基礎灌漿施工技術在水利工程中的應用

【摘要】針對基礎灌漿技術，在簡單敘述該技術主要特點的基礎上，結合實例，對基礎灌漿與帷幕灌漿兩種具有一定代表性灌漿方法的具體應用進行深度剖析，并根據灌漿效果評價，得出基礎灌漿技術的合理應用可以有效提升壩基防滲能力，并能確保工程穩定性與可靠性的結論。

【關鍵詞】水利工程；基礎灌漿技術；應用

水利工程的基礎施工過程中，灌漿施工質量直接決定了工程的安全性與可靠性。從灌漿施工的角度講，其自身就是一種十分復雜的工藝和技術，還沒有形成一套完整的工藝標準，而且在技術理論層面，人們對于灌漿也還沒有形成一致的認識和理解。然而，該施工技術在水利建設中的地位是不可取代的，該技術的合理應用可以起到有效提升施工質量的重要作用，并且還可以消除滲漏，預防滲水情況的發生。

1、灌漿施工技術的主要特點

灌漿施工是指使用灌注漿液，對地基和結構物中的縫隙進行充填，同時提升地基承載能力與穩定性，使其具有更高的抗變形性能，進而確保工程安全。該施工技術的主要特點為：

（1）在水利建設中運用灌漿施工技術，由于受到工程目標與地質條件等因素的制約，具體的施工工藝會出現一定差別。簡單來說，在實際情況中是無法找到完全相同的施工工藝與參數指標的?；诖?，在處理地基之前，需對地質情況進行深入的了解和分析，形成報告，為后續參數制定等工作提供可靠的依據。

（2）灌漿施工對工程勘探的要求較為嚴格，巖石基層帷幕灌漿需要在施工之前進行，工序之間緊密相連，前一道工序就是下一道工序的主要依據，所以在實際施工時，應嚴格按照規范的工序，切不可隨意更改，否則會對施工質量造成嚴重的影響。

（3）灌漿施工的本質屬于隱蔽工程，其施工驗收需要在工程完工以后對資料進行分析，從而實施評價，但這很難準確發掘其潛在的問題和缺陷，這些沒有發現的問題會在營運階段一一顯露，并且大多難以有效解決。因此，在施工中必須強化現場管理與監督，規范施工人員的行為，為保證灌漿施工質量打下良好的基礎。

2、灌漿施工技術在水利建設中的具體應用

2.1 工程概況

本工程所處位置位于湄潭縣石蓮鎮，工程主要沿著公路實施，因石蓮地處甕、湄、余三縣交界處，對外交通較為方便，工程的主要任務在于解決湄潭縣石蓮鎮集鎮、九壩村、黃蓮壩村和沿江村共1個集鎮3個村境內20460人和6839頭牲畜及1500畝蔬菜抗旱應急飲用水和灌溉用水問題。本工程根據項目區內干旱時實際需求，設計供水規模按2036.72m3/d進行設計，年用水總量25.96萬m3，工程類型為Ⅲ型。

2.2 基礎灌漿

2.2.1 施工目的

為有效提升趾板區巖層防滲能力，施工過程中除了要對壩基實施灌漿處理，還需按照相應的要求對趾板與防滲板基層等進行系統的固結灌漿，進而從根本上提高巖層防滲能力。由此可以看出，對壩基實施固結灌漿的主要目的同樣是防滲，具體而言，通過固結灌漿，趾板基巖層穩定性與完整性大幅提升，巖層中的有效防滲厚度增大，從而提高其防滲能力。

2.2.2 固結灌漿施工準備

對于趾板固結灌漿而言，其灌漿孔通常設置5排，其中3排灌漿孔是常規孔，其余2排則是輔助孔，均勻分布于帷幕的上游和下游。灌漿孔按照梅花形進行布置，孔排間距1.5m，孔距2.0m，常規孔的深度為7.0m，輔助孔的深度為17m。對于防滲板固結灌漿，其灌漿孔排距與孔距均為2.5m，同樣按照梅花形布孔，孔深5m。

2.2.3 施工技術的主要要求

（1）施工順序

在防滲板與趾板的澆筑強度達到70%以后進行固結灌漿，按照由低到高的順序進行灌漿，每個灌漿單元都需采取“先通過灌漿形成封閉，再對中間排孔與輔助孔進行灌漿”的方式施工，其中每一個孔都應遵循“分序加密”的基本原則進行灌漿，固結灌漿施工流程如圖1所示。

（2）鉆孔

工程使用XY-2鉆機進行鉆孔，孔徑保持在56mm左右。鉆孔施工中應對孔洞的垂直度進行嚴格的控制，以免出現孔斜或塌孔等情況。如果出現孔斜現象，應通過檢測在發生偏斜的位置重新進行鉆孔。

