帷幕灌浆施工方法和工艺

帷幕灌浆施⼯⽅法和⼯艺

帷幕灌浆施⼯⽅法帷幕灌浆主要施⼯⽅法1.钻孔与测斜：采⽤⼩⼝径地质回转钻机，⾦钢⽯钻头

钻孔，开孔前⽤两点法地锚固定，⽤⾓度尺和地质罗盘校正钻机⽴轴。第1段灌浆结束后进⾏孔

⼝管埋设，埋⼊基岩深度2m，孔⼝管采⽤73mm的⽆缝钢管。钻孔测斜选⽤KXP-Ⅰ型测斜仪，⼀

般帷幕灌浆主要施⼯⽅法1.钻孔与测斜：采⽤⼩⼝径地质回转钻机，⾦钢⽯钻头钻孔，开孔前

⽤“两点法”地锚固定，⽤⾓度尺和地质罗盘校正钻机⽴轴。第1段灌浆结束后进⾏孔⼝管埋设，

埋⼊基岩深度2m，孔⼝管采⽤73mm的⽆缝钢管。钻孔测斜选⽤KXP-Ⅰ型测斜仪，⼀般每10m测1次。2.钻孔冲洗与简易压⽔：采⽤⾼压⽔脉动冲洗，冲洗时间不少于30min，回清⽔10min。灌

浆前均进⾏简易压⽔试验，压⽔压⼒1.0MPa。3.制浆与检测：采⽤集中制浆，分部位供浆，浆

液经3台湿磨机串联磨制后送⼊搅拌桶，外加剂为UNF-5型⾼效减⽔剂，掺量7%。浆液浓度采

⽤标准漏⽃粘度计检测，要求漏⽃粘度⼩于30s；细度主要采⽤沉降法，⽤激光粒度仪校核，要

求每10t⽔泥检测1次。4.⾃动记录：灌浆记录全部采⽤⾃动记录仪，⾃动记录仪为长江科学院GJY-Ⅲ型和湖南⼒合LHGY-2000型。5.灌浆压⼒控制：在施⼯过程中为了避免抬动破坏,建⽴了

注⼊率与最⼤灌浆压⼒的关系。帷幕灌浆主要技术指标坝基渗控设计采⽤常规防渗排⽔与封闭

抽排相结合的⽅案。1.孔深与段长：孔深按H≥1/3h+c与深⼊相对不透⽔岩体顶板以下5m控制，

同时要求终孔段应满⾜透⽔率≤1Lu、单耗q≤20kg/m，否则⾃动加深；灌浆段长第⼀段2m，第

⼆段1m，第三段2m，以下各段5m。2.灌浆压⼒：设计灌浆压⼒按不⼩于1.5倍坝前⽔头考虑，

灌浆压⼒值见下表1：3.灌浆材料与浆液配⽐：灌浆材料采⽤湿磨细⽔泥，细度要求D97<40µm，现场按D95<40µm按制。采⽤3∶1、2∶1、1∶1、0.6∶1,4个⽐级。4.灌浆施⼯⽅法：按

分序加密的原则，采⽤“⼩⼝径、孔⼝封闭、⾃上⽽下、孔内循环、⾼压灌浆”⽅法。5.结束标

准：在设计压⼒下，1～3段注⼊率⼩于0.4L/min、以下各段⼩于1.0L/min，延续灌注时间不少于90min。6.质量合格标准：质量合格标准q≤1.0Lu,接触段及其下⼀段的合格率应为100%,以下各

段应达90%以上,且q应≤2.0Lu。帷幕灌浆特殊情况1.灌浆过程中，发现冒浆漏浆，应根据具体情

况采⽤嵌缝、表⾯封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等⽅法进⾏处理。2.帷幕灌浆过程

中发⽣串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，可以同时进⾏灌浆。应⼀泵灌⼀孔。否则应将串浆孔

⽤塞塞住，持灌浆孔灌浆结束后。串浆孔并⾏扫孔、冲洗，⽽后继续钻进和灌浆。3.灌浆⼯作必

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。如注⼊率与中断前的相近，即可改⽤中断前⽐级的⽔泥浆

继续灌注；如注⼊率较中断前的减少较多，则浆液应逐级加浓继续灌注。(3)恢复灌浆后，如注

⼊率较中断前的减少很多，且在短时间内停⽌吸浆，应采取补救措施。4.涌⽔问题：涌⽔是由于

坝基岩体裂隙⽔在四周河⽔⽔压传递下，当钻孔揭露裂隙含⽔带后，地下⽔的排泄释放过程，

属于地下⽔正常迳流。对钻孔涌⽔问题，采取如下措施：对涌⽔严重部位，增加灌浆孔深、改

单排帷幕为双排帷幕，加密灌浆孔；对涌⽔孔段，提⾼灌浆压⼒（设计压⼒+涌⽔压⼒）；提⾼

结束标准，要求屏浆时间不少于1h，闭浆待凝24～48h。通过以上处理后，涌⽔孔段灌后扫孔

均⽆涌⽔，且钻孔涌⽔量与涌⽔孔段频率随帷幕灌浆排序、孔序增加⽽减少。5.灌浆段注⼊量

⼤，灌浆难于结束时，可选⽤下列措施处理：(1)低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆；(2)浆液

