帷幕灌浆的主要作用:①减少透过地基的渗漏量。②降低渗透水对基础底面的扬压力。③防止发生渗流冲刷、管涌或溶蚀,保证地基的渗透稳定。
帷幕灌浆与固结灌浆的主要区别是所起的作用不同,布置形式也有差异,固结灌浆在建筑物建基面一定范围内布置,帷幕灌浆沿挡水建筑物地基前缘呈垂直面状布置,其深度较大、压力较高。帷幕灌浆在灌浆方式及工艺等方面与固结灌浆基本相同。根据大坝和帷幕挡水水头的大小以及不同的地质条件,要求帷幕有不同的厚度,因此帷幕灌浆可采用单排孔、双排孔和多排孔施工。
帷幕灌浆的质量标准是帷幕幕体的透水率,通过检查孔压水试验测定,根据大坝高度或建筑物等级要求帷幕的透水率不大于1吕荣(Lu)至10吕荣 ,1吕荣的物理意义是在1兆帕压力下,1米钻孔长度在1分钟内渗漏掉的水量为1升。
主要有:①按浆液材料划分为水泥灌浆、水泥砂浆灌浆、黏土灌浆、水泥黏土灌浆、化学材料灌浆。②按灌浆压力划分为小于3兆帕的常规压力灌浆和大于3兆帕的高压灌浆。③按灌浆机理划分为采用一般压力的压入式灌浆和采用较高压力将岩石中原有裂隙撑大或形成新的裂隙的劈裂式灌浆。④按浆液在钻孔内的循环方式划分为纯压式灌浆和循环式灌浆。⑤按灌浆孔段阻塞方式分为孔口封闭灌浆法、套阀管灌浆法、分段阻塞灌浆法。⑥GIN灌浆法。以灌浆压力与单位段长的吸浆量的乘积作为定值(该值称为grouting intensity number,GIN),控制灌浆过程和结束标准。由瑞士灌浆专家G.隆巴迪[注]于1993年提出,在国际工程中多有应用。
一般根据地质条件及类似工程经验初拟灌浆参数,施工前根据现场试验优化完善设计。设计内容包括: ①灌浆范围和标准选择。②灌浆方式选取。③浆液类型选取。一般多选用水泥浆液;岩体裂隙较小时可选择细水泥或超细水泥浆液灌浆;岩体空腔较大时可选择水泥砂浆或水泥黏土浆;地层特殊或有特殊要求时可选择化学浆液。④压力选取。以不产生岩体上抬破坏为基本原则。⑤布孔型式及孔距、排距、孔深初拟。布孔一般与坝轴线平行,并距坝轴线一定距离。为防止坝肩岩体渗漏,坝基帷幕一般向两岸山体延伸一定安全距离。根据灌浆效果,帷幕灌浆孔可布置成单排或多排。根据地质条件及坝高,帷幕深度有深入相对不透水层的接地式帷幕和未深入相对不透水层的悬挂式帷幕。