技术交流
帷幕灌浆设计与施工
1 概述
1.1 防渗帷幕的定义及作用
防渗帷幕的定义：在大坝基岩中建造的一道连续的、完整的、较大坝基岩渗透性低的防渗结构。根据工程具体情况要求帷幕幕体的渗透性应达到一定的防渗标准。帷幕的体形在平面上呈条带状展布，立面上类似舞台上的帷幕悬挂分布在坝基中。
在岩石地基上筑坝，为了防止坝基渗漏，多采用灌浆方法建造防渗帷幕，简称“灌浆帷幕”。在混凝土坝的坝基中，往往在防渗帷幕下游设置排水孔，帷幕与排水孔共同组成坝基的防渗体系。这一防渗体系可有效的减少大坝基岩渗漏、降低扬压力，提高混凝土坝的稳定性。
灌浆帷幕和排水设计的基本原则是先灌浆以防渗，后排水以降压。也就是说，先通过灌浆帷幕将基础岩石渗漏减少到一定程度后，再做排水，这样对基岩的防渗和稳定最为有效。这种措施一般可分为三种情况：
(1)透水性强的地区，灌浆帷幕防渗效果一般均较显著，宜采用以“阻”为主，结合排水的措施。
(2)透水性弱的地区，灌浆帷幕防渗效果一般不会很显著，因渗漏量不大，故宜采用以“排”为主，结合少数量的帷幕灌浆的措施，详见本章第七节。
(3)特殊地质条件地区，例如断层、挤压破碎带、泥化夹层等，有时岩石透水性虽不大，但为了防止管涌，确保基岩的渗透稳定，仍常采用“阻”、“排”并重，或以“阻”为主，结合排水的措施。同时在排水孔中，应采取专门措施，以防止细颗粒土流出。
根据实践经验，在透水性比较大的地区，防渗帷幕常能使坝基幕后扬压力降低到约0.5H(H为水头)；而防渗帷幕结合排水措施，常可使坝基扬压力在帷幕后主排水孔处降低到0.2H～0.3H。
1.2 灌浆帷幕的特点
由于帷幕设计中应用的参数较多，且难于准确地计算，在很多情况下还需凭借施工经验和参照已有的类似工程实例进行设计。灌浆帷幕设计的特点是：
(1) 灌浆帷幕设计常常不是一成不变的，随着基坑的开挖和灌浆施工的逐步进展，常会揭露出或新发现一些勘探、设计阶段没有预料到的情况，因而可能有些改动，甚至有较大的修改。
帷幕灌浆设计最基本、最重要的依据是地质资料，也就是是帷幕线上的工程地质和水文地质渗透剖面。这项资料在勘测阶段，由于真正位于帷幕线上的勘探孔一般较少，孔距很大，所以其反映的地质情况，对灌浆设计来讲，往往精度不够，不能满足要求；并且在基础开挖后，由于卸荷和爆破等的影响，岩石的透水性较原先也会有所变化。因此，在灌浆施工正式开始后，根据先导孔和I序孔的地质和灌浆试验资料，才能做出更符合坝基实际和满足大坝坝基防渗的设计，这就需要在灌浆施工过程结合现场情况，不断的修改、优化设计。，例如有些坝段需要补加灌浆孔，有些坝段可以削减灌浆孔；有些灌浆孔需要加深，有些灌浆孔的深度可以减少；有时在某些部位需要增加或减少灌浆孔的排数等，这些改变都是正常的现象，业主、监理与施工部门对此应密切配合、协作。
(2) 灌浆帷幕设计应根据帷幕线上不同的地质条件和水工要求而定，全工程并不是完全一致的。如有的部位可以布设两排孔或三排孔，必要时，还可能再加一排化学灌浆孔；而有的部位可以仅布设一排孔；有的部位需要采用自上而下的灌浆方法，而有的部位却可以采用自下而上的灌浆方法等。地质条件愈复杂，帷幕设计的类型将会愈多，对施工的技术要求，也将会随着工程的进展而有不同程度的改变。
(3) 帷幕灌浆设计人员应熟悉灌浆施工技术。根据我国目前情况，灌浆帷幕设计人员的职责，不仅要确定帷幕结构(如灌浆孔排数、孔距、排距、孔深、帷幕线位置和长度等)，而且还要制定主要的灌浆技术要求(如灌浆方法、灌浆压力、浆液变换、结束标准，以及冲洗、压水试验和质量合格标准、检查方法等)。这些帷幕参数和技术要求对帷幕的质量、进度和工程造价等都有很大关系，而灌浆施工人员的主要职责仅是依照灌浆技术要求进行施工，如需要改变技术要求，需征得监理和设计的同意。所以设计人员不仅必须熟悉灌浆业务和灌浆施工技术，还应深入工地随时掌握现场灌浆进行情况，便于及时发现问题和解决问题，同时也可以和施工人员相互研究，听取意见，改进施工工艺，修改设计，使灌浆设计更趋完善，更适合该工程的具体条件。
1.3 帷幕灌浆的准备工作
为了做好灌浆帐幕设计工作，一般应研究以下问题。
1 查清地质情况
为了保证帷幕设计和施工的正确性，关键是要查清坝基工程地质与水文地质条件。一般要求地质工作尽量做的全面、深透，应查明影响大坝渗透稳定的主要地质缺陷和构造，特别是对于溶洞、裂隙、断层、破碎带等不利地质因素更应详细阐述。只有将地质情况查清后，才能正确地选择地基处理方案及相应的施工工艺。
实践证明，顺河断层是库水最易渗漏的通路，必须予以特别注意。遇到这种断层，除采用结构措施外，还应采取相应的防渗措施。例如有的大坝在帷幕线上断层通过的部位，采用了建造防渗井的措施；有的大坝除在帷幕线上断层通过的部位采用多排孔灌浆外，在帷幕上游断层所在部位还采用深孔固结灌浆和加强防渗的措施等。既使是规模小的顺河断层，也应予以重视，同样地应采取必要的加强防渗的措施，千万不可疏忽大意。
2 做好灌浆试验
基岩防渗采用灌浆方法处理，应有一定的适用范围和条件，并且帷幕技术参数(如孔距、排距)及灌浆施工工艺(如灌浆压力，施工顺序等)也将因大坝基岩地质条件的不同而异。因此，在地质条件比较复杂或大坝很高的情况下，在查清地质情况后，往往还需在筑坝地区选择有
代表性的地段，针对某些主要问题，进行灌浆试验工作，并以试验所得的资料，作为灌浆设计和施工的主要依据。高坝例如三门峡、乌江渡、潘家口、三峡、水布堰等大坝均进了一次或多次比较全面和细致的灌浆试验工作，取得了可靠的资料和需要的技术参数，保证了设计的准确性和灌浆施工的顺利进行，达到了预期效果。
3 拟定周密的设计方案
在查明地质情况，做好灌浆试验工作的基础上，结合水工建筑物整体布局，选定设置帷幕的部位和结构形式(深度、厚度和长度)，并根据水工建筑物的重要性及其计算条件，选定防渗标准与质量检查方法。
当基坑开挖后，地质条件如有变化，则在任何条件下，都要按开挖后实际的地质情况调整帷幕结构，使其更符合客观情况。
4 考虑备留日后帷幕补修、补强灌浆的施工条件
由于大坝基岩地质条件多变和灌浆技术的局限性、复杂性，帷幕灌浆比较难于做到尽善尽美。即使灌浆帷幕质量很好，经过若干年运行后，也有可能出现一些问题。为此，在进行帷幕设计时，应考虑为日后补灌工作创造有利的施工条件，如设置足够尺寸的廊道，预留补充灌浆的施工部位，以及必要时可以降低库水位的措施等，使以后工作不致被动。
5 妥善安排灌浆施工工序