中掺加速凝剂；(3)灌注稳定浆液或混合浆液。该段经处理后仍应扫孔，重新依照技术要求进⾏

灌浆，直⾄3.8.6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。即可停⽌灌注。6.在岩溶地区的溶洞灌浆，应先查明溶洞的充填类型和规模，

⽽后采取相应的措施处理。(1)溶洞内⽆充填物时。根据溶洞的⼤⼩，可采⽤泵⼊⾼流态混凝

⼟、投⼊碎⽯再灌注⽔泥砂浆、灌注混合浆液等措施。待凝后，扫孔，再灌⽔泥浆。(2)溶洞内

有充填物时，根据充填物类型、性能以及充填程度，可采⽤⾼压灌浆、⾼压喷射灌浆等措施。

灌浆注⼊量⼤时，可参照第5条进⾏处理。

岩溶地质条件下⼟⽯坝帷幕灌浆中出现的特殊情况处理：灌浆是在已建成的⼤坝顶上进⾏，在

渗透⽔流的作⽤下，溶洞、溶蚀裂隙内的充填物⼏乎被冲空，构成长期漏⽔通道，且灌浆是在

⽔库蓄⽔情况下进⾏，地下⽔流速⼤，⽔泥不易沉淀，向下游流动很远，会出现灌不住浆、吃

浆量很⼤的现象。对此可采取以下措施处理：1.浓浆堵漏。即先灌0.6：1或0.5：1的浓浆。2.⽤

浓浆冲灌细砂。开始时⽤砂浆泵灌砂浆，即⽤灌浆泵向孔内灌0.6：1或0.5：1的浓浆，在孔⼝向

孔内加20%～30%粒径为0.1～0.25毫⽶的细砂，直⾄孔⼝返浆。3.加速凝剂。为加快浆液凝

固，避免浆液沿裂隙流失太远，在浓浆中掺⼊1%的⽔玻璃或2%～4%的氯化钙。4.孔⼝冲灌砾

⽯、粗砂。⽤清⽔在孔⼝向孔内由粗到细冲灌砾⽯、粗砂，砾⽯的粒径控制在2～5毫⽶，最⼤

不超过5毫⽶，砂的粒径控制在O.5～2毫⽶，最⼩不⼩于0.5毫⽶，使其沿裂隙流动、积累，使

砾⽯、粗砂在裂隙中堵塞通道，减⼩渗⽔流速，形成反滤，建⽴阻浆滞浆体。

帷幕灌浆的问题1)中断处理.由于停电、机械故障、器材等问题出现的被迫中断灌浆情况,应尽快

恢复灌浆.恢复时应从稀浆开始,如果吸浆率与中断前接近,则可尽快恢复到中断前的稠度,否则应逐级变浆.若恢复后的吸浆率减少很多,则短时间内即告结束,说明裂隙⼝因中断被堵,应起出栓塞

进⾏扫孔,冲洗后再灌.2)串浆处理.采取浆液加浓、降压、限流灌注,当吸浆率下降时,逐步提⾼灌

浆压⼒.被串孔则需扫孔后⽅可灌浆.3)冒浆处理.在灌浆过程中发⽣表⾯冒浆时,轻微者,可以稍停

灌浆,让其⾃⾏凝固堵漏.严重者应先⾏实⾏堵漏措施,⽆效,可越级变浓浆液,降低压⼒,中断间歇等

办法.4)特⼤吃浆量的解决⽅法.在只具有⼀般性裂痕的岩层中灌浆,⼤都可在1～3ｈ之内灌注结

束,注灰量不会超过100～200ｋｇ/ｍ[2].然⽽有时候会出现⼤量吃浆不⽌,长时间灌不结束的情况.

其原因⼤多不是因空隙体积太⼤没有灌满,⽽是因为地层的特殊结构条件促使浆液从附近地表冒

出,或始终沿着某⼀固定的通道从或明或暗的地⽅流失了.对此,采取以下⽅法进⾏处理.进⼀步降

低灌注压⼒,限制吸浆率不超过5Ｌ/(ｍｉｎ•ｍ),以减少浆液在缝隙⾥的流动速度,促使尽快沉积;在

最稠的⽔泥浆中掺⼊速凝剂,如⽔玻璃、氟化钙等,促使尽快凝结;灌注更稠的⽔泥砂浆;间歇灌浆,

以促使浆液在静⽌状态下沉积,将通道堵住.每次间歇前应灌⼊的材料数量和停歇时间,视地质条

件、灌浆⽬的等确定,⼀般可按每次灌⼊200～500ｋｇ/ｍ,以停歇2～8ｈ掌握.这种特殊情况的灌

浆,限制吸浆滤,不使其超过5Ｌ/(ｍｉｎ•ｓ),以减少浆液在缝隙⾥的流动速度,促使浆液尽快沉积;

在最稠的⽔泥浆中掺⼊速凝剂,如⽔玻璃、氟化钙等促使尽快凝结;灌注更稠的⽔泥砂浆;间歇灌

浆,以促使浆液在静⽌状态下沉积,将通道堵住.每次间歇前应灌⼊的材料数量和停歇时间,视地质

条件灌浆⽬的等确定,⼀般可按每次灌⼊200～500ｋｇ/ｍ,以停歇2～8ｈ掌握.这种特殊情况的灌

浆,结束时不必强迫达到设计压⼒,但如能达到则必须达到.若到此压⼒时就发⽣冒浆或⼤量吃浆

的,可在较低的压⼒下结束.但凡在低压结束的,待凝⼀段时间以后,应再将孔扫开复灌⼀次,在复灌

中争取达到设计压⼒.对于特⼤漏⽔通道采⽤直接充填细⾻料的⽅法。

?

