分析水工建筑基礎灌漿施工技術

楊長霞

【摘要】針對水工建筑基礎處理中常用的灌漿施工技術，在簡要敘述技術要求和特點的基礎上，結合實例，對技術具體應用進行深入分析，明確應用要點，為使灌漿施工技術發揮最大化作用與效果提供參考。

【關鍵詞】水工建筑；基礎處理；灌漿技術

在水工建筑基礎施工過程中，基礎灌漿施工質量與工程安全息息相關。然而，灌漿卻是一種十分復雜的技術，技術標準因不同的水工建筑類型而不同，并且在理論定義上也沒有對灌漿技術形成一致的認識。但灌漿技術在水工建筑有著至關重要的作用，除了能提高水工建筑施工水平，還能起到預防滲漏的作用。因此，在水工建筑領域，灌漿技術有著廣泛前景，對技術研究與應用進行強化意義重大。

1、灌漿施工技術特點

基礎灌漿的作用在于對基礎、結構物裂縫進行填充，提高基礎承載能力與抗變形能力，就灌漿技術而言，它主要有以下特點：

（1）在水工建筑應用灌漿施工技術，會受到地質等因素的影響，不同水工建筑地質條件不同，因而所用的方法也不同。基于此，在施工前，應對水工建筑所在地區地質條件性進行深入了解，以確定適宜的施工參數，保證施工合理性與針對性。

（2）以基礎帷幕灌漿為例，其往往先于施工作業開展，且各個工序緊密相連，后一道工序施工質量是前一道工序施工效果的直接體現，因此灌漿施工必須按照規范程序進行，在沒有特殊要求的情況下，不得進行更改。

（3）灌漿施工是水工建筑的隱蔽工程，其驗收雖然可以對施工質量進行衡量判斷，但灌漿施工缺陷大多是在后續施工階段顯露出來的，而且一般無法補救。對此，應在施工中加強管控，以保證質量為核心，嚴格把控每一個施工環節。

2、技術應用

2.1 水庫概況

某水庫基本信息如表1所示，其壩體兩岸為V形，巖層走向為320°-340°，南西傾向，傾角10°-18°，河流與其保持斜交位置關系。壩址構造為斷層帶和剪切帶，裂隙發育。現圍繞該水庫實際情況，對灌漿施工技術應用進行分析。

2.2 基礎灌漿

2.2.1 施工目的

為有效提高水庫趾板區巖體抗滲性，在對壩基施以帷幕灌漿處理的同時，要求采取全面固結灌漿對趾板與基巖進行處理，以此達到提高壩基整體抗震性的目的。從施工目的看，基礎灌漿的主要作用在于防滲，一方面使趾板巖體更加完整，另一方面增大巖體厚度，避免滲漏現象的發生。

2.2.2灌漿布置與設計參數

趾板共設五排灌漿孔，其中兩排是固結灌漿+輔助帷幕灌漿孔，其余三排是普通固結灌漿孔，在帷幕的上游與下游均勻布置。灌漿孔以梅花形進行布置，每排灌漿孔的間距為1.5m，相鄰灌漿孔的距離為2.0m；普通固結灌漿孔的孔深為7m，固結灌漿+輔助帷幕灌漿孔的孔深為17m。趾板防滲板灌漿孔的排距與孔距均為2.5m，同樣以梅花形進行布置，各孔深度相同，均為5m。

2.2.3 技術要求

（1）施工順序

灌漿施工在趾板和防滲板處混凝土實際強度達到70%設計要求后開始。按照從低到高的順序推進，先對上游和下游的邊排孔進行灌注，在形成封閉后再對中間排孔進行灌注。在此過程中，還需按照分序加密基本原則進行分序施工，共分為兩序。

（2）鉆孔

鉆孔采用地質鉆進行，孔徑為56mm。灌漿采用由上至下分段阻塞與孔內循環的方法，在灌漿的同時由自動記錄儀進行記錄和控制，在接觸段上阻塞的具體位置為：①趾板區：基巖表面上方混凝土中0.2m；②防滲板：由基巖表面向巖體中阻塞。

（3）灌漿壓力

因趾板和防滲板都很薄，分別為0.6-1.2m和0.3-0.5m；除此之外，基巖層的產狀較為平緩，斷層、裂隙與巖溶較發育，導致巖體易發生抬動。對此，防滲板的分序灌漿孔灌漿壓力應確定為0.1MPa與0.2MPa。趾板因之前采用了錨桿加固，所以其主體與下方巖體具有一定抗抬動能力，其灌漿壓力可在0.3-0.6MPa范圍內靈活選擇。