帷幕灌浆施工设计中，应注意在大坝修建期间其它各工序的施工情况，要相互联系，密切配合，避免干扰。妥善地安排好灌浆施工工序。
2 灌浆帷幕的布置
1 重力坝
灌浆帷幕布置的应尽可能靠近大坝的上游面，这样对降低扬压力有利。一般情况下，帷幕中心线多设在距上游坝踵0.06Ho～0.1Ho的部位(Ho为坝前最大水深，即指在正常高水位时，坝前由基岩面起算的水深)，或0.1倍左右坝底宽度的部位，见图5-1。帷幕灌浆施工，可在上游坝面底部或是在灌浆廊道中进行。为了降低坝基的扬压力，还应设置排水系统，使之与灌浆帷幕相互结合，共起作用。
重力坝坝基的帷幕灌浆的排数、排距和孔距，应根据工程地质和水文地质条件、作用水头以及灌浆试验资料来确定。考虑到帷幕灌浆上游的固结灌浆能够起到加强地基浅层的防渗作用，因此，我国规范规定：对100m以上的高坝，帷幕灌浆可采用两排；100m以下的中低坝，可采用一排帷幕灌浆。我国刘家峡、响洪甸和石泉等工程就是采用一排帷幕灌浆。帷幕灌浆的孔、排距应由灌浆试验确定，一般可采用1m~3m，排距可略小于孔距。
图5-1 重力坝帷幕灌浆布置 图5-2 土质心墙坝帷幕灌浆布置
2 土质心墙坝
对于土石坝灌浆帷幕应布置在坝的防渗体底面的位置，鲁布革和小浪底固结灌浆均按心墙和基岩接触面全部布置灌浆孔。
帷幕灌浆的排数、排距、孔距和灌浆压力应结合工程地质和水文地质条件、作用水头及灌浆试验资料确定。我国“规范”（DL/T5395—2007）和（SL274—2001）均建议帷幕灌浆宜采用一排，基岩破碎带部位和喀斯特地区可采用两排和多排。早期的设采用按允许渗透必将确定计帷幕厚度的方法，这是原苏联的采用的方法，新规范修订时明确予以取消。欧美各国在比较坚硬的岩石中，通常只采用单排帷幕（如安布克劳坝、德本迪汗坝和渥洛维尔坝），只是在岩石裂隙、破碎带很发育时，才采用双排或多排。多排帷幕灌浆孔的排距、孔距宜小于1.5m~3.0m。
3 混凝土面板堆石坝和沥青混凝土心墙坝
面板堆石坝的趾板和沥青心墙坝的混凝土基座，皆为承上启下的防渗结构。坝体中的防渗结构与坝基中防渗结构，通过它们联系到一起，形成完整的大坝防渗体系。因此，坝基中的帷幕灌浆应当布置在趾板或混凝土基座的中心线附近。同时，趾板和混凝土基座又是灌浆的盖重，也要求灌浆范围布置在其下。具体布置形式有以下两种：
1．“中间帷幕加上，下游固结灌浆”形式
就是在帷幕的上、下游各布置1～2排固结灌浆孔。首先确定帷幕的位置，而后根据固结及帷幕灌浆的排数需要确定趾板或混凝土基座的宽度，图5-3给出了在帷幕的上游和下游分别布置有2排和2排、2排和1排、或1排和1排的固结灌浆孔及一排帷幕孔。
图5-3 趾板基岩灌浆孔布置图
2．“全面积固结灌浆加帷幕”型式
当坝基地质条件较差或高坝时，就可先在趾板上全面积布置固结灌浆，而后在适当位置布置帷幕灌浆孔，见图5-4,其主要优点是可以提高趾板混凝土与基岩间接触面以及基岩表层段的灌浆压力。适用于高的混凝土面板堆石坝趾板基岩灌浆，水布垭大坝就是采用了这种布孔型式。
帷幕灌浆孔一般为一排，布置在趾板或基座中央。
图 5-4 趾板基岩灌浆孔布置图
3 灌浆帷幕的防渗标准及深度
3.1 帷幕灌浆的防渗标准
帷幕的防渗标准关系到大坝基岩的渗漏量与渗透稳定，也与帷幕灌浆施工造价密切相关。故必须持慎重态度。
帷幕的防渗标准一般应是根据坝型、坝高、基岩地质条件、库水功能以及其他有关因素等确定。而最主要考虑的应是两个因素：一为大坝基岩的渗透稳定；二为库水的经济价值。
根据《混凝土重力坝设计规范》DL5108-1999规定：坝高100m以上，防渗标准透水率q=1~3Lu；坝高=100m~50m，q=3~5Lu;坝高50m以下，q=5Lu。抽水蓄能电站上库或水源短缺的水库，q值控制标准宜取小值。从基岩防渗的要求看，透水率q=1Lu的标准已经是不低了，一般情况下，较此再小的标准例如要求q=0.5Lu等似无必要。
《碾压式土石坝设计规范》（SL274~2001）和（DL/T5395—2007）规定防渗标准：1级、2级坝及高坝灌后基岩的透水率宜为3~5Lu，3级及其以下的坝透水率宜为5~10Lu。抽水蓄能电站上库可取低值。
《混凝土面板堆石坝设计规范》（DL/T 5016—2011）规定防渗标准：1级、2级坝及高坝灌后基岩的透水率宜为3~5Lu，其它坝坝透水率宜为5~10Lu。
沥青混凝土心墙坝的防渗标准可按（SL274—2001）确定。
有了上述的防渗控制标准，很容易根据地质勘探孔中的压水试验结果，确定坝基相对不透水层的埋深情况，设计帷幕灌浆的深度。
从总的趋势看，国内关于灌浆帷幕防渗标准问题倾向于逐渐放宽。
另外，同一座大坝基岩灌浆帷幕防渗标准，也可根据不同部位承受水头的大小和该部位在工程上的重要程度，分别采用两种或三种，例如贵州省东风水电站大坝基岩灌浆帷幕防渗标准就是采用三种。
3.2 帷幕灌浆的深度
1 帷幕灌浆的形式
封闭式帷幕灌浆：
灌浆帷幕深入基岩的相对不透水岩层，基本上全部截断渗流的，称为封闭式帷幕。这种帷幕的防渗效果好，在可能的条件下，大坝基岩宜采用这种形式的灌浆帷幕。
英国葛兰德对欧美一些大坝灌浆帷幕所进行的分析认为，对于均质透水岩层，即使帷幕深度达到透水岩层厚度的90%，而经过其余10%透水岩层厚度的渗漏量，仍然高达相当于完全未处理（即没设帷幕时）时渗漏量的35%。这说明帷幕深度应该深入到相对不透水岩层，才能收到显著的防渗效果。
悬挂式帷幕灌浆：
在相对不透水岩层埋藏较深的或分布无规律的坝址区，其帷幕深度没有达到相对不透水岩层的，称为悬挂式帷幕。采用这种形式的帷幕，一般常需配合其它的防渗措施，如在上游设置铺盖，下游增设排水设施等。
当帷幕由两排或多排钻孔组成时，各排钻孔深度有时不同，有些钻孔深达相对不透水岩层，起到主要防渗作用，称为主帷幕。其他几排帷幕孔较浅，主要是增进基岩的整体性、密实性，加强防渗效果，称为副帷幕。
坝基灌浆帷幕深度最好是能深入基岩的相对不透水岩层，这样做效果最好，已如前述。但若相对不透水岩层埋藏很深，则只好选用悬挂式帷幕了。
2 帷幕灌浆的深度
帷幕深度应根据建筑物的等级、作用水头大小、地质条件、坝基渗透特性以及对帷幕所提出的要求进行确定，原则为：
(1) 帷幕灌浆深度应深入相对不透水层以下5m；
(2) 当坝基相对不透水层埋深较大或分布无规律时，应根据渗流分析、防渗要求，并结合类似工程的经验，研究确定帷幕灌浆深度
(3) 喀斯特地区的帷幕灌浆深度，应根据岩溶及渗漏通道的分布情况和防渗要求确定。
