论文导读：设计灌浆压力按不小于1.5倍坝前水头考虑。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。渗透，帷幕灌浆在吉子水库除险加固中的应用。
关键词：渗透，灌浆，帷幕，设计，施工
1工程简介
吉子水库位于云南省丽江市玉龙纳西族自治县太安乡老洛开河上，该河系金沙江二级支流，水库距县城33公里。地理座标东经100˚06 ́30˝，北纬26˚36 ́10˝，海拔2750m。控制径流面积25.1km2，有214国道及林区公路直达水库，交通方便。
该工程为中型水利工程，工程于1957年11月开工建设，1985年完建，历时28年。坝顶长199m，顶宽6m，坝高30米，坝顶高程为2780.0米，总库容1372万m3，兴利库容1180万m3；其功能是以农田灌溉为主，兼顾防洪及乡镇供水。
吉子水库大坝一直存在漏水，后坝坡变形严重，是云南省重点除险加固工程之一。吉子水库大坝坝基防渗设计采用常规防渗排水的方案，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、灌浆处理。吉子水库大坝工程帷幕灌浆左岸由大坝向左延伸25米，右岸由大坝向右延伸16米，防渗帷幕总长240m，2003年10月开工，2004年6月完工，累计完成水泥灌浆1350m，。
2工程地质条件
工程场区出露地层：第四系Qedl：为含砾砂土、砂卵砾石的坡积冲积层，厚度2—10m不等。上第三系上新统三营组N2S：底部为紫红色砾岩，中上部为紫红色粘土岩、粉砂岩夹薄层褐煤或煤线，厚度约230m，与下第三系丽江组第三段（E2L3）呈不整合接蚀。三迭系中统北衙组中段（T2b2）：浅灰—灰白色中至厚层状白云质灰岩，原约150m，顶部见有断层。二迭系上统黑泥哨组（P2h）：紫色、砖红色泥岩与中层状泥灰岩互层，中部夹有一层灰绿色致密状玄武岩，底部为红褐色泥岩，厚度约200m。二迭系上统玄武岩组（P2β）：灰绿色，深灰色致密状、杏仁状玄武岩。
水库所在区域地处滇藏“歹”字型构造体系、经向构造体系、北东向构造体系的复合部位。区域内北东向构造体系表现较为明显，褶皱不发育而断裂发育。论文发表，渗透。特别是丽江—金棉北东向断裂及丽—文化北东向断裂为代表的一系列平行断裂在场区东南部密集展布，其西南端与“歹”字型构造渐趋一致。在玉龙雪山—太安一线出表现出自古生代以来的经向构造形踪，即玉龙雪山——太安隆起带。区域外围还发育环状构造、旋扭构造等。工程场区处于滇藏南北地震带南端，地震活动频繁。
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
帷幕灌浆孔为双排孔及单排孔，上游主帷幕，一般按单排布置，左坝段上游主帷幕为2排布置，排距0.2m，孔距2.0m，幕前布设1～2排、孔深10～20m的辅助帷幕。下游封闭帷幕为单排，孔距1.5m，幕前布设1排、孔深10m的辅助帷幕。论文发表，渗透。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5m控制，主帷幕孔深一般为20～50m，局部地段达55m，封闭帷幕孔深一般为30～40m，局部达45m左右。同时要求终孔段应满足透水率≤5Lu、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。
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。
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控制。采用3∶1、2∶1、1∶1、0.6∶1,4个比级。
3.5灌浆施工方法
帷幕灌浆双排孔先施工下游排，然后再施工上游排，每排内又分为三序，先施工I序，后II序再III序。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。
3.6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。
3.7质量合格标准
质量合格标准q≤5.0Lu,接触段及其下一段的合格率应为100%,以下各段应达90%以上。论文发表，渗透。
4主要施工方法及问题处理
4.1资源配置
帷幕灌浆共投入XY-2、XU-300等型号钻机20台，灌浆泵5台，自动记录仪5台，湿磨机2台。
4.2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。论文发表，渗透。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。
