摘要：当前帷幕灌浆技术已相对成熟，但岩溶地区地质条件复杂，目前施灌经验当前没有统一方法，有效应对方法是在施工中不断摸索总结，反复试验验证并总结修正，再实践运用于工程施工，本文结合本人对德厚水库库区帷幕灌浆特殊地质段的处理措施作初浅总结。
关键词：帷幕灌浆 特殊地质 处理措施
一、工程概况
德厚水库库区帷幕灌浆工程位于咪哩河库尾右岸的罗世鲊附近，防渗线路沿地形成折线布置，总长2699.339m，防渗面积20.18万m2，帷幕灌浆顶界为正常蓄水位1377.5m，帷幕灌浆底界进入强岩溶带下限以下10m，平均深度74m，最大深度约122.7m。本标段起点桩号MKG1+520.769～MKG2+699.339，帷幕轴线长度1178.57m，帷幕灌浆按单排孔布置，孔距2m，总孔数518个，岩石层帷幕灌浆44156m，覆盖层帷幕灌浆220m。
库区帷幕灌浆区岩层主要为白云质灰岩，岩溶发育，地下水位低于水库正常蓄水位，存在咪哩河右岸库区向盘龙河的管道～溶隙型严重渗漏。各类岩溶形态较为发育，有溶蚀洼地、溶蚀槽谷、石芽坡地，微地貌形态主要表现为漏斗、落水洞、溶井、溶隙、溶管、溶洞等，但溶隙、溶洞规模较小，相对隔水层总体走向NEE～SWW，透水层走向与隔水层大体一致。
二、特殊地质段的判断及说明：
1、无充填或流态状泥质充填溶洞：遇掉钻直接判定为溶洞，立即停钻，通知参建各方到现场旁站，现场量测并记录机上余尺，并计算出掉钻部位的初始孔深（孔深指从孔口高程以下计算），让钻杆处于自重状态下下降，不再下降后测定出掉钻的垂直高度，以此为依据计算出掉钻的净高度，进而推定溶洞净高。
2、泥质充填溶洞：在钻进过程中发现钻进进尺速度突然变快，回水颜色变化，或孔口不返水等情况时，应立即停钻，记录此时孔深，并取出岩芯进行综合判定，其岩芯多为软塑状土质。
3、泥浆、粉细砂半充填溶洞：钻进过程中，出现适当加压钻进后钻进速度较快，在钻杆自重条件下不再下降，应立即停钻，记录此时孔深，并取出岩芯进行综合判定。
4、宽大泥夹层破碎带：钻进过程中，钻进速度快慢变化大，有卡阻、异响等现象且回水颜色有深色、变浑情况，应在记录深度的同时，取岩芯进行综合判定，其岩芯多为柱状、短柱状。
三、特殊地质段采取的处理措施
1、覆盖层、石芽石笋土石混杂的地表强烈溶蚀带灌浆处理措施
覆盖层、石芽石笋土石混杂的地表强烈溶蚀带采用灌注水泥浆、水泥浆掺砂灌浆工艺施灌均有冒浆严重、吃浆量较大、浆液扩散不均匀难以形成连续有效的防渗帷幕。
覆盖层或泥夹层遇水或流动度较好的浆液容易恶化形成新通道，浆液单向沿最薄弱点扩散，大量浆液扩散至离帷幕体距离较远的地层内，对防渗帷幕通常难以达到预期效果，浆液与受灌介质体土质体结合性差。
德厚水库库区应对该地层的有效施灌经验：采用流动度较低的膏状浆液通过脉动高压灌浆泵高压推入孔内，膏状浆液在外界压力推动下对孔附近松散体进行挤密、有限范围内的置换形成相对密实的混合体，浆液扩散大体均匀，浆液注入量可控。钻孔周边受灌介质在膏状浆液挤压下，原状的松散体会变得密实且挤密效果好。终凝后浆液固结后能提升钻孔周边地层强度，通过分序加密灌注膏状浆液改善覆盖层、石芽、石笋、土石混杂的地表强烈溶蚀带的整体强度，形成盖板大幅度减少冒浆，为后续防渗帷幕的形成创造人工基础。
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2、裂隙强烈发育并夹泥的软弱破碎岩层灌浆处理措施
