水利工程巖基固結灌漿技術的應用

段科強

[摘要]巖體裂縫滲透通道可選取固結灌漿的方式進行封堵，以此對巖石整體性、巖基承載力、抗滲能力進行全面提升。為此，本文主要對固結灌漿的作用機理、水利工程巖基固結灌漿施工準備及施工流程進行了分析與探究。

[關鍵詞]水利工程；巖基固結灌漿技術；作用機理

文章編號：2095-4085（2016）07-0105-02

由于水利工程具有極為復雜的巖基地形，為提升施工整體質量，應重視巖基固結灌漿施工技術的合理應用。

1固結灌漿的作用機理

固結灌漿是指為對節理裂縫發育或有破碎帶的巖石物理力學性能加以改善進行的灌漿工程。對于混凝土重力壩，通常采用壩基全面積固結灌漿。對于混凝土拱壩、重力拱壩，固結灌漿還需應用于較大受力壩肩拱座巖體。對于水工隧洞，需在襯砌后實施巖體固結灌漿。隧洞的開挖一般在破碎巖層進行，為防止坍塌、滲漏現象出現在巖體內，可在相應范圍內進行斜孔開挖或實現水平孔超前固結灌漿。

2水利工程巖基固結灌漿施工準備

某水利工程壩基土質條件為第四系全新統沖積層砂卵礫石層、含砂粘土層等。因地質與開挖等因素的影響，導致壩基巖體部分位置具有極大的透水率，進而順著層面裂縫出現地下水滲漏問題。為避免滲漏問題出現在壩基內，應選取固結灌漿等方式進行壩基基巖施工。3m為固結灌漿孔與孔、孔與排之間的距離，布設形式為梅花型，孔向應與建基面垂直，灌漿孔向巖孔深入的距離為5m。在有混凝土壓重的情況，灌漿作業需分2次實施。在巖基固結灌漿施工中，應做好以下施工準備。

2.1灌漿材料與漿液

水泥：普通硅酸鹽水泥為固結灌漿的主要材料，為P.0.42.5R為水泥標高，其細度規定需通過80μm方孔篩，5%為其最高篩余量，同時在4h以上控制其初凝時間。水泥質量應與施工規定相符，如水泥出現潮濕、結塊問題不得用于施工。

漿液拌制：灌漿用水應與混凝土拌制用水需求相符，選取一般攪拌機進行純水泥漿液拌制，應控制在3min以上，如選取高速攪拌機，要求時間控制在30s以上。在使用前期，漿液應經篩過濾，由制作到完全使用水泥漿的時間需控制在4h以下。

2.2其他準備

施工前期，要求施工人員必須對施工圖紙、資料進行詳細掌握，且做好圖紙會審及技術交底工作。在臨時設施搭設完成后，需對施工方案進行確定，且進行施工平面圖的繪制。確保場地表面處理效果良好，才能為機械設備通行提供便利。按照施工圖內對施工階段各種機械設備配置情況進行準確計算。

3水利工程巖基固結注漿施工流程

在國民經濟發展中水利工程占據著舉足輕重的地位，尤其是運輸事業的快速發展，極大地推動了我國水利工程建設行業的迅猛發展。伴隨國家交通基礎建設規模的不斷擴大，因其自身經濟、社會效益巨大，水利工程發展速度越來越快，基巖固結灌漿作為水利施工的重要組成部分，該技術的應用，可有效提升公路承載力，防止裂縫大量出，現，是延長工程使用年限的重要措施。為此，應重視其施工流程，具體如下。

（1）鉆孔，鉆孔應由已澆溢流面堰頂開始，8～9m為鉆孔深度，選取地質鉆孔機進行施工，110mm為成孔直徑。在鉆孔施工中如存有鋼筋，鉆進施工難度，需做好位移工作再次進行鉆孔施工，以此確保其能夠與設計需求相符。