当帷幕灌浆为两排，可将其中一排作为主帷幕，其深度达到设计深度，而另一排灌浆孔，可取设计深度的二分之一左右。
悬挂式帷幕深度应根据地质条件、地层的透水性、坝基扬压力允许值、坝基排水措施等因素，结合大坝工程实际需要，参照渗流计算成果及其它类似工程的实践经验，综合考虑确定。一般情况下主帷幕深度不宜小于坝前最大水深的30%。
国内一些大坝，其帷幕深度一般约为坝高的45%，其变化范围多在30%~70%之间。
美国有的单位总结了许多大坝的灌浆帷幕设计与施工的经验，认为在一般地质条件下，帷幕深度可为坝前最大水深的40%，其变化范围在20%~70%之间。
在同一个坝，由于各个部位的条件不同，对帷幕深度的规定也不完全相同。例如朱庄水库大坝，在河床部位，帷幕深度规定进入相对不透水岩层5m；而在左岸坝肩部位，坝高自该处岩面算起仅20~35m，但岩石破碎，透水性大，相对不透水岩层埋藏很深，所以帷幕深度规定为该处坝高的1倍左右。
一般情况下，当帷幕钻孔深度超过100m后，施工比较困难，钻孔容易偏斜，影响帷幕的连续性和完整性，工程造价也高，很不经济，所以坝基帷幕钻孔深度以不超过100m为宜。
图5-5 钻孔上下相互衔接情况下的帷幕深度
d1、d2、d3—各层平洞内钻孔的深度；D—帷幕深度；
1—坝顶；2—灌浆平洞；q—透水率
当坝基的相对不透水岩层埋藏很深，需要设置较深的帷幕时，为了施工方便而又不使钻孔深度过大，常常在两岸专门开挖几层平洞，在平洞内进行钻孔灌浆。这样，由两岸各层平洞中所钻的灌浆孔，即构成上下相互衔接的帷幕，见图5-5。在岩溶地区修建的高坝，也常常采用这种类型的帷幕，例如乌江渡大坝、隔河岩大坝等防渗帷幕就是采用这种类型的。
3.3 防渗帷幕灌浆伸入两岸的范围
坝肩防渗帷幕灌浆伸入岸坡长度，一般要求达到水库正常蓄水位与不透水层或相对不透水层相交处，或两岸地下水位与水库正常蓄水位相交处，以形成封闭的防渗线。有时达到这两个条件，将使帷幕延长很长。由于延伸一段距离后，渗径变长，水力梯度减少，绕流量也相应减少，再延长帷幕长度没有附加防渗作用，表明该范围为经济有效灌浆范围。
4 帷幕灌浆施工次序及施工方法
帷幕灌浆的施工工艺流程为：前期准备、钻孔、钻孔及裂隙冲洗、压水试验、帷幕灌浆、灌浆结束、封孔、质量检测。
有关帷幕灌浆相关工艺，已在第三章中介绍，本章仅对一些问题进行论述。
4.1 帷幕灌浆的施工次序
1 灌浆施工次序的原则
灌浆施工次序的原则是逐序缩小孔距，即钻孔逐渐加密。
逐渐加密的优点是：浆液逐渐挤密压实，可以促进灌浆帷幕的连续性和完整性；能够逐序升高灌浆压力，有利于浆液的扩散和提高浆液结石的密实性；根据对各次序孔的单位注入量和透水率的分析，可起到反映灌浆情况和灌浆质量的作用，为增、减灌浆孔提供论据；减少邻孔串浆现象，有利于施工。
2 帷幕孔的灌浆次序
大坝基岩防渗帷幕通常是由一排孔、二排孔、或三排孔构成，多于三排孔的比较少。
(1) 多排孔帷幕的施工次序 多排孔帷幕的施工，在排序上也要遵循逐渐加密的原则。
在基岩内有地下水活动或在有水头压力的情况下，排序施工可按下述要求进行：
1) 由两排孔组成的帷幕，先灌下游排，后灌上游排。
2) 由三排孔或多排孔组成的帷幕，先灌下游排，再灌上游排，最后灌中间排。
在基岩内无地下水活动的情况下，对于两排孔组成的帷幕没有排序的要求，对于三排孔或多排孔组成的帷幕，应先灌两边的边排孔，最后灌中间排孔。
(2) 同一排上灌浆孔的施工次序，图5-6是按三个次序孔施工的例子，也是单排孔帷幕施工的例子，其施工次序是：首先钻灌第Ⅰ次序孔，然后钻灌第Ⅱ次序孔，最后钻灌第Ⅲ次序孔。
有些大坝在灌浆帷幕线上设置先导孔，就是灌浆前根据对岩层预估情况，在帷幕线上每隔一定距离15～24m)选择一个第一次序孔兼作先导孔。施工时，首先钻灌此先导孔，以便了解这一范围内帷幕线上的地质条件和钻灌情况，为以后在此范围内的灌浆应采取什么样的措施提供出可靠的依据。故对导孔的钻进、压水试验和灌浆的要求，都比对一般灌浆孔的要求要高一些，孔也要深一些。先导孔的布置见图5-7。
单排帷幕灌浆孔，一般多为3个次序。第Ⅰ次序孔距多为8～12m，最终孔距多为2～3m。国外大坝单排帷幕灌浆孔也多按3～4个次序施工，其第Ⅰ次序孔距通常选为20～40ft(6.1～12.2m)，最终孔距多为2．5～5ft(0．75～1．53m)。双排孔和三排孔灌浆施工，每排孔可考虑为2个次序，因为还要考虑排序，故总的施工次序还要多些。
在裂隙发育、充填有粘泥、杂质的岩石中灌浆时，为了冲洗出裂隙中的泥质充填物， 有时采用群孔冲洗。冲洗孔组的划分与施工次序，根据帷幕孔的排数而定。
4.2 灌浆的施工方法
就灌浆孔本孔灌浆来说，灌浆方法可分为两类，一为全孔一次灌浆，一为全孔分段灌浆，后者又可分为几种不同的方法。灌浆方法的选用主要根据地质条件，坝工要求以及钻孔情况而定。今将各类灌浆方法概述如下： 1 全孔一次灌浆
全孔一次灌浆，就是把全孔作为一段进行灌浆。一般在孔深入岩不超过6m的浅孔、地质条件良好、岩石较完整、漏水又较小的情况下，可考虑全孔一次灌浆，孔径可以尽量小一些。
2 全孔分段灌浆
全孔分段灌浆，根据钻孔各段的钻进和灌浆的相互顺序，又可分为以下几种灌浆方法：
(1) 自上而下分段灌浆法
自上而下分段灌浆就是自上而下逐段钻进，随段位安设灌浆塞，逐段灌浆的一种施工方法，见图5-8.这种分段灌浆的方法在下述情况下适宜采用：
1) 岩石破碎、孔壁不稳固，孔径不均匀；
2) 竖向节理、裂隙发育；
3) 渗漏情况严重。
灌浆段的施工程序一般是：钻进(一段)→冲洗→简易压水→灌浆→待凝→钻进(下一段)→
自上而下分段灌浆的优点有：①由于灌浆塞安设在已灌段的底部，易于堵塞严密，不致产生绕塞返浆；②随着灌浆段位深度的增加，能逐段加大灌浆压力；③压水试验成果准确；④计算灌入的干料量准确；⑤灌浆质量比较好。
此法也有一些缺点，如：①每段灌浆后常需要待凝一定时间；②钻孔与灌浆两个工序交替进行，互相等待，费时较多。对于前者，1983年制定的灌浆规范中作了这样的规定：“采用自上而下分段灌浆时，孔口无涌水的孔段，在灌浆结束后，一般可不待凝。但在断层、破碎带等地质条件复杂或孔口有涌水的地段，则宜待凝，其待凝时间应根据工程具体情况确定”。这是一个较大的改进。
为避免漏灌，灌浆塞应塞在已灌段段底以上不小于0.5m的部位。
(2) 自下而上分段灌浆法
自下而上分段灌浆就是将钻孔一直钻到设计孔深，然后自下而上逐段进行灌浆，见图8.1-4。在岩石比较坚硬完整，裂隙不很发育，渗透性不甚大的岩石中进行帷幕灌浆时，常采用此法。