4.3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。论文发表，渗透。灌浆前均进行简易压水试验，压水压力1.0MPa。
4.4制浆与检测
采用集中制浆，分部位供浆，浆液经2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。
4.5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。
4.6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。
5主要技术问题及处理
5.1涌水问题
灌浆施工过程中，部分钻孔出现涌水。涌水部位主要在集中大坝中部涌水，段数占灌浆段数50.3%，单孔平均涌水量0.3L/min,水压0.01～0.1MPa,最大涌水量4L/min，水压0.15MPa，各孔段涌水量之和82.08L/min。涌水是由于坝基岩体裂隙水在四周水压（水头11～25m）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。
5.2大坝右岸缓倾角裂隙区处理
大坝右岸属于岸坡地段，由于坝基下游开挖形成临空面，倾向下游的缓倾角裂隙较发育，有可能对坝基深层抗滑稳定问题不利。所以对该部位渗控工程帷幕进行了加强处理：坝基设三层平行帷幕的纵向地下排水洞，和两条横向排水洞，并沿排水洞及帷幕廊道设排水孔幕形成大坝联合封闭抽排区；将主帷幕、主排水前移，孔深加深至35～45m，主排水相应加深至高程13m；在主帷幕前增加一排孔深40m的帷幕孔。
5.3陡倾角裂隙发育部位处理
为了提高钻孔穿透陡倾角裂隙的机率，在陡倾角裂隙发育的几个典型坝段，补充布置了顶角30°的9个斜孔，其透水率、耗浆量与直孔无明显差别。
5.4对大耗浆孔段的处理
吉子水库坝基主要渗漏通道为断层、裂隙密集带和坝体与基岩接触带，帷幕灌浆的首要任务就是灌封这些透水裂隙。遇到断层、裂隙密集带大耗浆孔段，要求灌浆连续进行，不得中断、待凝。
6灌浆成果分析
吉子水库坝基岩体完整，除局部孔段外，可灌性普遍较差。灌前压水试验，透水率小于5Lu的占93.3%，大于10Lu的只占0.24%。其中Ⅰ序孔透水率小于5Lu占90.1%，平均值0.31Lu，Ⅱ序孔小于5Lu占92.3%，平均值0.2890Lu，Ⅲ序孔小于5Lu占94.8%，平均值0.2270Lu。平均单位注入量10.10kg/m，Ⅰ序孔20.72kg/m，Ⅱ序孔8.25kg/m，Ⅲ序孔5.97kg/m。论文发表，渗透。随着孔序的增加，透水率、单位耗灰量递减规律明显。
质量检查孔压水成果：设计共布15个检查孔，压水试验50段，透水率小于5Lu的49段，占98%，对不合格孔段进行了补灌和补灌后检查，均满足小于5Lu的要求。
7结语
（1）坝基岩体总体透水微弱。在断层、宽大张性裂隙、岩脉接触面和坝体与基岩接触带透水性中等～较严重，为坝基主要渗透通道，是防渗的重点；帷幕灌浆质量好坏主要取决于断层、裂隙的灌封程度。微细裂隙、卸货裂隙、爆破裂隙一般在较小区域内自行封闭，储水不导水，可灌性差。
（2）布孔方式以单排为主，重点部位、断层裂隙发育部位采取双排与加密的方式，一般与重点兼顾，节省了工程量，总体上满足了工程要求。
（3）最大灌浆压力为5～6MPa，孔口段在充分考虑到岩体工程地质条件、上覆盖层情况下，灌浆压力提升到3.5～4.0MPa,在灌浆过程中，按注入量逐级升压。达到了在不产生有害抬动的情况下，尽量使用较在灌浆压力的目的，提高了灌浆效果。
（4）基于坝基岩体微细裂隙发育,水泥细度要求D97<40μm，提高了微细裂隙的可灌性,如采用改性细水泥,更加有利于施工和质量控制。
（5）帷幕灌浆施工进展顺利，在施工中建立了施工单位三级质检、监理全过程旁站、设计现场技术跟踪服务、业主统一协调的质量保证体系。施工质量问题得到了及时处理，没有发生质量事故与安全事故，单元工程质量合格率100%，优良率83%，质量等级优良。
参考资料
[1]《水利工程施工》，水利电力出版社1985.5。
[2]《水利水电工程地质手册》，水电部水利水电规划设计院，水利电力出版社，1985。
[3]《云南省丽江市玉龙县吉子水库除险加固工程初步设计报告》，丽江市水利水电勘测设计研究院。
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