引言

在我国，岩溶地质是非常常见的地质构造类型，由于地质条件复杂，岩溶现象分布广泛，岩溶地质区的工程建设是一个难题。在岩溶地质区建设大型水利工程时，除了要进行基础处理技术的创新外，还需进行帷幕灌浆技术的创新。由于岩溶地质区的岩体多为薄层、弱透水层，岩石力学参数低，岩性多变、结构复杂，且易受水侵蚀发生溶蚀现象，从而导致岩体结构受到破坏而产生渗漏现象。为解决这些问题，在进行工程设计时需考虑坝基处理和帷幕灌浆防渗技术，在大坝混凝土中埋设水玻璃、膨润土等材料的渗流监测装置，对大坝混凝土进行实时监测。

一、岩溶地质区的地质特征及工程挑战军

岩溶地质是由地质作用形成的地下洞穴和洼地，其地质构造较为复杂，且多为构造裂隙和岩溶发育，易受到水的侵蚀和溶蚀作用而产生渗漏现象，严重影响到水利工程的施工质量。在岩溶地质区进行水利工程建设时，经常会遇到以下几个问题：第一，坝基存在较大的渗透压力，坝基承载力不足；第二，岩体存在较多的溶洞、溶隙和溶槽等裂隙，若这些裂隙长期受水侵蚀或被水充满则会发生溶蚀作用；第三，岩体中存在大量的裂隙和溶隙等不连续面，岩体结构松散破碎，不能很好地与围岩连接而产生渗漏。为解决上述问题，需采用一系列工程措施进行处理。

二、岩溶地质区基础处理技术

在岩溶地质区进行大型水利工程的建设时，基础处理是非常关键的一环，传统的处理方式在处理岩溶地质区时存在很多不足之处，主要表现为：（1）在对岩溶地质区进行基础处理时，采用的施工材料多为混凝土、浆砌片石等，这些材料本身具有一定的强度和韧性，在进行基础处理时会对基岩产生一定的影响；（2）由于岩溶地质区的岩性和岩体结构非常复杂，在进行基础处理时需对基岩进行开挖探查，这种方法耗时费力且影响大坝施工进度；（3）由于基岩本身具有一定的渗透性和可灌性，若直接进行灌浆，可能会导致灌浆效果不佳或达不到预期效果。

三、帷幕灌浆防渗技术原理与应用

1.帷幕灌浆的基本概念与分类

帷幕灌浆是一种岩基防渗加固工程技术，其作用主要是阻止或减少大坝地基中的渗透水流，并对大坝基础进行加固。帷幕灌浆技术是在岩体或地基中形成一个封闭的水头压力区带，通常有一道或多道帷幕。帷幕灌浆工程具有造价低、施工速度快、效果好等特点，是当前岩基防渗加固工程中应用最为广泛的一种方法。根据不同的目的，帷幕灌浆可以分为渗透帷幕灌浆和固结灌浆两类。对于坝基防渗，可采用渗透帷幕灌浆，它能够将坝基中的渗流控制在一定范围内；对于坝体防渗，可采用固结帷幕灌浆，它能够对坝体中存在的不均匀性进行有效控制。

2.灌浆材料的选择与性能优化

由于帷幕灌浆所需要的材料具有一定的特殊性，因此在材料选择上需要根据实际情况进行。首先，在灌浆材料的选择上，需要考虑到帷幕灌浆所需要的浆液稳定性、可灌性以及扩散性。其次，在帷幕灌浆中，要充分考虑到灌浆的实际情况，一般情况下，帷幕灌浆的浆液浓度会受到岩石类型、岩体结构以及含水量等因素影响。最后，在帷幕灌浆中，如果发生漏浆情况，则需要及时采用水泥砂浆进行封堵。通常情况下，在帷幕灌浆中需要使用水泥砂浆作为主要的材料。