自下而上分段灌浆的优点有：①工序简化，钻进、灌浆两个工序各自连续施工；②无需待凝，节省时间，工效较高。
此法灌浆常遇到的问题是：①灌浆压力的增高，受到一定程度的限制；②压水试验成果和单位注入量数值不很准确；③孔段裂隙在钻进过程中易受岩粉堵塞，影响灌浆质量段位愈上，影响愈大；④在陡倾角裂隙发育或孔径不均的孔段，灌浆塞常难塞堵严密，且在灌浆时，压力大，容易发生浆液绕塞上流，时间一长，会造成沉淀埋塞事故。如果绕塞返浆严重形成孔口冒浆，则上部待灌段的灌浆质量也将受到影响；⑤由于岩石破碎或孔径不均等原因，致使灌浆塞卡塞不严，故常需上下移动调整灌浆塞位置，这样不仅造成操作上的不便，多费时间，而且有时由于多次上提塞位，致使灌浆段过长，影响灌浆质量。
(3) 综合分段灌浆法 综合分段灌浆是一种自上而下与自下而上相结合的的分段灌浆方法。在深帷幕孔的灌浆中，有时把全孔深分成几个大综合段，如图5-9中所示，全孔分为三个大综合段，每个大综合段中又包含有几个灌浆段。从全孔的施工进程上来看，以大综合段为单元计，表现是自上而下的，但从每个大综合段内的各灌浆段来看，则又是自下而上的。大综合段段数的划分和其中各灌浆段的长度，根据地质条件而定，其优点是若发生灌浆塞卡塞不严而需多次上提时，灌浆段最长不超过三个孔段。
图 5-10 综合分段灌浆示意图
有时，由于上部岩层裂隙多，又比较破碎；所以在上部几段地质条件坏的部位先采用自上而下分段灌浆法，而在下部地质条件较好部位的多数孔段则采用自下而上分段灌浆法，见图5-10。
在地质条件比较复杂而钻孔又深的情况下，可考虑采用综合分段灌浆法，对灌浆质量和施工进度都是有利的。
(4) 孔口封闭、自上而下分段灌浆法
这种灌浆方法就是把封闭器(即灌浆塞)设置在孔口，自上而下分段钻进，逐段灌浆并不待凝的一种分段灌浆方法，见图5-11。这种分段灌浆方法是在砂砾石层中所使用的循环钻灌法的基础上发展起来的，20世纪70年代首次在乌江渡大坝岩溶基础帷幕灌浆中正式应用，取得了很好的效果。此法有许多优点：如全部孔段均能自行复灌；工艺简单；免去了起、下塞工序和塞堵不严的麻烦；不需待凝，节省时间；孔径小，效率高，成本低，进度快；一个机组可负责钻孔，又负责灌浆，钻灌合一，便于调变；先钻孔、后灌浆，可连续作业；发生孔内事故的可能性较少等。但也有一些缺点：如埋入孔口管多，不易回收，耗用一部分钢材；全孔多次复灌，孔内占用水泥量较多；各段压水试验成果和单位注入量值的准确性稍差等。
这种灌浆方法适用于灌浆压力大于3MPa的帷幕灌浆工程，它是由一套完整的施工程序组成，不宜分割而任意取用其中的一部分。施工中应注意：①孔口管必须镶铸牢实，最大灌浆压力为5MPa时埋入深度不宜小于2m;②各灌浆段灌浆时必须下入灌浆管，管口距段底不得大于50mm；③钻孔孔径宜为60mm左右；④孔口管以下的3～5个灌浆段，段长宜短，压力递增宜快。再往下的各灌浆段段长宜为5m，灌浆压力可提高到设计的最大灌浆压力；⑤灌浆应同时满足下述两个条件后，方可结束，a.在设计压力下，注入率不大于1L/min，延续时间不少于60～90min;b.灌浆全过程中，在设计压力下的灌浆时间不少于90～120min。
20世纪80年代以来，比较高的大坝或采用灌浆压力比较大的基岩帷幕灌浆多喜欢采用这种灌浆方法施工。为了提高和保证帷幕灌浆质量，1994年和2001年制定的灌浆施工技术规范中专门写有“孔口封闭灌浆法施工”一节。
采用这种方法施工，孔口封闭器的效能与质量是一个重要因素。若灌注浓浆时间较长，例如灌注水灰比为1:1～0.6:1的浓浆，灌注时间达1～2h以上时，常易发生“固管”现象，就是灌浆孔内灌浆管被孔内水泥浆凝固住，而无法起拔出。防止发生这样事故的主要技术措施就是在灌浆过程中需要经常转动灌浆管，而在转动时又不降低灌浆压力。为此要求孔口封闭器应具备这种性能。
辽宁省观音阁水库大坝坝基帷幕灌浆施工，采用孔口封闭、自上而下分段灌浆法。大坝基岩为石灰岩，岩溶发育，注入量大。施工初期发生“固管”情况多，几乎达到灌浆孔段的10%。以后，由于施工技术逐渐熟练，施工工艺不断改进，“固管”现象有了较大改善，但还时有发生。后期采用辽宁省水利水电勘测设计研究院研制成功的新型的“搅动式循环灌浆孔口封闭”，在灌浆的全过程中，强制灌浆管边搅动，边灌浆，使孔内浆液形成高速紊流，从而保证了在恒定的灌浆压力下，不使孔内浆液产生析水、渗漏、凝固现象，有效地防止了灌浆孔内的“固管”事故，取得了良好的灌浆效果。
4.3 帷幕灌浆段的长度
灌浆段的长度是根据岩石裂隙发育程度、破碎情况、渗透性以及设备能力等条件而定，灌浆段的长短与灌浆质量有关。
岩石中各处的裂隙状态多是不一致的，如裂隙的宽窄、分布的疏密以及其中填充物等情况都是多变化的。在较小的范围内，即在灌浆段较短的情况下，其变化的程度要小些，简单些，灌浆容易些，灌浆质量也会好些；而在较大的范围内，即在灌浆段较长的情况下，裂隙变化的程度要大些，复杂些，灌浆要难些，灌浆质量也常易受一定程度的影响而稍差些。
在裂隙大小不均匀的孔段中进行灌浆时，常不易将大的、小的裂隙都同样灌好。例如一个较长的灌浆段，其上部有一条宽大的裂隙， 而其他部位是分布着较多的中、小裂隙，见图5-12。灌浆时，由于这一条宽大裂隙的存在，吸浆量很大，按照一般规定，便采取针对吸浆量大的灌注措施，如较快地变换浆液浓度，缓慢升压等进行灌注。这样一来，一是由于压力偏低和浆液较浓，灌浆段内的中、小裂隙将会过早地被堵塞，灌注范围受限；二是由于大部分浆液流入宽大裂隙，孔段内宽大裂隙以下的部位流量小、流速慢、浆液容易沉淀，将此部位填实，致使中小裂隙得不到有效的灌注。这些均会影响全段的灌浆质量。
图5-12灌浆段中裂隙分布示意图
1—宽大裂隙；2—中、小裂隙；3—灌浆塞
另外，在裂隙很发育、渗透性很大的岩石中，如果采用的灌浆段过长，常会发生供不上浆，升压困难等现象，易于影响灌浆质量。
一般讲，各灌浆段在灌浆前做的简易压水，其成果只是代表该段岩石渗透性的平均值，并不能如实地反映该段内各部位渗透性的真实情况。所以灌浆段愈长，反映渗透性的真实程度愈低，灌浆段愈短则能较为真实而又比较准确地反映出该段岩石的渗透性。
由上述情况看，灌浆段短些，灌浆质量要好些；灌浆段长些，灌浆质量可能会差些，灌浆段过长，则会影响灌浆质量。