水泥浆、水泥浆掺砂等浆液进入岩层后在自重影响下自由扩散，孔口回填砂浆时砂粒容易在钻孔周边沉淀并堵塞受灌通道；采用砂浆泵掺砂灌注掺砂率低、砂的粒径小、砂浆泵最大可灌压力小；特殊孔段掺砂灌注结束待凝后扫孔复灌压力、注入率均无明显改善。
德厚水库库区应对该类地层的有效施灌经验：采用膏状浆液或脉动高压灌浆泵灌注砂浆，根据注入率和压力情况灌注低流动度浆液，浆液进入孔内后在高压推动下被挤入破碎岩层裂隙内，浆液内大量的砂在裂隙内沉淀并形成堵头，随灌浆压力逐渐提升，当压力达到3.0MPa左右后结束灌膏浆，经待凝后扫孔复灌水泥浆容易达到结束标准。
低流动度膏浆在高压推动下进入破碎岩层裂隙内形成固结体，浆液扩散范围可控，在提高工效的同时，能大幅降低灌浆成本。
3、溶沟溶槽、溶洞和溶洞群广泛分布大空隙地层灌浆处理措施
结合德厚水库库区KⅡ100#孔～KⅡ218#孔先导孔透水率分布情况，2018年7月16日～17日在德厚水库建设管理处会议室召开关于库区二标帷幕灌浆施工的专题会，会议确定库区二标KⅡ100#孔～KⅡ218#孔区段膏浆灌注的方案及相关问题。
根据KⅡ100#孔～KⅡ218#孔先导孔透水率分布情况分析，透水率远大于已经实施的灌浆试验段，设计灌浆段内约70%的段次均属于强透水地层，结合先导孔灌前透水率较大、落水段次多及灌注膏浆无压力的情况，为有效促进施工进度和控制工程投资，该区段灌浆孔经参建四方研究讨论确定按分序加密原则进行膏浆灌注改良地质，最终以纯水泥浆施灌达到结束条件。主要施工措施如下：
（1）膏浆灌注底界及膏浆启动条件以灌前透水率＞20Lu为限，以膏浆浓度变浓至最浓一级标准控制灌入量；
（2）按分序加密的原则开展膏浆灌注，即Ⅰ序孔灌注最浓一级膏浆仍无压力，采取限量灌注待凝的处理措施；启动Ⅱ序孔灌注膏浆，Ⅱ序孔灌注最浓一级膏浆仍无压力，限量灌注待凝后启动Ⅲ序孔膏浆灌注。
四、灌浆质量检查结果
德厚水库库区二标除低槽区补强帷幕外已全部完成，共完成帷幕灌浆512个孔，累计布置78个检查孔，施工方已完成69个，检查情况如下：累计完成检查孔压水（注水）1231段，其中覆盖层注水检查34段（2.76%），渗透系数均小于1×10-4cm/s；透水率q≤2Lu的有1051段（85.38%）；透水率2＜q≤5Lu的有1051段（85.38%）；透水率q＞5Lu的有2段（0.16%），主要原因为覆盖层段采用压水检查导致透水率q＞5Lu，已按设计要求进行灌浆处理，并在距不合格检查孔2m处布置检查孔进行检查均满足防渗要求。
五、结语
复杂岩溶地区的施灌经验当前没有统一方法，有效应对方法是在施工中不断摸索总结，反复试验验证并总结修正，再实践运用于工程施工，以上为本人对德厚水库库区帷幕灌浆特殊地质段的处理措施的初浅总结。
参考文献：
［1］夏可风《灌浆技术文集》2015年7月
［2］孙钊《大坝基岩膏浆》2003年12月
［3］云南省文山州德厚水库工程咪哩河库区防渗帷幕灌浆工程施工技术要求 2016年5月
［4］成果涉及资料、数据均来源于文山州德厚水库库区帷幕灌浆工程
论文作者:黎永斌
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/2/25
标签：浆液论文; 帷幕论文; 库区论文; 透水论文; 水库论文; 溶洞论文; 地层论文; 《基层建设》2019年第29期论文;