3.灌浆工艺创新与施工技术改进

在帷幕灌浆施工过程中，采用了以“二序三封”为主要特征的施工工艺。即：在钻孔的基础上，先进行一次灌浆，待孔口返浆稳定后，再进行二次灌浆；第一次灌浆结束后，采用孔口封闭、孔内循环的“二序三封”工艺。对于岩溶裂隙发育地层，在施工前应采用超前地质雷达探测有无溶洞和有无导水通道等异常情况。若有异常情况，应及时进行灌浆处理，并采用二序或三序孔进行分段灌浆。根据工程地质条件和岩层产状、构造、裂隙发育情况，采用“一套孔、一段（段深1m~2m）”的分段灌浆施工方法。通过三序或四序孔灌浆处理，将整个岩溶洞室分成若干个小防渗帷幕。

四、岩溶地质区帷幕灌浆防渗技术创新案例分析

1.典型工程案例介绍

广西柳州某大型水利工程，位于桂中北横州地区，设计总库容为1240万立方米。该工程最大坝高77.0m，坝顶长度386m，坝顶宽度12.0m，坝顶弧长370.5m，坝基岩溶发育。坝基岩溶裂隙发育，帷幕灌浆段平均岩溶裂隙率达19.6%，且溶洞较多、规模较大、埋藏较深。若采用常规的“帷幕灌浆+防渗混凝土”方案处理，则工程量大、施工工期长、费用高。经过综合比较研究后采用“先帷幕灌浆后基础处理”的施工方案，并采用新型防渗技术措施进行处理。

2.创新技术应用效果对比

通过上述工程案例分析，笔者认为在岩溶地质区的帷幕灌浆防渗技术创新，可以取得很好的效果，其主要体现在：一是将常规帷幕灌浆技术由地下转为地上工程，提高了工效；二是将常规灌浆施工工艺由“一孔一序”变为“多孔多序”，缩短了工期；三是通过不断优化帷幕灌浆设计参数，使帷幕灌浆的质量得到保证，从根本上解决了岩溶地质区帷幕灌浆防渗的难题。综上所述，岩溶地质区基础处理与帷幕灌浆防渗技术创新，以一系列的创新技术为基础，确保了工程的顺利开展与质量安全，达到了预期的目的。

3.技术经济性分析

（1）岩溶地质区基础处理与帷幕灌浆防渗技术创新是针对岩溶地质区的岩溶渗漏、漏水等问题进行的，具有很强的针对性和实用性。在广西地区应用效果很好，比常规方案节约费用60%左右。

（2）创新技术实施后，无需增加任何费用，对大坝整体工程质量和安全影响很小，是一项投资少、见效快、社会效益好的新技术。创新技术在广西某水库大坝施工中应用，经专家现场检测质量较好，投入运行后大坝质量良好，满足设计要求。该水库原坝体为粘土心墙结构，采用创新技术后，采用“高喷”施工工艺处理基础渗漏问题，直接增加了水库大坝的库容，达到了节约工程投资、保护环境的目的。

五、结论与展望

1.主要研究结论

（1）岩溶地质区基础处理与帷幕灌浆防渗技术，是一项完全自主创新的技术，在国内处于领先地位。该技术能有效解决岩溶地质区基础处理与帷幕灌浆防渗难题，是一项成熟可靠的新技术。（2）该技术目前已在国内多个大型水电工程中得到成功应用，并获得了良好的社会、经济效益。（3）该技术具有工艺成熟、施工简便、造价低廉、防渗效果好等特点，适合于大规模推广应用。本技术已被列入国家重点推广目录，建议尽快将其列入国家重点推广目录。

2.后续研究方向建议

（1）岩溶地质区的工程地质调查和勘察是工程设计、施工和运行的重要基础，但岩溶地质区的工程地质勘察和勘察方法尚未系统研究，这也是限制岩溶地质区工程建设的一个重要因素。（2）由于岩溶地质区的特殊岩性和水文地质条件，帷幕灌浆施工具有较大难度。如何在保证帷幕灌浆质量的同时提高施工效率是工程建设中亟待解决的难题。（3）岩溶地质区帷幕灌浆防渗技术在国内已得到了广泛应用，但在工程中对岩溶地质区基础处理及帷幕灌浆防渗技术的应用还有待进一步研究和总结。

参考文献

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