从各灌浆工程的实践情况来看，在一般地质条件下，段长多控制在5～6m。岩石条件较好、渗透性较弱的地区，段长可放长些，但一般也不宜超过10m。在岩石破碎、裂隙发育、渗漏情况严重的地区，段长应缩短至3～4m。在渗漏量特大的地区，如遇到大溶洞，则应根据具体情况做特殊处理。
采用孔口封闭、自上而下分段灌浆法施工时，灌浆段长度宜稍短些，在表层10m以内，段长可取2～3m；10m以下、段长可取为4m或5m。
坝基混凝土体与基岩之间的接触面应作为一短段，段长在岩石中不大于2m，单独先行灌浆。灌浆塞塞在混凝土中基岩面以上0.5m左右处。无论采用上述的哪一种灌浆方法，接触段均宜先行灌浆、灌完后，再进行以下各孔段的钻孔灌浆工作。例如采用自下而上的灌浆方法时，也宜先将接触段灌完，而后再一直钻到终孔深度，进行自下而上的灌浆。
为了保证灌浆质量，在钻孔过程中，当遇到漏水量大、孔口不返水的孔段，即应停钻，将此处作为一短段，先行灌好，而后再继续钻进。
5 帷幕灌浆压力的确定
灌浆压力是提高帷幕灌浆质量和保证帷幕灌浆质量的重要因素之一。灌浆压力应根据灌浆试验的成果而选定，如果缺乏这种资料。可根据基岩的具体情况和对帷幕的要求，通过有关灌浆压力公式的计算和参考同类灌浆工程使用压力的经验选定压力，在灌浆过程中再依据具体情况进行调整。
一个灌浆段的全部灌浆过程，在一定条件下，应是基本上在规定的压力下进行的，这是灌浆工作中控制压力的基本原则。
灌浆过程中，选用合宜的浆液，适时地变换浆液配合比，合理地控制灌浆压力并使它们之间很好地配合，这是保证灌浆质量的重要因素。
关于如何选用灌浆压力的控制问题，在前第三章中已予详细阐述，这里再次提及，旨在提醒设计者在选用高压时应注意的事项。灌浆压力是指装在孔口处压力表指示的压力值。岩石帷幕灌浆压力，表层不宜小于1～1.5倍水头，底部宜为2～3倍水头。帷幕灌浆压力尽可能大些，以不引起地面抬动或虽有抬动但不超过允许值为限。一般情况，灌浆孔下部比上部的压力大，后序孔比前序孔压力大,中排孔比边排孔压力大,以保证幕体灌注密实。灌浆开始后，一般采用一次升压法，即将压力尽快升到设计压力值。当地基透水性较大，灌入浆量很多时，为限制浆液扩散范围，可采用由低到高的分级升压法。
从近期一、二十年的设计情况看，国内帷幕灌浆比较倾向于使用高压，在选用高压时需注意下列问题。
1 设计原则上讲，一般情况下，采用的灌浆压力应以不使岩体劈开，不引起永久变形为准，否则必须通过现场试验和详细论证。
2 在岩溶发育地区修高坝，为了使溶洞内的充填物固结、密实，常常使用高压。根据实践经验，一般情况下灌浆压力为5~6MPa就够了，大于6MPa的灌浆压力似无必要。
3 宜考虑大坝承受水头的因素，一般情况下坝高100~150m时，帷幕灌浆压力不宜大于4倍坝前水深；坝高150~200m，不宜大于3倍坝前水深。
4 宜考虑岩体结构和岩体强度，岩体结构是缓倾角水平层状的岩体和抗压强度低的岩体，如页岩、板岩、泥质砂岩等，不宜采用过大的灌浆压力。
与帷幕的防渗标准一样，一座高坝的基岩帷幕灌浆也可由于各部位承受坝前水头的不同，而采用两种或三种灌浆压力。
无论选用任何灌浆压力均应以不引起混凝土面（或岩面）抬动，或抬动不超过允许值为准。切实防止由于上抬而使混凝土产生裂缝，影响水工建筑物的整体性。一般规定：混凝土面上抬值应小于0.2mm，且帷幕灌浆应在无抬动工况下进行。
灌浆过程中，选用合宜的浆液浓度，适时地变换浆液配合比，合理地控制灌浆压力并使它们之间很好地配合，这是保证灌浆质量的重要因素
6 帷幕灌浆浆液配合比与浓度变换
6.1 浆液的配合比
1 浆液配合比的含义
浆液的配合比就是组成浆液的水和干料二者的比例，如系水泥浆，其配合比就是水与水泥之比，简称为水灰比。配合比一般均采用重量比值来计算。例如，水泥浆的水灰比为2，就是水:水泥＝2:1， 也就是2kg 的水与1kg 的水泥，混合而成的水泥浆液。在配合比的表示关系中，都是以水泥为1 作为基数的。若没有注明时，通常的配合比均系指重量比。
水泥粘土浆或水泥砂浆的配合比表示方法与前述基本相同，但习惯的写法常将水泥写在最前面，并以其为1，作为基数，如水泥：砂：水＝ 1：0．5：1，就是1kg 水泥、0.5kg砂和1kg 水混合成的水泥砂浆。
水泥浆的水灰比值越大，表示浆液越稀；反之，则浆液越浓。这种浆液的浓稀程度，称之为浆液的浓度。
2 水泥浆水灰比的分级
基岩灌浆最常用的是水泥浆。常用的水泥浆的水灰比的分级为5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1 ( 简写为5、3、2、1、0.8、0.6、0.5)七个比级。
水灰比在0.6 及其以下的浆液，除特殊情况外，一般较少使用。这是由于浆液浓，流动性不好，易于堵塞输浆管路，压力损失也较大，有时也易于过早地封闭裂隙进口，影响浆液扩散的缘故。
3 其他浆液的浓度分级
以水泥为主体并掺有其他材料如膨润土粘土、砂等的浆液，其配合比根据受灌岩石情况和对灌浆的要求，经试验室的浆液配比性能试验而选定。
6.2 浆液浓度的使用
灌浆过程中，浆液浓度的使用有两种方式：一种方式是，由稀浆开始，逐级变浓，直至达到结束标准时，以所变至的那一级浆液浓度结束。另一种方式是，由稀浆开始，逐级变浓，当注入率减少到某一规定数值时(如小于5 或10L／min)，再将浆液变稀，直灌至达到结束标准时，用稀浆结束。后者仅是在20 世纪50 年代建国初期曾使用过，以后就不采用了，目前采用的均为第一种方式。
图5-13 一次升压灌浆过程示意图
1—达到规定压力后的压力过程线； 2—初始压力过程线；3—注入率过程线
图5-14 分级升压灌浆过程示意图
1—压力过程线（最后阶段为规定压力）；2—注入率过程线；3—注入率上限；4—注入率下限
灌浆的对象，是岩石中的裂隙和空洞。这些裂隙和空洞的宽窄、大小以及它们在岩石中的分布情况和疏密程度都是不同的，变化很大，即使在一个较短的灌浆段范围内，这种现象也是依然存在的。
首先灌较稀的浆液，其目的在于：稀浆的流动性能好，宽窄裂隙和大小空洞均能进浆，优先将细缝、小洞灌好、填实。而后将浆液逐级变浓，使中等或较大的裂隙、空洞随后也得到良好的充填。这样在同一个段中的各种裂隙和空洞都能获得有效的灌浆。
优质的灌浆效果，取决于浆液浓度合宜的、适时的变换。过早地换成浓浆，常易将细小裂隙进口堵塞，致使未能填满灌实，影响灌浆效果：灌注稀浆过多，也易延长灌注时间，浆液过度扩散，造成材料的浪费，既不经济，也不利于结石的密实性。所以根据岩石的实际情况，恰当地掌握浆液浓度的变换是保证灌浆质量的一个重要因素。一般灌浆段内的细小裂隙多时，稀浆灌注的历时应长一些，就是多灌一些稀的浆液；反之，如果灌浆段中宽大裂隙多时，则应较快地换成较浓的浆液，使灌注浓浆的历时长一些。在灌浆试验阶段，有条件时，尽量找出灌注各类岩体的最优水灰比。