（3）灌漿施工

采取“由上至下分層阻塞、循環式孔內灌漿”的方法進行固結灌漿。施工中選用J31-B記錄儀對具體施工進行記錄和控制，阻塞的具體位置為：趾板阻塞位于巖層上方0.2m范圍內；防滲板阻塞位于巖體當中。

由于趾板與防滲墻的厚度都很薄，都不超過1.2m，加之巖層屬于平緩產狀，巖溶洞穴與剪切帶等特殊構造發育明顯，使得巖體不具備良好的抗抬動性能。基于這些基本情況，擬定防滲板的灌漿壓力分別為0.1MPa與0.2MPa。壩址由于先前運用錨桿加固，其抗抬動能力已有了一定的提升，所以固結灌漿的壓力可適當降低，保持在0.3-0.6MPa范圍內即可。灌漿漿液選用32.5普通硅酸鹽水泥漿，其水灰比分為四個等級，開灌采用3：1水灰比。

2.2.4 固結灌漿效果評價

從統計結果中可以看出，總體吸漿量很大，但伴隨孔序的不斷增加，漿液單耗量依次減弱，表明巖體具有良好的可灌性，而且已經完成的固結灌漿對巖層起到了十分明顯的充填與固結效果。此外，通過壓水試驗得知，灌漿后壩趾各部分平均透水率均低于3Lu，與合格標準（≤5Lu）完全相符。灌漿前后的物探成果對比分析顯示：灌漿后基巖波速有所提升，但由于灌漿前基巖波速已經很高，所以灌漿帶來的增幅并不是很大，但實際水平已經達到合格標準（≥3000m/s）。

2.3 帷幕灌漿

2.3.1 施工思路

工程所處地區的地質情況較為復雜，壩基與山體的防滲處理是工程的主要技術難點，設計過程中為此進行了反復的研究，在充分借鑒成功經驗的前提下，結合工程的實際情況與具體要求，給出相應的設計思路：帷幕灌漿以前，清理軸線區域內的所有巖溶洞穴，然后向空腔中充填混凝土，在軸線巖體達到相應的要求以后，再使用帷幕灌漿方法提高其防滲能力。

2.3.2 帷幕灌漿設計

采取回填或帷幕灌漿等方法對巖溶洞穴、裂隙等主要的滲流通道進行封堵，有效控制來源于壩基或山體的滲流，進而大幅減少實際滲漏量，并且還可以提升那些軟弱充填物的抗滲能力，基巖帷幕灌漿如圖2所示。雖然工程地質情況較為復雜，但工程仍然具有良好的封閉式防滲基本條件，所以可采取有效措施實現封閉式防滲。

2.3.3 施工技術的主要要求

帷幕灌漿按照“先灌注下游排、再灌注上游排、最后灌注中間排”的流程進行，每一個孔都應遵循“分序加密”的基本原則。工程使用XY-2鉆機鉆孔，先導孔的孔徑需保持在 91mm左右，下段孔徑 76mm。帷幕灌漿施工的常規孔孔徑 76mm，其下段孔徑 56mm，物探孔與質檢孔的孔徑 76mm，孔深的控制標準如表1所示。

2.3.4 壓水試驗

帷幕灌漿常規孔的壓水試驗主要使用簡易壓水方法，而先導孔、物探孔與質檢孔的壓水試驗則需使用單點法。灌漿之前試驗的壓力通常為開灌壓力的80%，如果灌漿壓力超出1.0MPa，則應按照1.0MPa的限度進行控制；灌漿之后試驗的壓力通常為最大灌漿壓力的80%，如果灌漿壓力超出2.0MPa，則應按照2.0MPa的限度進行控制。

2.3.5 帷幕灌漿效果評價

通過對壓水試驗、物探、質量檢測、室內實驗等結果的分析得知，在工程中合理運用帷幕灌漿施工技術可以大幅提升基巖的穩定性與整體性，并且灌漿后形成的帷幕體防滲性較好，局部最大透水率低于3Lu，與合格標準（≤5Lu）完全相符，帷幕總體具有良好的可靠性與防滲性。

結束語

從水利工程整體角度講，切實做好基礎施工，對于保證工程安全，提升工程質量至關重要?；A灌漿作為一種較為常用的施工技術，需要根據工程中不斷積累的經驗進行優化和創新。由于工程的地質情況大多復雜多變，灌漿施工的具體要求和目的也會有所不同，所以在實際情況中不能一味套用固定的模式和方法，需要施工人員根據工程需求制定相應的技術方案。伴隨科技水平的不斷提高，水利行業應高度重視灌漿技術的靈活性與適用性，在實踐中積累寶貴經驗，不斷創新技術，開發新技術，為水利工程效益的全面發揮提供可靠的技術支持。

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作者簡介：曾自力（1961-）男；貴州湄潭人；大專；工程師；主要從事水利工作。