面，若灌浆施工方案设计不合理、工艺控制不到位、质量监管不严格，则可能引发一系列工程质量问题，如灌浆帷幕不连续、固结体强度不足、岩体应力集中等，进而引发大坝渗漏、边坡失稳、洞室垮塌等重大工程事故，给工程质量安全和社会经济造成严重损失。因此，高度重视并精益求精地实施帷幕灌浆施工，是确保水利水电工程质量安全的根本要求。

1.3 研究帷幕灌浆施工技术的现实意义

当前，我国正处于水利水电工程建设的快速发展时期，工程规模不断增大，地质条件日趋复杂，对帷幕灌浆施工技术提出了更高要求。系统研究灌浆材料优选、工艺参数优化、施工过程控制、质量评价方法等关键技术问题，有助于因地制宜地制定科学合理的灌浆施工方案，不断提高灌浆工程的施工效率、质量水平和综合效益。与此同时，通过加强对帷幕灌浆施工的创新研究，积极探索新工艺、新材料、新装备的研发和应用，不断拓展帷幕灌浆技术在水利水电工程建设领域的应用空间，对于推动行业技术进步，提升工程建设科技含量，加快建设和谐高效的现代化水利水电工程体系，也具有十分重要的现实价值。

2.帷幕灌浆施工技术在水利水电工程中的具体应用

2.1 灌浆材料的选择与配比

灌浆材料的选择和配比是帷幕灌浆施工技术应用的基础和前提。常用的灌浆材料主要包括水泥基材料、化学材料和复合材料等。其中，水泥基材料以普通硅酸盐水泥为主，具有强度高、耐久性好、来源广、成本低等特点；化学材料如水玻璃、丙烯酸酯等，具有粘度低、渗透性强、凝固速度快等特性；复合材料则通过将水泥与其他添加剂复配，兼具多种优点。在实际工程中，须根据工程地质条件、设计要求、施工工艺等因素，综合比选确定最优的灌浆材料组合。同时，还需通过科学试验和理论分析，优化灌浆材料的配比参数，如水灰比、砂水比、掺量比等，从而使灌浆材料在流动性、渗透性、强度和耐久性等方面达到最佳平衡，满足工程建设的质量和安全需求[2]。

2.2 钻孔及管路设备的布置

钻孔施工和灌浆管路系统的合理布置，是保证帷幕灌浆施工质量和效率的关键。钻孔参数的确定需要综合考虑岩体特性、灌浆材料性能、施工工艺要求等因素。一般采用均匀排列的单排孔或多排孔布置方式，孔径通常为 75～150mm ，孔深根据设计帷幕深度确定，孔距和排距则依据岩体裂隙发育程度和渗透性等参数计算得出。在实际施工中，还须严格控制钻孔的垂直度、孔斜角等指标，确保灌浆孔的准确性和有效性。灌浆管路系统的合理布置也十分重要。应根据灌浆规模、灌浆压力、施工条件等因素，科学设计灌浆管路的走向、管径、连接方式等，合理配置灌浆泵、搅拌机、压力表等设备，确保灌浆施工的连续性、均匀性和可控性。同时，灌浆管路还应具有一定的耐压性和柔韧性，以适应复杂多变的施工环境。

2.3 灌浆压力与灌浆速度的控制

灌浆压力和灌浆速度是影响帷幕灌浆施工效果的两个关键参数。灌浆压力的大小直接决定着灌浆材料在岩体裂隙中的渗透范围和充填程度。过低的压力难以使灌浆材料有效渗透，而过高的压力则可能引起岩体破坏和材料外逸。因此，需要根据岩体特性、灌浆材料性能、施工进度等因素，对灌浆压力进行分级调控，通常采用由低到高的阶梯式加压方式，并实时监测岩体变形和压力反馈，动态优化压力参数。灌浆速度的控制也至关重要。较高的灌浆速度有利于提高施工效率，但可能导致灌浆材料离析、堵塞和损失等问题；而较低的灌浆速度则会影响施工进度和成本[3]。因此，需要综合考虑灌浆材料的流变性、钻孔条件、压力状态等因素，采用先慢后快、均匀连续的灌浆方式，并通过实时监测灌浆速度和压力曲线，动态优化灌浆速度参数，确保灌浆过程的平稳有序。

2.4 灌浆效果的监测与评估

灌浆效果的监测与评估是帷幕灌浆施工质量控制的重要内容。建立完善的灌浆过程监控体系，是确保灌浆施工有序进行的前提。监控内容应包括钻孔参数、灌浆压力、灌浆速度、灌浆量等关键指标，通过布设压力传感器、流量计、测斜仪等监测设备，实时采集并传输相关数据，为优化灌浆工艺参数、判断灌浆结束时机等提供依据。与此同时，还需采用科学合理的方法对灌浆效果进行综合评估。常用的评估方法包括水文地质法、物探法、钻探取芯法等。通过对灌浆后岩体渗透性、完整性、均匀性等指标的测试分析，判断灌浆帷幕的连续性、有效性和耐久性，并与设计要求对比，确定是否需要补充灌浆或采取其他加固措施。只有建立严格的监测评估体系，持续改进灌浆施工工艺，才能确保水利水电工程帷幕灌浆施工的整体质量和效益。

结束语：总之，帷幕灌浆施工技术是水利水电工程建设不可或缺的关键环节。面对日益复杂的工程条件和更高的建设要求，必须坚持创新驱动，加强关键技术攻关，优化灌浆材料配比，改进施工工艺流程，健全质量监管体系，并大力推广应用新技术、新材料、新装备，不断提升帷幕灌浆施工的科学化、精细化、智能化水平。唯有如此，才能为我国水利水电工程高质量发展提供坚实的技术保障，为筑牢国家水安全屏障、服务经济社会发展大局做出更大贡献。

参考文献：

[1] 刘克丞. 水利水电工程大坝施工中灌浆技术的应用[J]. 地下水,2025,47(03):224-225.

[2]庞婧婧. 水利水电工程施工中帷幕灌浆施工技术的探讨[J].中国住宅设施,2025,(03):146-148.

[3]邓宁. 水利水电工程施工中帷幕灌浆施工技术应用研究[J].水上安全,2024,(10):157-159.