6.3 灌浆过程中浆液浓度的变换
1 限量法
灌浆工程中，浆液稠度控制的原则是先稀后浓，适时变换。即先用稀浆灌入，然后浆液逐步变浓，直到灌浆结束。这是由于稀浆流动性较好，宽细裂隙都能进浆，使细裂隙优先灌饱，而后，随着浆液稠度逐渐变浓，其他较宽的裂隙也能逐步得到较好的充填。
浆液稠度的调整变换，有的工程采用每级水灰比在改革阶段内的浆液灌入总量来进行控制，称为限量法。限量发的控制标准一般为300L ~ 500L，也有比之更大的或更小的，主要取决于地质条件。
用限量法控制浆液的稠度，从最稀浆一级开始，当每一级稠度的灌入量达到规定的数量V后，如果注入率没有改变，也就是注入率过程线没有显著下降时，则可将浆液稠度变浓一级进行灌注，如此继续改变，直至灌浆结束。如果注入率有显著下降现象，则即使已达到规定的灌入量，浆液也不应调整变浓。因为这种现象表明：岩石裂隙已经被浆液所充填，浆液流失可能性很小，若浆液变浓以后，更灌不进去，而且，容易产生突然停止吸浆现象，不利于裂隙继续充填，还不如维持原稠度，使裂隙继续充填密实，达到结束标准。如果按规定改变稠度以后，发现灌浆压力突然升高或注入率突然间小，说明在尚未充填密实的情况下被浓浆所堵塞，表示浆液稠度变换很不恰当，应该尽快返回到原来的稠度，继续灌注。
2 限率法
有的工程除限制灌入量外，又根据每级水灰比的灌注时间，来确定浆液稠度的变更，称为限率法。浆液稠度变换控制标准见表5-1。
表5-1 限率法浆液浓度变换标准
|
浆液浓度 W/C |
变更控制条件 （10min的注浆量L） |
变更后的浓度 W/C |
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5:1 |
＞300 |
3:1 |
|
3:1 |
＞200 |
2:1 |
|
2:1 |
＞150 |
1:1 |
|
1:1 |
＞100 |
0.8:1 |
|
0.8:1 |
＞100 |
0.6:1 |
|
0.6:1 |
＞100或直至结束 |
0.5:1 |
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0.5:1 |
直至结束 |
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我国“规范”（SL 62—94）规定：
1 当灌浆压力维持不变，注入率持续减小时，或当注入率不变而灌浆压力持续升高时，不得改变水灰比；
2 当某一级浆液注入量已达到300L以上或灌注时间已超过1h，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应更浓一级；
3 当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。
3 浆液浓度变换其他规定
（1）当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或注入率不变而压力持续升高时，不应改变水灰比。
（2）当注入率大于30L/min 时，可根据具体情况越级变浓。
6.4 灌浆结束与封孔
1 灌浆结束条件
在正常的灌浆过程中，灌浆结束的条件通常沿用的有下列几种：
（1）采用自上而下分段灌浆法时，在规定的灌浆压力下，灌浆段注入率不大于0.4L/min，延续30min 或注入率不大于1L/min 继续灌注60min，灌浆工作可以结束。采用自下而上分段灌浆法时，在规定的灌浆压力下，注入率不大于1L/min，继续灌注30min，可以结束。
（2）在规定的灌浆压力下，单位长度注入率不大于0.1 或0.2L/(min.m)，延续30min即可结束。这里将灌浆段长度因素考虑在内。
国内大坝基岩帷幕灌浆工程多采用第一种方式作为灌浆结束的标准。
有些大坝基岩中细小裂隙多，灌浆压力大时，常易将水泥浆液中的水分压入岩隙中，水泥颗粒进入岩隙的却不多；或是仅将水泥浆液中细颗粒灌入，粗颗粒没有灌入，随浆液又循环回到供浆桶中，因此发生“回浆变浓”的现象。在这种情况下，注入率有时会大于1L/min，灌注时间很长不见显著减少，达不到结束标准。针对这种情况，有的工程又补充了如下规定：
在规定的灌浆压力下，遇到回浆变浓的情况时，测定回浆比重，如果达到比原灌入水泥浆的浓度高一级(或两级）浆液的比重值时，立即加水，稀释为原灌入水泥浆的浓度或另换以原浓度的新浆，继续灌注，并测定回浆比重，当回浆比重二次又增大到前述比重值时，表明灌浆段内确属已达到进水不进水泥的状态。这时，不论单位吸浆量是多少。再延续灌注10～30min 即行停灌。
例如，当灌入水灰比为3:1 的水泥浆时(其比重为1．200)，发生了回浆变浓的现象,测定回浆比重，比重逐渐增大，达到1.286 时(水灰比为2：1 的水泥浆的比重)，向供浆桶中加水，稀释至仍为3：1 的水泥浆液，或是废弃桶内残余浆液，另行拌制新的3：1 的水泥浆，继续灌注，直至测定其回浆比重二次又增大到1.286 时，延续一段时间，即行停灌。
2 封孔方法
具体封孔方法相见第三章。
帷幕灌浆孔封孔工序非常重要，如果封堵不严实，孔内有水渗流出，将会形成“短路”，对帷幕起到冲蚀破坏作用，有损帷幕的耐久性。较多的重要的大坝基岩灌浆帷幕，在某一地段灌浆工作结束后，对其中少数帷幕灌浆孔重新扫开，检验封孔质量，不合格者，再次二次补灌封机。
7 灌浆过程特殊情况及其处理
7.1 灌浆中断
在灌浆过程中，由于某些原因，常出现迫使灌浆暂时停顿的现象，通称为灌浆中断，简称中断。
1 灌浆中断的原因
（1）机械设备方面在进行灌浆，特别是当灌注浓浆时，灌浆泵经长时间的运转，有时会发生故障，如球阀座被浆液冲磨出缺口、盘根不严漏浆等。尤其是在高压灌浆时，更易出现这种现象。
（2）输浆管方面如使用的胶管性能不良、管与管之间连接的不牢固，因而在灌浆时，发生管子破裂或管子接头崩脱等现象。
（3）仪表失灵主要是压力表失灵。
（4）地质条件方面如岩层中陡倾角裂隙发育，发生地表冒浆或因岩石破碎，灌浆塞堵塞不严，发生孔口返浆等现象，因而需要停机处理。
（5）其他如停水、停电以及灌浆区附近爆破时的躲炮等。
2 中断对灌浆的影响
