水利工程中基礎灌漿施工的應用分析

武榮花

摘 要：我國水資源極為豐富，水利工程作為我國一項基礎設施，能夠使旱情得到有效緩解，使洪澇災害得到防治，幫助我國解決了眾多的自然災害，因此越來越受到各級部門的重視。水利基礎灌漿施工技術的充分應用，可全面提升工程質量，確保工程施工安全。為此，本文主要對基礎灌漿材料、施工工藝進行了分析與探究，以期為水利工程事業的健康、持續發展提供可靠保障。

關鍵詞：水利工程；基礎灌漿；施工工藝；固粒灌漿材料

中圖分類號：TV5 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）01-0133-02

1 基礎灌漿材料的分析

基礎灌漿是指在壓力影響下將灌漿材料向地層、巖石、構筑物縫隙及孔洞注入，以此對其承載力有效提升，達到防滲漏等目的。固粒與化學灌漿材料為主要灌漿材料類型，具體如下：

1.1 固粒灌漿材料

固粒灌漿材料是指通過固粒顆粒與水構成的懸浮液。其特點為便于取材、成本低及施工便捷，同時其防滲、固結能力良好。一般最常見的為四類材料，水泥漿、水泥粘土漿、水泥漿及水泥粉煤灰。

1.2 化學灌漿材料

通過化學藥劑制作的具有良好流動性的液體被稱為化學灌漿材料。該材料能夠在縫隙較小的情況灌進行，同時能夠按照需求進行凝結時間的適當調整。無機、有機為化學灌漿材料的分類標準，硅酸鈉為無機灌漿材料的主要材料；而各類高分子材料為有機灌漿材料的主要原材料，如硅酸鈉、環氧樹脂等。

2 水利工程中基礎灌漿施工工藝

2.1 基礎固結灌漿

2.1.1 鉆孔

根據施工文件、圖紙等規定確定鉆孔孔位、孔向等，要求在10cm以內控制開孔孔位誤差。65m為固結灌漿孔孔徑。按照具體灌漿工作面等現狀，選取YQ-100B型鉆機與潛孔錘結合的方式用于壩基固結孔沖擊造孔。

2.1.2 取芯及芯樣試驗

巖芯鉆取采用地質鉆機與金剛石鉆頭配合的方式進行施工，并遵循取芯的順序做好編號工作，隨后進行鉆孔柱狀圖的繪制。要求在3m以下控制芯樣長度，如卡鉆、損壞問題出現在芯樣內，需及時取出。針對鉆進循壞在1m以上，當芯樣獲取率在4/5以下，則接下來的循環深度需降低到一半，隨后一次一次地進行減半，最終控制在50cm。當芯樣具有較低回收率，必須對其鉆孔機具、鉆進方式進行適當更改。

2.1.3 鉆孔沖洗

在灌漿前期固結灌漿孔必須沖洗鉆孔，按照各類地質條件合理選取鉆孔沖洗方式，且做好現場灌漿試驗。一般選取壓力水沖洗，要求沖洗程度為回水澄清10分鐘后完成，在30分鐘以上控制單孔沖洗時間，2小時以上控制串通孔沖洗時間。在20cm以內控制孔內殘留的沉積物厚度。裂縫發育位置一般選取純壓式灌漿方法。在裂隙沖洗時，一般選取的灌漿壓力需控制在80%左右，如1Mpa以上為其壓力，需選取1Mpa；如灌漿壓力僅有50%，當其壓力在0.5Mpa以上，需選取0.5Mpa。沖洗裂縫作業完成后應做好壓水試驗，如簡易壓水等。20分鐘為壓水時間，壓水流量測讀一次的間隔時間需控制在5分鐘，計算流量可選取最終流量值，可通過透水率代表其成果。

2.1.4 灌漿施工

遵循分排分序加密原則實施固結灌漿作業，根據I、II順序進行灌漿施工。當臨空面存于灌漿位置，需先封閉附近灌漿。選取蓋重混凝土方法用于固結灌漿施工，在局部混凝土強度達到50%后可進行鉆孔灌漿施工。同時，也可選取孔口卡塞的方式用于固結灌漿施工，一般以單孔灌注為主，如出現串孔等問題，需選取并聯灌注施工，并在3個以下控制其孔數，且以此對灌漿壓力進行有效控制。如選取循環式進行固結灌漿施工，當混凝土位于基巖面，灌漿塞可堵塞于此位置，這樣可以為灌注混凝土結合基巖位置提供便利。此時射漿管與孔底應具有50cm以內的間距。將灌漿壓力表設置到回漿管路，通過該壓力表的值對循環式灌漿壓力進行有效控制，則進漿管路壓力表的值可對純壓式灌漿壓力進行有效控制，整理、分析資料環節應進行全壓力換算。灌漿壓力應在串通孔、多孔并聯灌漿施工中進行有效控制，且加大抬動監測力度，避免抬動損壞混凝土問題出現。在一定壓力作用下，固結灌漿注入率應控制在每分鐘1L左右，隨后再進行30分鐘灌注施工。