（2）洗孔和壓水試驗，在完成鉆孔施工后，可選取壓力水沖洗孔壁裂縫，根據回水的清潔程度確定沖洗時間，要求壓力為灌漿壓力的80%且控制在1MPa以下。如相近孔正在實施灌漿作業，則不能沖洗縫隙。在沖洗灌漿孔縫隙時，可選取整體孔數的5%實施壓水試驗，以單點法作為壓水試驗的主要方式。20min為壓水試驗的時間，每5min對其壓入流量進行一次測量，選取最終流量值作為計算流量。

（3）灌漿，在蓋重混凝土強度超過50%后進行灌漿作業。選取孔內循環法進行灌漿作業，灌漿塞需設置到灌漿段0.5m以上。根據工程建設需求，可以5m作為固結灌漿孔巖基的深度。局部基巖灌注可一次性實施，也可在其他部位由下到上一段一段地進行混凝土灌漿。灌漿孔如出現漿液互串現象，可對串漿孔進行封堵，隨后進行灌漿作業，在完成灌漿孔灌漿作業后，需及時進行串漿孔沖洗作業。隨后根據設計規定進行壓力控制，如不改變灌漿壓力，而不斷降低注入率，或不改變注入率而增加灌漿壓力，都不能對水灰比進行改變。如某一級水灰比漿液注入量超過300L，或30min以上為灌漿時間，則基本不會改變灌漿壓力、注入率，可選取較高級別水灰比進行灌注施工，如注入率在30L/min以上，可按照施工具體情況進行漿液水灰比的選擇。

（4）封孔，導管注漿法用于封孔作業，完成全孔灌漿作業后，可向孔底部下放導管，并向管道內選取灌漿泵灌入濃漿（水灰比0.5 ∶1），進行孔內稀漿置換。36h后，將孔內雜物清理干凈，隨后選取水泥砂漿、水泥等實施人工封孔。如孔出現涌水現象，可選用屏漿等方式施工，也可選取機械壓漿封孔。

（5）回填灌漿，泄水閘的回填灌漿應與固結灌漿孔施工相結合，選取普通硅酸鹽水泥進行回填灌漿，要求水泥質量符合施工規定。根據工程建設需求，以填壓式灌漿法作為灌漿的主要形式。如局部具有較大孔隙，可將水泥砂漿灌注，與水泥重量相比，摻砂量需控制在2倍以下。在一定壓力作用下，灌漿孔可結束吸漿，且持續進行10min灌漿作業，如漿液外冒、上浮，則必須在24h以上控制閉漿待凝時間。如必須暫停灌漿施工，其暫停時間需控制在30min以內，如超過該時間，需向原孔深度位置沖洗隨后及時進行再次灌漿作業，如灌漿孔無法進行吸漿作業，此時應向其周圍位置再次進行鉆孔，并進行灌漿施工。

（6）灌漿質量檢查，完成灌漿作業后，需詳細核對整理灌漿資料，并向監理人員進行報送及審核，根據監理人員要求檢測固結灌漿施工質量，按照規定對檢查孔實施灌漿、封孔，與固結灌漿孔整體數量相比，檢查孔數量應不少于其5/100。選取壓水試驗的方式檢查固結灌漿的質量，在完成灌漿3～7d之后可檢查壓水試驗效果，一般以單點法為壓水試驗的主要方式。巖體灌漿后要求其透水率應控制在設計要求值以下。在完成局部灌漿7d后可檢查回填灌漿質量，并將漿液（水灰比2 ∶1）注入孔內，在一定壓力作用下，要求開始階段10min的注入量必須控制在10L以內，則表明其符合施工規定。

4結語

綜上所述，巖基固結灌漿施工技術作為水利工程施工的重要技術之一，其技術水平的高低直接影響著工程建設的質量。該技術的應用，不僅可以提升工程質量、增加使用年限，還能降低工程成本，達到工程建設經濟效益最大化的目的。

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