灌注浆液的连续性是取得良好灌浆质量的重要条件之一。除掉由于岩石吸浆量特大，需要采用间歇灌注措施，因而有目的地使灌浆中断者外，一般正常的灌浆应该是自灌浆一经开始，就连续灌注下去，一直到符合结束条件时止。
如果由于某些原因发生中断，则往往会影响灌浆质量，同时也会给灌浆施工带来麻烦，延误工期。
发生中断的时间较短，而灌的又是较稀的浆液时，中断后及时采取有效的冲洗措施，可能不致影响灌浆质量，譬如在中断后复灌时的注入率与中断前的注入率大致相同，这就不影响灌浆质量，见图5-10 中的(a)。
如果中断历经时间较长，且已灌至较浓的浆液，中断后又未及时采取有效冲洗措施，则往往会严重地影响灌浆质量，表现在中断后复灌时的注入率较中断前突然减少很多，即注入率过程线G＝f(t)在复灌时突然大幅度下降，有的甚至不再吸浆。这样实际灌入的浆量在相当大的程度上是小于不中断时的可能灌入的浆量。这少灌的浆量如图5-10 中(b)的阴影部分所示。这种现象的存在表明明，在要求处理的范围内的岩石中的裂隙，或者根本未受到灌注，或者仅部分受到灌注，或者未灌饱，或者未灌密实。
(a) 中断未影响吸浆量 (b) 中断影响吸浆量
图5-15 灌浆量与中断的关系示意图
t1-短暂的中断时间（min）; t2-较长的中断时间（min）； G = f(t)-注入率过程线
浆液中水泥颗粒的沉淀和浆液的凝固是造成中断后复灌时注入率突然减小现象的主要原因。
3 中断的预防
灌浆中断往往在灌浆压力比较大和灌注历时比较长的情况下发生。预防中断可以从下述几方面考虑：
(1)选用性能适应于灌浆要求的灌浆泵，保证在规定的最大压力下能长时期的连续运转。
每段灌浆完成后，要把泵缸洗干净，仔细检查泵的各部零件是否处于完好状态。
(2)选用性能适应于灌浆要求的输浆管材，各管之间的连接要牢固，使用前检查管子有无堵塞，是否畅通，有无破损。
(3)压力表应准确，注意验证。不要使用不合规格要求的、不准确的压力表。
(4)灌浆塞在孔内要堵塞严密，灌浆前应用压水或稀浆检查。
(5)灌浆工程所用的风、水、电，宜设置专用线(管)路，以保证灌浆作业连续不断地进行。如因故必须停水、停电时，则应提前8h 通知灌浆工地。
4．中断的处理措施
灌浆中断后，应赶快采取措施能尽早复灌，尽量缩短中断时间，这是保证灌注质量少受损失或不受损失的原则。中断时间短，一般对灌注质量影响小，甚至没有什么影响；中断时间越长，则影响程度也越大。其处理措施如下：
(1)从造成中断的原因，找解决的措施；
1)属于机械运转故障者：如灌浆泵、动力机或浆液搅拌机械发生故障，若检修简单，则迅速修理以便尽快复灌。有条件时，应设有备用的灌浆泵，一旦原灌浆泵发生故障，可以立即更换。
2)属于管子破裂或脱节者：迅速换管，或割掉破裂部位再行连接。
3)属于仪表失灵者：换用性能良好的仪表。
4)属于地表冒浆、孔内返浆者：解决的各种措施，可参见本节第三、四项中所述的有关内容。
(2)冲洗钻孔，清除沉淀，给复灌创造条件：中断后，孔段内的浆液处于静止状态，水泥颗粒会很快沉淀，堵住裂隙，埋住射浆管。中断时间越长，沉淀埋实越强，甚至会凝固，这样不仅严重地影响着灌浆质量，也会造成起塞的困难。故中断后，一般应尽快地冲洗钻孔，把段内浆液冲洗出来，给复灌创造条件。
1)中断时间短者：中断后，估计极短时间内能够复灌，中断前灌的又是稀浆，中断时注入率也很大。根据具体情况，可以不进行净孔冲洗，排除故障后就可复灌。
2)中断时间长者：中断后，根据中断的原因和当时的情况，估计短时间内难以复灌的，应立即冲洗钻孔。如果由于停电、停水、或机械故障等原因不能立即冲洗钻孔，而中断前灌的又是浓浆时，则应松开灌浆塞，上提射浆管，以免由于浆液沉淀被埋住。待具备冲洗条件时，再行强力冲洗。中断后，冲洗越早，效果越好；冲洗越迟，效果越差。如果裂隙内的浆液已达到初凝状态，即使孔内的沉淀可以冲出，复灌时也难以有良好的结果。
(3)扫孔到底，重新灌浆：当中断时间较长，又未能及时冲洗钻孔，预计钻孔内有浆液沉淀，并可能已经初凝时，则应将灌浆塞提出孔外，在恢复灌浆前，用钻具重新钻扫到孔底，用压力水冲洗后，作为未灌孔段看待，重新开始灌浆。
7.2 串浆
在灌浆过程中，浆液从其他钻孔内流出，这种现象，称为串浆。
发生串浆的主要原因是：由于岩石中裂隙较多，相互串连，使灌浆孔相互间直接或间接地连通，造成了串浆通路。当裂隙发育，裂缝宽大，灌浆压力比较高，孔距又较小时，会促使串浆现象加重。
发现串浆，应立即采取措施，否则，不仅会影响灌浆孔的灌浆质量，浪费水泥，而且对串浆孔的钻进与将来的灌浆工作均很不利。
1 防止串浆的主要措施
(1)加大第一次序孔间的孔距。
(2)适当地增长相邻两个次序孔先后施工的间隔时间，使前一次序孔灌注的浆液基本上已经凝固后，再开始后一次序孔的钻灌工作，防止新灌入的浆液将前期已灌入到裂隙中的浆液结石冲开一条通路，由已灌的或其他钻孔中串出。
(3)使用自上而下分段灌浆的方法，也有利于防止串浆。
2.发生串浆后，常采用的处理措施：
(1)当串浆孔为正在钻进的钻孔时，应立即停钻，在串浆孔内漏泥浆处以上的部位安设灌浆塞，堵塞严密，在灌浆孔中依照施工技术要求正常地进行灌浆。
(2)若串浆孔为待灌的灌浆孔时，最好是串浆孔与灌浆孔同时进行灌浆、一台灌浆泵灌注一个孔，如无此条件，则只得采用如上述(1)法的措施。
7.3 地表冒浆
在灌浆过程中，浆液沿裂隙或层面往上串流而冒出地表的现象，称为地表冒浆。由于灌浆孔段与地表有陡倾角的连通裂隙，在灌浆压力较大而灌浆段的位置又较浅时，常易发生地表冒浆现象。
地表冒浆对灌浆质量不利，例如不能使用大的灌浆压力；浆液由地表冒出，孔壁四周需要灌浆的裂隙，难于受到良好灌注；浆液扩散范围小，结石的密实性差。
由于帷幕灌浆多在岩石上已浇筑有混凝土的情况下进行，所以发生地表冒浆现象的机率并不多。
7.4 绕塞返浆
在灌浆过程中，进入灌浆段内的浆液，在压力作用下，绕过橡胶塞流到上部的孔内，这种现象就是绕塞返浆。这种返浆在压力作用下继续上升直至流出孔外，就是孔口返浆。孔口返浆是绕塞返浆的严重后果，见图5-16。
1 绕塞返浆的原因
(1)在灌浆段与橡胶塞以上的孔段之间有裂隙相通，灌浆时，一部分浆液沿着这类裂隙流到橡胶塞上部的孔段内。这种现象最易在采用自下而上的灌浆法时发生。如果采用的是自上而下的灌浆法施工的，发生这种现象则表明这类裂隙没有灌好，或者是灌后待凝时间太短，裂隙中的水泥结石还没有达到一定的强度，又被新灌入的浆液压开了一条通路。采用孔口封闭灌浆法则不会发生这种情况。
