水利工程中巖石基礎(chǔ)灌漿法

范金穎　李帥

摘要：基礎(chǔ)處理工程在水利水電工程建設(shè)中占有重要地位，是施工的重要環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：水利工程 巖石 灌漿 方法

一、基巖灌漿的分類

1 接觸灌漿

其目的是加強(qiáng)壩體混凝土與壩基或岸肩之間的結(jié)合能力，提高壩體的抗滑穩(wěn)定性。一般是通過混凝土鉆孔壓漿或預(yù)先在接觸面上埋設(shè)灌漿盒及相應(yīng)的管道系統(tǒng)，也可結(jié)合同結(jié)灌漿進(jìn)行。接觸灌漿應(yīng)安排在壩體混凝土達(dá)到穩(wěn)定溫度以后進(jìn)行，以防止混凝土收縮產(chǎn)生拉裂。

2 帷幕灌漿

布置在靠近上游迎水面的壩基內(nèi)，形成一道連續(xù)的防滲幕墻。其目的是減少壩基的滲流量，降低壩底滲透壓力，保證基礎(chǔ)的滲透穩(wěn)定。帷幕灌漿的深度主要由作用水頭及地質(zhì)條件等確定，較之固結(jié)灌漿要深得多，有些工程的帷幕深度超過百米。在施工中，通常采用單孔灌漿，所使用的灌漿壓力比較大。帷幕灌漿一般安排在水庫蓄水前完成，這樣有利于保證灌漿的質(zhì)量。由于帷幕灌漿的工程量較大，與壩體施工在時(shí)間安排上有矛盾，所以通常安排在壩體基礎(chǔ)灌漿廊道內(nèi)進(jìn)行。這樣既可實(shí)現(xiàn)壩體上升與基巖灌漿同步進(jìn)行.也為灌漿施工具備了一定厚度的混凝土壓重，有利于提高灌漿壓力、保證灌漿質(zhì)量。對于高壩的灌漿帷幕.常常要深入兩岸壩肩較大范圍的巖體中，一般需要在兩岸分層開挖灌漿平洞。

3 固結(jié)灌漿

其目的是提高基巖的整體性與強(qiáng)度，并降低基礎(chǔ)的透水性。當(dāng)基巖地質(zhì)條件較好時(shí)。一般可在壩基上、下游應(yīng)力較大的部位布置固結(jié)灌漿孔；在地質(zhì)條件較差而壩體較高的情況下，則需要對壩基進(jìn)行全面的固結(jié)灌漿，甚至在壩基以外上、下游一定范圍內(nèi)也要進(jìn)行固結(jié)灌漿。灌漿孔的深度一般為5—8m，也有深達(dá)15—40m的.各孔在平面上呈網(wǎng)格交錯(cuò)布置。通常采用群孔沖洗和群孔灌漿。固結(jié)灌漿宜在一定厚度的壩體基層混凝土上進(jìn)行，這樣可以防止基巖表面冒漿，并采用較大的灌漿壓力，提高灌漿效果，同時(shí)也兼顧壩體與基巖的接觸灌漿。如果基巖比較堅(jiān)硬、完整，為了加快施工速度.也可直接在基巖表面進(jìn)行無混凝土壓重的固結(jié)灌漿。在基層混凝土上進(jìn)行鉆孔灌漿，必須在相應(yīng)部位混凝土的強(qiáng)度達(dá)到50%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，方可開始。或者先在巖基上鉆孔，預(yù)埋灌漿管，待混凝土澆筑到一定厚度后再灌漿。

4 灌漿材料

4.1漿液硬化成結(jié)石后，應(yīng)具有良好的防滲性能、必要的強(qiáng)度和黏結(jié)力。

4.2為便于施工和增大漿液的擴(kuò)散范圍.漿液應(yīng)具有良好的流動性。

4.3漿液在受灌的巖層中應(yīng)具有良好的可灌性，即在一定的壓力下，能灌入到裂隙、空隙或孔洞中，充填密實(shí)。

4.4漿液應(yīng)具有較好的穩(wěn)定性，析水率低鹽基灌漿以水泥灌漿最普遍。灌入基巖的水泥漿液，由水泥與水按一定配比制成，水泥漿液呈懸浮狀態(tài)。水泥灌漿具有灌漿效果可靠、灌漿設(shè)備與工藝比較簡單、材料成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。水泥漿液所采用的水泥品種，應(yīng)根據(jù)灌漿目的和環(huán)境水的侵蝕作用等因素確定。一般情況下，可采用標(biāo)號不低于C45的普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽大壩水泥，如有耐酸等要求，則選用抗硫酸鹽水泥。礦渣水泥與火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥由于其析水快、穩(wěn)定性差、早期強(qiáng)度低等缺點(diǎn)，一般不宜使用。水泥顆粒的細(xì)度對于灌漿的效果有較大影響。水泥顆粒越細(xì)，越能夠灌入細(xì)微的裂隙中，水泥的水化作用也越完全。對于帷幕灌漿，對水泥細(xì)度的要求為通過80m方孔篩的篩余量不大于5%。灌漿用的水泥要符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，不得使用過期、結(jié)塊或細(xì)度不合要求的水泥。對于巖體裂隙寬度小于200m的地層，普通水泥制成的漿液一般難于灌入。為了提高水泥漿液的可灌性，許多國家陸續(xù)研制出各糞超細(xì)水泥，并在工程中得到廣泛采用。超細(xì)水泥顆粒的平均粒徑約4m，比表面積8000cm2/g。它不僅具有良好的可灌性.同時(shí)在結(jié)石體強(qiáng)度、環(huán)保及價(jià)格等方面都具有優(yōu)勢，特別適合細(xì)微裂隙基巖的灌漿。在水泥漿液中摻人一些外加劑（如速凝劑、減水劑、早強(qiáng)劑及穩(wěn)定劑等）可以調(diào)節(jié)或改善水泥漿液的一些性能.滿足工程對漿液的特定要求，提高灌漿效果。外加劑的種類及摻入量應(yīng)通過試驗(yàn)確定。在水泥漿液里摻入黏土、砂、粉煤灰，制成水泥黏土漿、水泥砂漿、水泥粉煤灰漿等，可用于注入量大、對結(jié)石強(qiáng)度要求不高的基巖灌漿。這主要是為了節(jié)省水泥、降低材料成本。砂礫石地基的灌漿主要是采用此類漿液。當(dāng)遇到一些特殊的地質(zhì)條件，如斷層、破碎帶、細(xì)微裂隙等.采用普通水泥漿液難于達(dá)到工程要求時(shí)，也可采用化學(xué)灌漿，即灌注以環(huán)氧樹脂、聚氨酯、甲凝類等高分子材料為基材制成的漿液。其材料成本比較高，灌漿工藝比較復(fù)雜。在基巖處理中，化學(xué)灌漿儀起輔助作用，一般是先進(jìn)行水泥灌漿，再在其基礎(chǔ)上進(jìn)行化學(xué)灌漿，這樣既可提高灌漿質(zhì)量，也比較經(jīng)濟(jì)。