水利工程基礎灌漿施工技術的應用

吳軍偉　吳宏霞

摘 要：在水利工程中，灌漿技術是進行地基處理中比較常用而且十分重要的工程措施，廣泛地應用于大壩壩體的加固處理與防滲工程中。施工企業必須提高基礎灌漿施工技術水平，才能確保工程施工的整體質量，延長工程的使用周期。本文主要對水利工程基礎灌漿施工技術的分類、應用及注意事項進行了分析與探究。

關鍵詞：水利工程；基礎灌漿施工技術；分類

1 水利工程中基礎灌漿施工技術的分類

水利工程中的基礎灌漿施工，按照材料分類可將其分為水泥灌漿、水泥粘土灌漿與化學灌漿這三類。水泥灌漿的特點是可靠、普遍，且施工設備與施工工藝簡單，成本較為低廉；水泥粘土灌漿的特點則是成本較低，然而結石的強度不高；化學灌漿的特點是成本較高、施工復雜、工藝要求嚴格，但較為適用于解決有特殊地質條件的裂縫。而按照施工目的進行分類，則具體可分為固結灌漿、接觸灌漿與帷幕灌漿。

1、固結灌漿

固結灌漿的范圍應根據水利工程中大壩地基的地質條件、壩型、巖石破碎情況和基礎巖石應力等條件進行決定。其施工目的主要是提高巖基自身的物理力學性能，并達到降低開挖的深度，增強防滲的效果。固結灌漿主要有以下方面的特點：孔深通常在5～8米之間，最多可達到15～40米；孔在平面中通常呈現網格型交錯布置，并使用群孔沖洗和群孔灌漿的方式進行；灌漿時間多在基礎開挖工程和壩基基礎部位混凝土澆筑等工序之間。

2、接觸灌漿

接觸灌漿的施工部位通常在固結灌漿處，并結合固結灌漿同時進行。接觸灌漿的施工目的為加強壩體混凝土與地基之間的結合能力，并改善壩體的抗滑穩定性，增強地基的防滲性能與固結強度。接觸灌漿的主要特點有：可通過在接觸面上預先埋設灌漿盒或混凝土鉆孔壓漿進行施工；灌漿的壓力需控制在0.1～0.3MPa以內；灌漿時間則應安排在壩體混凝土達到穩定以后，能有效起到防止混凝土拉裂和冷縮現象的發生。

3、帷幕灌漿

帷幕灌漿普遍布置在壩基迎水面下的基礎內，并形成一道連續而垂直或向上游傾斜的幕墻。它的施工目主要是為保證地基的滲透穩定，并減少壩基的滲流量和降低滲透壓力。帷幕灌漿的主要特點為孔較深，通常要求孔深入到巖基單位吸水率ω的等值線以下3～5米；多使用單孔進行灌漿，并且灌漿壓力較大；其灌漿施工都在基礎灌漿廊道中進行，廊道尺寸高度通常在3～4米之間，寬約2～3米；灌漿時間通常在水庫蓄水之前完成。

2 基礎灌漿施工技術在巖溶地區的應用

1、使用高壓灌漿技術對巖溶地區實施基礎灌漿。由于巖溶地區的特殊地貌，為了能夠保證填充物更加密實，我們通常會使用不沖洗高壓水泥灌漿技術，能夠很好的實現工程的穩定性并提高防滲性。此外這種灌漿技術主要是使用條狀的水泥向土壤中滲透，在這個過程中，水泥漿會呈現出網狀的結構形態，這也是基礎灌漿技術具有很強的抗裂能力的原因。

2、使用高壓旋噴灌漿技術對巖溶地區實施基礎灌漿。使用這種灌漿技術必須依靠機械鉆來深入地下，為了更好地進行灌漿，我們會在機械鉆的頭部安裝特殊的噴嘴，當進入到指定位置時，就利用高壓泵把水泥漿通過噴嘴射出去，在這個過程中會對土層有一定的破壞作用，但是在向上提起的同時伴隨著高速旋轉，就會導致水泥漿和破壞的土體形成混合物，隨著水泥漿的慢慢固化，就會在該地區形成一個穩定性比較高的柱體，提高了水利工程的整體穩定性。