2.1.5 封孔施工

選取機械壓漿封孔法作為固結灌漿孔封孔的的主要方式，漿液凝固后需把孔內浮漿、污水清理干凈，孔口脫空位置需通過水泥砂漿回填密實。

2.2 帷幕灌漿施工

2.2.1 先導孔施工

先導孔以I序帷幕灌漿孔為主，為進行帷幕灌漿底線地確定，需根據施工規定相隔相應間距在隧洞內進行先導孔設置。根據勘探孔規定鉆孔施工中需進行單點法壓水試驗等。

2.2.2 鉆孔

布孔施工應與設計規定相符，在10cm以內控制灌漿孔鉆孔位置誤差。如情況較為特別，應對孔位進行適當調整，且進行孔位的準確記錄。選取回轉式地質鉆機與金剛石鉆頭組合的方式進行物探孔、質量檢查孔鉆孔施工。為保證鉆孔鉆向合理，在就位鉆機之后，鉆機可通過枕木墊平，且通過水平尺找平鉆機座。鉆機立軸方向、頂角需根據施工規定進行適當調整，確保鉆機立軸、孔口管方向等同于設計孔向與其傾角，隨后緊固鉆機和地錨（4個），最后進行鉆孔施工。如帷幕灌漿孔深度在60m以下，其孔向垂直或頂角在5°以下時，需有效控制孔底偏差。91mm為先導孔、質量檢查孔開孔孔徑；76mm為普通帷幕灌漿孔開孔孔徑；56mm為終孔孔徑。5到6m為帷幕灌漿段長度，如情況較為特別，需根據施工規定進行一定量增加或減少，要求在10m以內進行有效控制。段長偏差需控制在30cm以內，如地質條件較為復雜，或存在斷層情況，3m以內控制段長。完成鉆孔作業后，需保護孔口，避免雜物向孔內落入。

2.2.3 鉆孔沖洗

完成所有灌漿段鉆進施工中，需增加給水量沖洗鉆孔，以此沖洗干凈孔內，最終確保回水清澈，不存在巖粉等現象。完成鉆孔沖洗作業時，應保證在20cm以內控制孔底巖粉殘留厚度。

2.2.4 灌漿施工

根據施工規定確定所有灌漿段壓力，當200μm以下為抬動值時，灌漿過程中應確保其最短時間內滿足設計壓力，如灌漿施工中具有極大注入率，需改變灌漿方式，此時可選取分級升壓等，進而對灌漿注入率的多少進行嚴格管控，只有確保灌漿壓力符合注入率，必須在每分鐘30L以內控制注入率，直至注入率控制在每分鐘10L以內，才能與設計灌漿最大壓力相符。

將壓力表設置于孔口回漿管路，灌漿壓力以該壓力表指針讀數為標準，相比灌漿壓力，壓力表指針擺動范圍必須控制在其1/5以下，并做好相關記錄工作。通過變位的方式進行灌漿壓力、注入率的有效控制，如變位在允許值以上，要求及時將其壓力適當減小。如變位值不在變動，需進行壓力提升，直至與原灌漿壓力相符，當變位值再次提升，需再次將其壓力減少，當其與原灌漿壓力相同，但位置不改變時，需進行再次灌注。在最大設計壓力下，灌漿段注入率在每分鐘1L以下時，應再進行30分鐘灌漿作業。

2.2.5 封孔

完成帷幕孔全孔灌漿作業后，需快速實施封孔作業，一般選取的方式為置換與壓力灌漿封孔法。也就是說向孔底插入注漿管，通過灌漿泵向孔底位置灌入水泥漿液，濃度比例為0.5：1，隨后置換出孔內的雜物，如積水等，當水泥漿液溢出后應將注漿管提起，隨后利用純壓式灌漿的方式進行孔口封閉作業，要求選取最大灌漿壓力進行封孔施工。如注入率在每分鐘1L以下，需再次進行30分鐘封孔施工。當孔內水泥漿液壓縮后，需選取干硬性水泥進行充分填筑。

2.2.6 特殊情況處理

第一，漏冒漿處理。如冒漿、漏漿問題出現在灌漿施工中，需嚴格按照實際情況合理采取處理措施，如嵌縫、封堵表面、濃漿灌注等。

第二，串漿處理。串漿在灌漿施工中，在鉆串漿孔時，如串漿量較小，可再次進行鉆進施工。在串漿孔封閉時，當完成灌漿作業后，需清理干凈串漿孔，隨后再次進行鉆進作業。如共同灌注2個孔，但2孔段有具有不同的灌漿壓力，此時串漿問題產生，則無法完成灌漿，這種情況下，應選取小灌漿壓力封閉淺孔，灌漿順序為由深到淺。

第三，大耗漿量孔段處理。在鉆孔施工中，如初選孔洞、斷層等問題，將導致大量耗漿量出現，這種情況下無法與結束標準相符，在水泥漿液濃度為0.5：1的基礎上，可適當將灌漿壓力減少且對流量進行限制。也可將速凝劑添加到漿液內。

3 結語

綜上所述，水利施工技術的進步，進一步促進了灌漿技術的廣泛運用，所以，施工單位要不斷加強對該項技術的研究，爭取基礎灌漿技術能夠獲得更大的突破。只有不斷加大施工技術研究力度，提高施工技術水平，才能減少施工周期，提高工程質量。

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