水利水電工程大壩施工中灌漿技術的應用分析

王 鵬

（中國水利水電第四工程局有限公司，青海 西寧 810007）

當前，我國水利水電工程建設項目數量逐步增加，建設復雜性不斷增加，建設人工成本不斷增加，質量也在不斷提高。因此，水利設施的建設必須滿足現階段的實際要求，這是一定程度上提高建設質量的唯一途徑。在工程項目中，水壩建設是水利水電工程的關鍵，并具有自身的特點，不僅對施工人員本身的技術有一定要求，而且要根據實際情況選擇適合的施工技術。灌漿技術主要用作大壩施工的關鍵技術，對施工質量的強度和穩定性起著重要的作用[1]。

1 水利水電工程灌漿技術的應用意義

在水利水電工程中，滲漏問題通常會影響工程的整體質量，在嚴重的情況下甚至會縮短水利水電工程的實際使用壽命。為了有效減少漏水問題，科學、明智地使用注漿技術是非常必要的，也是增加地基強度有效的技術手段，可以在更大程度上提高工程的穩定性。但是，由于施工條件的局限性以及施工區地質條件的影響，水電設施的建設比其他構筑物更加困難，不僅增加了對施工人員專業性的要求，還為操作帶來很大困難，但也為建筑業的發展作出了貢獻。如果智能、高效地使用澆筑技術，則有必要根據實際施工情況和多種因素的影響，制訂出適合建筑物實際需求的工程計劃，并考慮每個結構連接的細節?；旧?，需要加強水利和水電項目的基礎建設，以確保項目啟動時能夠高效、平穩地運行[2]。

對于目前的水保護設施建設，注漿技術的應用是一個相對復雜的過程，主要包括在適當的壓力下將注漿液注入水保護工程施工層的石質縫隙中，并轉移適當的建筑能力以提高地上結構的可靠性。灌漿技術可以顯著提高項目的可持續性以節約用水，從而顯著改善周圍的地質狀況，并提高整個建筑的安全系數。通常，注漿技術在水保護和水力發電項目的大壩建設中具有以下功能：第一，壓實作用。在機械作用力的作用下，灌漿可以產生相對較強的壓力，并且該壓力可以使灌漿深入滲透到孔隙和小裂縫中，從而使灌漿和裂縫緊密結合，有效提高地層的密度，從而使建筑本身變得更安全。第二，澆筑技術可以發揮更有效的作用。眾所周知，水利水電設施的建設往往完全依賴地層，對于某些帶有非標準填料的軟土層，可以使用泥漿壓力將泥漿注入適當的地層中。溫度降低后通常會形成漿液，凝結的同時，石頭可以填充層中的縫隙，防止水流，有效地提高施工現場周圍地層的密度，并使整個建筑物的結構更堅固。在壓力下注入泥漿能有效地凝結建筑工程地層中的黏土和軟質材料，并且泥漿也可以與地層相互作用，材料中的某些材料會產生適當的化學反應，從而改善施工現場的地質條件，使其凝結成巖塊并增加強度。第三，澆筑技術可以在黏結中發揮有效作用。通常，澆筑的漿液具有很強的膠凝性能，可以有效地黏結周圍的材料，并將已經松散的巖石中的建筑物和裂縫與集料連結，確保水利水電設施建設的可持續性。

2 灌漿技術及分類

灌漿技術被廣泛應用于水利水電工程的建設，是整個建設過程的重要組成部分。灌漿技術與大壩建成后的質量直接相關，還與水利水電設施建設的質量以及大壩周圍居民和行人的人身安全密切相關。根據水利水電工程的設計特點，澆筑技術可分為帷幕灌漿、固結灌漿、旋噴灌漿、高壓灌漿等多種類型[3]。灌漿技術主要是使用一些易硬化的液體材料來填充建筑物中的空隙，根據實際情況計算適當的比例，并用固井設備和輔助鉆探結構填充空隙以保障建筑物的穩定性[4]。另外，基巖的灌漿方法可以分為循環式和純壓式兩種類型。灌漿技術對設備和技術操作的要求相對較低，但對鑄造材料和結構質量的要求較高。純壓式和循環式技術的比較如表1所示。