3、使用基礎灌漿技術對淺層含巖溶地區和深層巖溶地區實施基礎灌漿。由于淺層含巖溶地區的巖溶一般都是埋藏很淺，或者是在周圍的部位，那在進行基礎灌漿技術施工的時候就要先將填充物挖掘出來，之后用水泥漿進行回填，最周在進行灌漿的處理施工，另外，埋層較深的巖溶大于50M的來講，在進行施工時，要采用的灌漿技術得在周圍附近形成施工灌漿，但是當水泥漿進入深層巖溶的時候就會造成對里面其他別的填充物進行排斥，之后會形成固化，因此，對于巖層較深的巖溶來講，不適合高壓旋噴灌漿技術進行作業。

大吸漿量情況的灌注在水利工程中的巖縫灌漿一般會在1-3h內結束，耗灰量也會小于或者等于120-220kg/m，必須按照正常的施工工序進行，這樣由于地層結構的條件會讓灌進的水泥漿從別的地方涌現出來，這樣就形成灌漿會很難結束，通常會沿著一個地方位置漸漸地流失，因此，專業的技術人員在進行施工時，一定要提前做好相應的措施和解決方案，避免更大的經濟損失，也就是說第一要做好限流的應急預案，要限制大于10-15L/min的注入漿量，這樣就可以減少漿液的流動速度，最終慢慢的凝結，一直要達到灌漿結束的最終要求才能結束，第二是惡意采用降壓的處理辦法，就是降低壓力或者是自流的方法進行施工處置，等到全部都凝結之后，不能再流動夠在進行灌漿壓力，第三可以采取多次的灌漿方法，在進行基礎灌漿施工時，可以適當的將灌漿壓力降低，在灌漿凝固之后，沒有別的原因可按設計壓力進行灌漿。在無法按設計壓力灌漿時應該隨機應變。

3 水利工程中灌漿施工的注意事項

1、妥善處置突發事故

在水利工程灌漿施工中，應采取有效的措施以應對突發事故的發生。較為常見的事故主要包括冒漿、串漿、反漿、灌漿中斷或地面抬動等，當事故發生后需立即查明原因，并采取有效的對策，必要時可進行停工處理。出現冒漿問題時，可采取表面封堵、限流、限量、嵌縫、濃漿、低壓、間歇灌漿等方法處理；發生串漿問題時，如串孔能滿足灌漿條件時，可同時進行灌注，否則需將串孔堵塞，并持續到灌漿結束為止；灌漿工作應連續進行，如因故中斷，需及時恢復灌漿，或者立即沖洗鉆孔，然后恢復灌漿，恢復灌漿后，如注入率比中斷前的量減少較多時，應停止吸漿，并采取相應補救措施。每一個灌漿孔灌漿結束以后，都應當使用機械壓漿法進行封孔，以保證封孔的質量。

2、有效控制漿液濃度和灌漿壓力

在水利工程的灌漿施工中，需對裂縫的吸漿量進行定期檢查，并通過吸漿量的變化情況及時對漿液濃度進行調整，以保證整個施工過程中漿液濃度符合標準。當漿液濃度過高時，會影響其流動性，使漿液不能有效的灌入進細小的縫隙中；當漿液濃度低時，雖然流動性好，當在收縮時容易與巖石裂縫面脫離，導致固結質量和防滲性能都大為降低。因此在基礎灌漿施工中，應準確掌握漿液濃度變化的尺度，及時對濃度進行調整。

灌漿壓力如無法良好的控制，會導致巖石面與地面出現抬動，不但容易導致灌漿的中斷，而且使灌漿質量無法得以保障，進而影響到水利工程整體建設質量。因此，在施工過程中，需根據裂縫與鉆孔的實際情況，對灌漿的壓力進行調整，切實有效的控制灌漿壓力。

4 結束語

綜上所述，水利工程在我國具有著發展速度快、發展空間廣闊的特點，但是需要我們引起注意的是，在我國水利工程獲得飛速發展的同時，國內可以用來建設水利工程的地基卻是越來越少，所以，基礎灌漿技術在我國獲得了在更大范圍上的應用同時，更加注重基礎灌漿技術與地質條件的適應性。水利工程的特殊要求使得它們的地基必須經過處理，才能達到水利工程必須有的防滲與穩定的各項性能要求。因此，施工企業必須高度重視水利工程灌漿施工技術及質量，嚴格控制施工過程中的每一個環節，只有這樣才能避免工程安全隱患的產生。

參考文獻

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