（4）灌漿材料

灌漿材料通常為普通純水泥漿液，其水灰比分為四個等級，分別為3：1、1：1、0.8：1和0.5：1，開灌時的水灰比大多為3：1。

2.2.4 效果分析

根據成果統計結果可知，總體上各個灌漿部位的實際吸漿量都很大，但是隨著孔序的不斷增加，表現出明顯的單耗遞減趨勢，這表示巖體具有良好的可灌性，而且采用固結灌漿已經發揮良好固結與充填效果，施工效果較好。通過對趾板與防滲板在灌漿施工后的壓水試驗結果統計得出，各個灌漿部位在施工后的最大透水率都在3Lu以內，滿足了趾板總體透水率不大于3Lu和防滲板總體透水率不大于5Lu的設計要求。

灌漿前后物探成果的比較分析結果表明，相比灌漿前，基巖在灌漿之后的平均波速提高，因在灌漿之前基巖就有著很高的平均波速，所以灌漿后基巖平均波速的實際提高幅度并不大，但可以滿足灌漿后基巖平均波速大于等級3000m/s以及至少95%基巖測點實際波速大于等于3000m/s的要求。

2.3 帷幕灌漿

2.3.1 總體思路

本水庫在地質條件較差的石灰巖區建設，其巖溶化水平很高，而巖溶也是引起滲漏的主要原因，具有影響范圍廣、處理難度大等特點。在不同的設計階段對這一問題開展了深入且大量的研究，在吸取以往成功經驗的前提下，結合本水庫巖溶特點及發展規律，給出如下防滲總體思路：在進行帷幕灌漿以前，處理帷幕軸線周邊有明顯發育狀態的巖溶后，向巖溶洞穴內填充低強度砼，以此使原本處于巖溶化的帷幕軸線周邊巖體變成裂隙性巖體，最后再進行帷幕灌漿，使其滿足設計防滲要求。

2.3.2 設計方案

對可能發生滲漏的通道采用回填混凝土與灌漿等方法進行封堵，包括斷層、裂隙與巖溶洞穴等，以此對壩基滲流進行有效控制，降低實際滲漏量。

盡管水庫所在地區的地質條件較差，有著很高的巖溶化水平，但通過對歷史地質資源的分析可知，工程防滲有開展全封閉防滲的基礎條件。基于此，在可研階段制定以下方案：將壩基及兩側山體的砂頁巖作為依托，開展全封閉防滲處理。經測算，該方案的總防滲方面為60m×104m，帷幕灌漿的總工程量為56m×104m。

2.3.3 技術要求

按照“下游排孔→上游排孔→中間排孔”進行帷幕灌漿施工，同時遵循分序加密基本原則。鉆孔鉆進采用地質鉆，除先導孔的孔徑為 91mm以外，其余每段孔徑相同，均為 76mm；除普通帷幕灌漿孔的孔徑為 76mm以外，以下各個孔段的孔徑相同，均為 56mm；

質量檢查與物探測試孔的孔徑和普通帷幕灌漿孔相同。施工中按表1標準對鉆孔進行控制。

2.3.4 壓水試驗

對普通帷幕灌漿孔而言，在壓水試驗時可借助簡易壓水的方法，而檢查孔和先導孔的壓水試驗則主要借助單點法。灌漿施工前的壓水試驗壓力大小通常取該灌漿段首次灌漿壓力的80%，如果灌漿壓力在1.0MPa以上，則一律按照1.0MPa的標準進行控制；灌漿施工后的壓水試驗壓力大小通常取該灌漿段最大灌漿壓力的80%，如果這一最大灌漿壓力在2.0MPa以上，則一律按照2.0MPa的標準進行控制。

在完成壓水試驗及物探測試之后，聯合試驗、測試結果與孔內攝像資料，通過對比分析得出以下結論：在高壓灌漿以后，基巖整體性大幅提升，帷幕體的抗滲性能可滿足設計要求，最大透水率穩定在3Lu以下，說明防滲帷幕具有良好的可靠性與穩定性。

3、結束語

切實處理好水工建筑的基礎，對保證建筑安全有重要作用和意義。作為水工建筑基礎處理施工中常用的技術手段，灌漿施工技術依然要求充分結合實際應用經驗進行改進和創新。因水工建筑基礎所在地質環境復雜多變，對灌漿施工有著截然不同的要求與目的，所以無法套用相似水工建筑的灌漿施工技術，相關技術人員應根據工程實際情況與特點制定與本工程一一對應的技術或工藝要求。伴隨科技不斷發展，水工建筑施工專業應對灌漿技術靈活性與多變性給予足夠重視，總結積累成功的施工經驗，不斷開發和引入新技術，從而為水工建筑社會效益的充分發揮提供可靠的技術支撐。

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