灌漿技術在水利工程施工中的應用研究

摘要：灌漿能夠有效的保證水利工程的正常運行，在水利工程中具有十分重要的作用。本文分別介紹了灌漿施工前的準備工作、灌漿施工的步驟及灌漿施工中的質量保證，并結合某水利工程實例對灌漿技術的應用進行了分析。

關鍵詞：灌漿技術；水利工程；灌漿施工

1 引言

灌漿技術是目前水利工程建設過程中常用的一項基礎施工技術，尤其是廣泛地應用在水利工程地基的處理中。灌漿技術有很多種，按照不同的標準可以分為不同的類型。根據不同的灌漿材料，灌漿可分為粘土灌漿、瀝青灌漿、水泥灌漿和化學灌漿等；根據灌漿的目的，可分為接觸灌漿、劈裂灌漿、團結灌漿、接縫及補強灌漿、高壓噴射灌漿、帷幕灌漿等。

2 灌漿施工前的準備工作

保證灌漿施工成功具有重要作用的是灌漿施工前的準備工作。因此灌漿施工前，需要做以下幾方面的工作：

⑴對于較大規模的灌漿工程，在施工前必須對現場進行灌漿試驗，確定灌漿排數、排拒、孔距、孔深，從而選定灌漿壓力、順序、材料、檢查方法、質量標準及施灌方法等；

⑵詳細勘察水利工程所處的地區，尤其是水文情況和地質情況，對工程地基的裂縫、巖溶分布、巖石性質、斷層破裂帶以及地下水的流速和水質、巖石的透水性等情況要能準確掌握；

⑶根據灌漿試驗和勘察情況，選用適宜的灌漿施工技術，并制定周密的計劃。

3 灌漿施工的步驟

灌漿技術主要包括下面幾個步驟；

⑴鉆孔

鉆孔是灌漿施工中的第一道工序，也是非常重要的一道工序。由于水利工程中一般要求孔壁均勻正直，特別是帷幕深孔，在孔距較近的情況下，鉆孔時應特別注意測斜工作。同時在成孔時也要注意鉆孔的順序，無論采用何種灌漿技術，灌漿孔施工的順序都需要采用逐步增加密度的方式。

⑵沖洗

為了保證灌漿質量，在灌漿之前要及時對鉆孔及裂隙進行沖洗，通過導管將高壓水流從孔底一直沖到孔外，并不斷沖洗孔壁，同時對巖層縫隙中的鐵砂粉、巖粉也要沖洗干凈。按沖洗方法可分為脈動沖洗、壓氣抽水沖洗和高壓水沖洗；按一次沖洗的孔數可分為群孔沖洗和單孔沖洗。

⑶灌漿

在開灌階段各種灌漿施工技術都要注意灌漿方式和灌漿順序兩個問題的選擇。

灌漿方式主要有兩種，循環式灌漿和純壓式灌漿。循環式灌漿主要包括孔內循環和孔口循環兩種。孔內循環是用內外兩個導管之間的空隙返回到孔外；孔口循環則是漿液僅在孔口進行循環，也可是一種純壓式的循環。這種方法能夠使漿液在孔段中一直保持流動狀態，從而提高了灌漿質量，減少了顆粒沉淀，得到了廣泛的應用。純壓式灌漿是單一地將漿液加壓沿灌漿管注入鉆孔而不返回地面循環，適用于孔深不大（通常不超過12m），具有較大裂縫的巖層。但這種方法效果不好，細小的裂隙進口容易被堵塞，灰漿便難以將縫隙填滿。

灌漿的順序可以分為一次性灌漿法、自下而上分段灌漿法和自上而下分段灌漿法。一次灌漿法是將孔一次鉆至設計深度，再沿著鉆孔的全長進行灌漿，這種方法適用于透水的情況或巖石的裂隙不嚴重，同時孔深小于10m的工程。自下而上分段灌漿法是成孔一次鉆進到設計標準，再以自下而上的順序進行分段灌漿，每段長度為3～5m，在灌注的同時通過分段塞孔將每段灌漿進行分隔，上段灌漿要在下段灌漿結束后方可進行，這種方法效率高、成本低。自上而下灌漿法是利用較高的灌注壓力，得到較好的灌漿質量，從而可減少施工中不必要的事故。在巖層比較破碎和巖層傾角發育明顯的地區，應首先考慮這種灌漿方法，當鉆孔深度達到3～5m時，應立即沖洗、壓水、灌漿，待灌漿凝固以后再進行下一段的灌漿工作，這種方法耗時較長，需要多次移動灌漿機械和鉆機。

⑷灌漿結束標準與封孔

灌漿結束條件：一般在規定的灌漿壓力下，采用自下而上分段時，所灌的孔段其注入率不超過0.4L/min時需要繼續灌注30min，或不超過1 L/min時需要繼續灌注60min，即結束這一個灌漿段的灌漿。如果采用自上而下分段時，繼續灌注的時間可相應地增加為60min和90min。經檢查合格后需要進行封孔，當采用自上而下的方式分段進行時應采用分段壓力灌漿的封堵方法進行封孔；而采用自下而上的方式分段進行時則應采用置換和壓力灌漿的封堵方法進行封孔。

4 灌漿施工中的質量控制

灌漿屬于隱蔽工程，必須重視施工過程中的質量，在竣工后的28天內要認真檢查，在灌漿區進行仔細的鉆孔檢查，做好壓水試驗，并對巖芯膠結情況進行有效地觀察，對質量進行鑒定。對灌漿質量進行評價，需要在蓄水后灌漿效果才能顯現出來，在蓄水前，可按照下面的方法對灌漿的質量進行檢查：⑴檢查工程的全部資料和數據，認真分析灌漿資料；⑵鉆孔檢查，團結和帷幕灌漿應鉆取巖芯并對其進行檢測和試驗，對膠結情況進行觀察，同時對所有檢查孔進行壓水試驗，還要檢查灌漿的鉆孔數；⑶對檢查孔進行壓水試驗，應按照單孔壓水試驗來進行操作，并可將其分成三個壓力階段（151.9、101.3和50.6kPa）來進行檢測。

5 工程實例

某工程由壩后水墊塘及二道壩、混凝土雙曲拱壩、右岸地下飲水發電站及左岸兩條泄洪洞組成。壩身設有2個放空底孔、6個泄水中孔和5個開敞式表孔溢洪道。本工程拱壩采用了接縫灌漿施工技術，其工藝流程如圖1所示。

圖1 接縫灌漿工藝流程圖

本工程拱壩接縫灌漿的質量效果良好，灌漿處理后的檢查孔不僅能夠填充飽滿，還能與兩側的混凝土形成良好的膠結，從而保證了灌漿的質量。

6 結束語

灌漿施工技術是水利水電工程中一個重要又復雜的技術，灌漿質量直接影響到水利工程的滲漏質量。由于灌漿技術種類較多，需要根據施工地區的實際情況，選擇適宜的灌漿施工技術，確保水利工程的質量、效果和安全性。

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