(2)安设橡胶塞处的孔壁凹凸不均，堵塞不严密。
(3)橡胶塞压胀度不够，压塞的不紧密。
2 绕塞返浆对灌浆的影响
(1)在采用自下而上的灌浆方法施工的情况下，发生绕塞返浆，则此灌浆段以上的待灌的各段都会受到影响，这是由于孔壁上的裂隙进口会在不同程度上受到浆液沉淀堵塞的缘故。
图5-16 绕塞返浆示意图
(2)灌浆孔内发生绕浆返浆后，绕塞的浆液因流速小，易于在橡胶塞以上部位集结沉淀，处在这种状态下，如果灌浆历时较长，便会将橡胶塞凝结住，造成起拔的困难。
3 绕塞返浆的预防和处理
(1)钻孔孔径力求均匀。
(2)灌浆塞中起阻塞作用的橡胶塞应长一些。组成橡胶塞的每一个橡胶球(圈)的质量要好，应坚韧并富弹性，其直径与钻孔孔径要相适应。
(3)采用自上而下分段灌浆方法时，上一段灌完浆后，宜有足够的待凝时间。
(4)灌浆前，先用压力水试验有无绕塞返水现象，如果发现孔内返水，则可再度压紧橡胶塞。如多次压紧橡胶塞均无效时，则应移动橡胶塞的位置；采用自下而上灌浆法时，可以上下移动；采用自上而下灌浆法时，只能向上移动，至不再发生返水时为止。以后，再开始灌浆，否则，在开始灌浆以后，再移动橡胶塞位置，势必造成灌浆中断，影响灌浆质量。
当灌浆段位置比较深时，更应加强预防工作。因为有时虽然发生绕塞返浆现象，但浆液没有流出孔口，所以这种现象未被及时发现，因而凝结住橡胶塞，造成起拨的困难。
7.5 岩层大量漏浆
大量漏浆的岩层，必然是渗透性大的岩层。这正是我们要进行处理的对象。
发生大量漏浆，一般可按下述几个原则进行处理：
(1)降低灌注压力用低压甚至用自流式灌浆，待裂隙逐渐充满浆液，降低流动性后，再逐渐升高压力，按正常的施工要求进行灌浆。
(2)限制进浆量将进浆量限为15～20min，或更小一些，使用浓浆进行灌注，待进浆量明显减少后，将压力升高，使进浆量又达到15～20L/min，仍使用较浓的浆液继续续灌注，至进浆量又复明显减少时，再次升高压力，增大进浆量，如此反复进行灌注，直至达到灌浆结束标准时止。
(3)增大浆液浓度使用浓度大的浆液，或使用掺加细砂的的浓浆灌注，降低浆液的流动性，同时再适当地降低压力，可以限制浆液的流动范围，不使浆液流失过远。待注入率已降低到一定程度，再灌较稀的水泥浆，并逐渐升高压力灌至符合结束条件时为止。
(4)间歇灌浆在灌浆过程中，每连续灌注一定时间，或在灌入一定数量的干料后，就暂时停灌，待凝一定时间，而后再灌。这种有目的的时灌时停的灌浆就是间歇灌浆。只有在比较长时间内，岩层一直大量吸浆并且基本不起压力的情况下，才宜采用间歇灌浆。
(5)必要时，在水泥浆液中可以加入速凝剂或采用水泥—水玻墒、水泥—丙凝等特殊浆液进行灌注、堵漏。
上述的各种措施，可以单独使用，也可以联合使用，视具体情况而定。
8 高压灌浆施工
从灌浆理论上讲，有渗入性灌浆和张裂式灌浆两种。渗入性灌浆就是在设计的灌浆压力作用下，浆液在裂隙中流动和扩散而不改变岩石的基本结构状态；张裂式灌浆则是所施加的灌浆压力超过了岩层的初始应力和抗拉强度，致将岩层中原有的裂隙撑大张开或是形成新的裂隙，以提高岩石的可灌性和浆液扩散的能力。严格地区分，张裂式灌浆又可分为启缝灌浆和水力劈裂灌浆两种。启缝灌浆系指在灌浆时，由于施用相对较高的压力，迫使岩体中原有的某些裂隙被撑开，裂隙两侧岩体产生压缩变形，以利于浆液的进入。一般认为裂隙的扩大张开应在弹性范围以内，即当外力消除后，仍可闭合，以不使岩块产生永久变形，破坏岩石构造为好。而水力劈裂灌浆则是施加更大的压力，将液体压入孔内，强行使整体岩块压裂，产生较多新的裂隙。一般来讲，大坝基岩帷幕灌浆多是遵循渗入性灌浆理论进行设计的，相对张裂式灌浆而言，采用的灌浆压力要低一些。
我国自20 世纪70 年代乌江渡大坝防渗帷幕采用高压（6MPa）灌浆获得优异成果以后，特别是鉴于溶洞内充填的粘土经过高压灌浆后，强度和弹性模量有了显著的提高，甚至于粘土在岩性方面也有了某种程度的改善，高压灌浆的方法引起了设计人员特别是地基处理工程界的重视，希望通过高压灌浆能进一步解决目前灌浆工程中尚存在的一些难题。
所谓“高压”，有两个概念。一种系以压力绝对值为准， 20 世纪70 年代及其以前大坝基岩帷幕灌浆采用的压力最大值多为3 MPa，所以我们暂以超过3 MPa 压力进行灌浆的，称为“高压灌浆”；另一种解释是，以能使岩体中的基本裂隙扩开的压力，称为高压。这种压力随岩石种类和埋藏深度的不同而异。本节所论述的高压灌浆，系指前者。
1 高压灌浆的应用和效果
继1980 年乌江渡大坝基岩帷幕灌浆工程以后，1982 年在龙羊峡大坝又进行了高压固结灌浆试验。F18、F120、断层经6MPa 高压水泥灌浆后，其变形模量由灌前的0.6GPa 提高到5GPa，效果显著。
相继而来的是湖北省隔河岩大坝、贵州省东风大坝、辽宁省观音阁大坝以及云南五里冲无坝水库等岩溶发育地区在基岩修造帷幕，均采用5－6MPa 的高压，均取得了理想的灌浆效果。灌浆简况见第十章。目前高坝基岩帷幕灌浆多已采用了大于3MPa 的灌浆压力。
2 高压灌浆施工方法
在地质条件允许时，宜采用“孔口封闭、自上而下分段灌浆法”。该法施工方便，不易出事故，灌浆质量好。也可采用孔内卡塞自上而下或自下而上分段灌浆的方法，应予注意的是，由于灌浆压力大，往往灌浆塞在钻孔内卡不住，向上移动。以前的作法是加长栓塞上橡胶塞的长度和选用合宜的橡胶材料，必要时在孔口再增设固定栓塞的装置。近期中国水利水电基础工程局和其他一些单位已研制出气压（或液压）式栓塞，耐压6MPa 以上，可由胶管下送到孔内规定的部位，实施纯压式灌浆。
3 灌浆设备
高压灌浆应有专用设备：
（1）高压灌浆可使用压力为10MPa 或12MPa 的高压灌浆泵。
（2）输浆管路可采用双层钢丝编织胶管，耐压11MPa。
（3）采用特制的管路接头。
（4）采用特制的耐磨高压阀门。
4 适用条件
能否采用高压灌浆主要应由基岩的地质条件确定，例如：四川省升钟水库，大坝基岩主要为白垩系砂岩、泥质砂岩、粘土岩和砂质粘土岩；葛洲坝一期工程，大坝基岩主要为白垩系下统陆相沉积红色碎屑岩，岩类有砂岩、粉砂岩、粘土岩等，灌浆压力稍大些，岩面即发生抬动。所以大坝基岩帷幕灌浆就难以使用高压。其次是基岩上面的压重情况。防渗帷幕灌浆为了加大灌浆压力，有的工程曾作这样规定：当基岩上面混凝土厚度达到20m 后，再开始帷幕灌浆。这就有利于使用高压灌浆。
5 地面抬动
灌浆压力应以不引起地面抬动或抬动值不超过规定的允许值为准。
