淺談水利工程中巖石基礎灌漿技術

李金梅

摘 要：水工建筑物的基礎有兩類——巖基和軟基，其中軟基包括土基與砂礫石地基。由于受地質構造變化及水文地質的影響，天然地基存在不同程度的缺陷，需要經過人工處理，才能作為水工建筑物的可靠地基。基礎處理工程在水利水電工程建設中占有重要地位，是施工的重要環(huán)節(jié)。本文介紹了巖石基礎灌漿技術及其分類，分析了灌漿所需要的材料。

關鍵詞：水利工程；巖石基礎灌漿技術；水利建設；施工技術

水工建筑物的基礎處理，就是采用特定的技術手段來減少或消除地基的某些天然缺陷，改善和提高地基的物理力學性能，使地基具有足夠的強度、整體性、抗?jié)B性及穩(wěn)定性，以保證工程的安全可靠和正常運行。隨著水利水電建設事業(yè)的發(fā)展，對基礎處理的方法與技術提出了越來越高的要求。同時，地基處理屬隱蔽工程，要根據水工建筑物對地基的要求，分析水文、地質條件，進行技術經濟比較，選擇技術可行、效果可靠、工期較短、經濟合理的施工方案。

一、巖石基礎灌漿

巖石基礎灌漿（簡稱基巖灌漿），就是將某種具有流動性和膠凝性的漿液，按一定的配比要求，通過鉆孔用灌漿設備壓入巖層的（裂）隙中，經過硬化膠結后，形成結石，以提高基巖的強度與整體性，改善基巖的抗?jié)B性。基巖灌漿處理要在分析研究基巖地質條件、建筑物類型和級別、承受水頭、地基應力和變位等因素后選擇確定。

二、基巖灌漿的分類

水工建筑物的巖石基礎，一般需要分別進行帷幕灌漿、固結灌漿和接觸灌漿處理。

1.帷幕灌漿

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量。由于帷幕灌漿的工程量較大，與壩體施工在時間安排上有矛盾，所以通常安排在壩體基礎灌漿廊道內進行。這樣既可實現(xiàn)壩體上升與基巖灌漿同步進行.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。許多工程在壩基與兩岸山體中所形成的地下灌漿帷幕.其面積較之可見的壩體擋水面要大得多。

2.固結灌漿

其目的是提高基巖的整體性與強度，并降低基礎的透水性。當基巖地質條件較好時。一般可在壩基上、下游應力較大的部位布置固結灌漿孔；在地質條件較差而壩體較高的情況下，則需要對壩基進行全面的固結灌漿，甚至在壩基以外上、下游一定范圍內也要進行固結灌漿。灌漿孔的深度一般為5～8m，也有深達15～40m的.各孔在平面上呈網格交錯布置。通常采用群孔沖洗和群孔灌漿。

固結灌漿宜在一定厚度的壩體基層混凝土上進行，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，同時也兼顧壩體與基巖的接觸灌漿。如果基巖比較堅硬、完整，為了加快施工速度.也可直接在基巖表面進行無混凝土壓重的固結灌漿。在基層混凝土上進行鉆孔灌漿，必須在相應部位混凝土的強度達到50%設計強度后，方可開始。或者先在巖基上鉆孔，預埋灌漿管，待混凝土澆筑到一定厚度后再灌漿。

3.接觸灌漿

其目的是加強壩體混凝土與壩基或岸肩之間的結合能力，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先在接觸面上埋設灌漿盒及相應的管道系統(tǒng)，也可結合同結灌漿進行。接觸灌漿應安排在壩體混凝土達到穩(wěn)定溫度以后進行，以防止混凝土收縮產生拉裂。

三、灌漿的材料要求

巖基灌漿的漿液，一般應該滿足如下要求：① 漿液在受灌的巖層中應具有良好的可灌性，即在一定的壓力下，能灌入到裂隙、空隙或孔洞中，充填密實。② 漿液硬化成結石后，應具有良好的防滲性能、必要的強度和黏結力。③ 為便于施工和增大漿液的擴散范圍.漿液應具有良好的流動性。④ 漿液應具有較好的穩(wěn)定性，析水率低。

四、灌漿施工技術在嚴重漏水的情況下的運用

在水利工程施工中出現(xiàn)嚴重漏水的情況一般有兩個誘因。第一是水利工程的建設選址在可溶性巖石地區(qū)，這樣的地質條件極容易形成喀斯特溶洞以及溶溝，并出現(xiàn)嚴重漏水的情況。運用常規(guī)的灌漿手法不僅收效甚微，而且成本巨大，因此有必要采用其他的解決方法。

1.采用模袋灌漿的處理方法。模袋是一種強度非常高的紡織品，其材料大多是尼龍、聚丙烯或者聚酯等，因而也具有非常好的耐磨性能。采用模袋灌漿，漿中的水分會在漿的壓力之下滲出，而漿中的沙石等顆粒卻會留在模袋中。這樣水泥的水灰比降低了，凝固時間縮短了，固結強度增強了。除此之外，受到模袋的束縛，水泥在水下不具有流散特性，不會被流水沖走；模袋的“變形能力”可以使其適應多種的形狀的溶洞，有利于溶洞的堵塞。

2.采用充填級配料進行處理。通俗來說，就是用比較粘稠的水泥沖灌礫石與粗砂，在礫石的沖灌過程中要注意礫石的使用直徑應該是從小到大的。假如在此之后仍然沒有很好地的收效，則可以用比較粘稠的水泥沖灌級配料。這時候的級配料應該包括：砂石、礫石以及土等具有粗細不均顆粒的混合料，可以形成自然的反過濾層。級配料灌入的數(shù)量應當靈活掌握，既可以是200kg，也可以1000kg。充填粒料的目的，主要是希望用某一級礫石在窄縫處形成“架橋”，迅速將縫隙在中途堵住，以便于形成反濾層，最后將通道堵死。

上述的灌漿技術存在著自身的優(yōu)點，但是同時也有缺點，灌漿施工特別是在熔巖地區(qū)的灌漿施工常常要結合施工人員的經驗以及對相似工程的總結和借鑒。我們在水利施工的工程中應該因地制宜，在不同的地質條件下選擇不同的基礎灌漿技術，選擇合適的基礎灌漿技術，或是把多種灌漿技術相結合，爭取使每種基礎灌漿方法在施工的過程中都發(fā)揮更大的作用。

參考文獻

[1]許厚材. 水利水電工程基礎灌漿中特殊地層的灌漿方法[J]. 水力發(fā)電·設計與施工，2005.09（09）：36-38

[2]劉偉，金濤，楊曉娟. 淺議大壩基礎灌漿設計思想[J].水利科技與經濟，2005.07：151-153

（作者單位：曹縣太行堤水利工程管理處）