三峡⼆期⼚坝⼯程帷幕灌浆设计与施⼯

摘要：三峡坝基渗控设计采⽤常规防渗排⽔与封闭抽排相结合的⽅案，帷幕灌浆采⽤“⼩⼝径、

孔⼝封闭、⾃上⽽下、孔内循环、⾼压灌浆”⽅法。在施⼯中对部分地段进⾏了加排、加密、加

深、孔⼝段升压及补充化学灌浆处理。⼯程质量满⾜要求。?关键词：渗透?灌浆?帷幕?设计?施

⼯?三峡⼯程?1?⼯程简介长江三峡⽔利枢纽⼯程拦河⼤坝为混凝⼟重⼒坝，坝轴线2?309.5?m，坝顶⾼程185?m，坝⾼183?m，正常蓄⽔位175?m。三峡⼆期⼚坝⼯程帷幕灌浆左起12#⾮

溢流坝段、右⾄纵向围堰坝⾝段，防渗帷幕总长1?304.5?m，2000年4⽉开⼯，2002年3⽉完

⼯，累计完成⽔泥灌浆104?900?m，化学灌浆1?365?m。2?⼯程地质条件坝基岩性主要为闪云

斜长花岗岩，建基岩体以微新岩体为主，局部利⽤弱风化带下部岩体，优、良质岩体占95%以

上，少量的中等及中等以下岩体进⾏了处理。http://bbs.job2299.com/建基⾯⾼程从两侧向主河

床逐渐降低，中间为深槽，最低⾼程4?m，右纵坝段建基⾯⾼程45?m，左⾮12#坝段建基⾯⾼

程80?m。断层以陡倾⾓为主，约占82%，中倾⾓次之，占17%，缓倾⾓少见出露。断层长度⼀

般30～100?m，占84%，长度⼤于200?m，仅占4.5%，宽度⼤多数⼩于1?m，最宽为4.5?m。

区内断层⾛向与坝轴线多呈30°～60°的交⾓，仅个别断层与坝轴线近于平⾏与垂直。断层构造

岩⼀般胶结较好，个别胶结较差者，规模⼩。陡倾⾓裂隙较发育，占89%，缓倾⾓裂隙仅占11%，裂⾯多被绿帘⽯、钙质充填。⼤坝基坑四周环⽔，地下⽔主要来⾃河⽔与基坑内降⽔、

施⼯⽤⽔补给，开浇抽排集⽔井、钻孔成为新的排⽔点。地下⽔为裂隙潜⽔，局部具有承压

性。岩体绝⼤部分透⽔性微弱，⼩于1Lu约占85%～90%，在断层、裂隙密集带透⽔性相对较

强，具有导⽔作⽤。随着深度增加，岩体透⽔性有减弱的趋势，但并不存在明显统⼀的相对隔

⽔层，勘测设计将透⽔率⼩于1?Lu，厚度⼤于20?m的岩体视为相对隔⽔层，作为防渗帷幕设计

的底线。?3?主要技术指标坝基渗控设计采⽤常规防渗排⽔与封闭抽排相结合的⽅案。3.1?布孔

形式上游主帷幕，⼀般按单排布置，左⾮17#～安Ⅲ#、左导墙坝段～19#坝段上游主帷幕为2排

布置，排距0.2?m，孔距2.0?m，幕前布设1～2排、孔深10～20?m的辅助帷幕。下游封闭帷幕

为单排，孔距2.5?m，幕前布设1排、孔深10m的辅助帷幕。对构造发育部位及灌浆异常部位进

⾏补充加密处理。3.2?孔深与段长孔深按H≥1/3h+c与深⼊相对不透⽔岩体顶板以下5?m控制，

主帷幕孔深⼀般为60～80?m，局部地段达125?m，封闭帷幕孔深⼀般为40～60?m，局部达85?m左右。同时要求终孔段应满⾜透⽔率≤1?Lu、单耗q≤20?kg/m，否则⾃动加深。灌浆段长

第⼀段2?m，第⼆段1?m，第三段2?m，以下各段5?m。3.3?灌浆压⼒设计灌浆压⼒按不⼩于1.5倍坝前⽔头考虑，灌浆压⼒值见下表1：3.4?灌浆材料与浆液配⽐灌浆材料采⽤湿磨细⽔泥，

细度要求D97<40µm，现场按D95<40µm按制。采⽤3∶1、2∶1、1∶1、0.6∶1,4个⽐级。3.5?灌浆