表1 純壓式與循環式灌漿技術的要點對比

3 現階段水利水電工程大壩施工中存在的問題

近年來，水利水電項目的環境變得更加復雜，施工難度以及施工要求不斷提高。隨著國家總體能力的提高，水利水電項目的數量持續增長，并且存在一些項目質量控制問題，這些問題構成了一定的安全風險。水利水電大壩建設過程中，環境相對復雜，現有的加固技術相對薄弱，這使得大壩的結構穩定性和安全性得不到充分保障，工程總體建設水平較低。而有效地使用灌漿技術可以一定程度上彌補施工過程中的不足，加固大壩并提高整個工程的施工質量。

（1）在水利和水電項目的建設中，如果未正確加固大壩，可能會出現如裂縫和漏水之類的問題。在溫度差的影響下材料的膨脹和收縮也會導致大壩形成裂縫，甚至導致大壩泄漏。除此之外，氣泡現象和泡沫的脆性結構也會影響大壩結構的整體強度以及整個水利和水電工程的質量。

（2）在大壩運行過程中，通常難以維護和更新各種結構，這會產生腐蝕和使用過程中的損壞問題，如水利水電設施的老化。在大壩運行過程中，設備長時間暴露于水或空氣中會遭受氧化和腐蝕，快速老化，這會對大壩的穩定結構和質量產生負面影響。

（3）水利水電設施的建設沒有充分考慮防洪、通信、照明和水文觀測系統的建設，難以制訂完整的管理和控制計劃。

（4）如果不清理結構，地基中的灰塵或剩余的根和葉等雜物會影響大壩的結構。由于這些殘留廢物本身并不持久，因而會降低材料的整體強度，從而降低大壩的穩定性并降低技術構造。

4 水利水電大壩施工中灌漿技術的應用措施

在水利水電大壩建設中會不間斷地使用灌漿技術。

（1）根據工程要求，必須采用灌漿技術加固大壩。

（2）在緊急情況下，例如出現倒塌或裂縫，大壩應填充水泥砂漿。

（3）為減輕大壩受地震及其他地質災害的影響，必須在基礎上填充水泥砂漿。

（4）當大壩過濾系統損壞時，采用注漿工藝。因此，灌漿技術會被廣泛地應用，在緊急情況下起到重要作用。

4.1 基礎灌漿技術的應用

基礎灌漿施工技術是施工開始前的主要基礎處理技術，主要用于挖掘深層地面。在大壩建造之前，需清潔底座并清除可能影響灌漿工作的所有沙塵，因此需要進行土方工程，待所有土方工程完成后，注入水泥漿。目前，基礎注漿行業常用的水泥漿具有優異的性能，成本低、效果好。水泥漿在壓力下膨脹并能很好地填充裂縫。需要注意的是，在漿液硬化之前，應對漿液進行處理，使其達到相對穩定的狀態，從而使漿液與裂縫的兩側更好地結合在一起，提高整個工程穩固性[5]。

4.2 高壓灌漿技術的應用

高壓注入技術被廣泛用于水利水電項目，主要用于大壩基礎和外層裂縫的處理上，不僅可以提高大壩的穩定性、增強地基強度，還可以提高大壩對滲漏的總體抵抗力，在延長水壩的使用壽命上發揮了重要作用。借助大型機械設備，可以使漿液在高壓下高速旋轉，從而使漿液充分接觸并合并裂紋[6]。

4.3 固結灌漿技術的應用

固結灌漿技術施工的工藝過程比較簡單，對基巖有更好的加固效果，應用范圍廣。固結灌漿技術可以使用氣鉆或其他類型的鉆頭制作接合孔，最終孔直徑須至少為38mm，孔的位置、方向和深度必須符合設計要求。固結灌漿使用單孔灌漿方法進行灌漿，在進樣量較小的區域中可以將同一個環上的接合孔平行澆筑，孔的數量應為兩個，并且孔的圖案應對稱。如果凝固的連接孔長度小于6m，則可以立即填充所有孔。在惡劣的地質條件或特殊要求下，可以部分灌漿,對于墊片的灌封壓力超過3MPa的項目，灌封孔應采用分段密封處理。

5 結束語

水利水電大壩建設是中國經濟和民生的重要組成部分，也與社會的經濟發展和城市化的總體進步密切相關。在大壩建設中，應根據具體的結構背景和要求，在水利水電大壩建設中采用灌漿技術，以避免在施工過程中可能出現的各種問題和弊端。為了防止出現大量不安全的因素對水壩工程的施工質量產生負面影響，在大壩的施工過程中必須發揮好灌漿技術的作用，嚴格把控質量，使水壩工程可以發揮更大的作用，并為中國建筑業在水利水電領域的深入發展作出貢獻。