坝体灌浆技术的分析

曹粤

（广东省水利电力规划勘测设计研究院，广东 广州510635）

作为我国可持续发展战略中重要的能源供应——水电工程项目的建设与养护对我国可持续发展战略有着重要的影响。坝体工程是水电工程中的重要组成部分，其对水电工程的安全稳定运行有着重要的意义，对坝体附近居民的生命安全有着重要的意义。现代水利工程本体结构主要由混凝土坝体结构及土石坝结构两种，其经过一段时间使用后会出现坝体裂缝，坝体裂缝的出现将严重影响坝体安全，使坝体出现安全隐患。利用现代灌浆技术对坝体裂缝进行治理能够有效提高坝体强度，延长坝体使用寿命，为我国建设节约型可持续发展战略奠定坚实的基础。

1 坝体灌浆技术概述

按照坝体灌浆的施工理论依据的不同将坝体灌浆分为劈裂式灌浆和充填式灌浆两种。充填式灌浆是利用浆液的自重，将浆液注入坝体，堵塞洞穴和裂隙，以此提高坝体强度的施工技术。劈裂式灌浆是运用坝体坝应力分布规律，采用将浆液加压的方式，将坝体沿坝轴线方向劈裂，同时灌注合适的泥浆，形成连续的防渗泥墙用以堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层，以提高坝体的防渗能力。同时通过灌浆后坝体内部应力的重新分布，提高坝体的抗变形能力，提高坝体稳定性。劈裂式灌浆和充填式灌浆对土料和浆液的物理力学性质要求不同，在进行实际施工时要根据坝体的特点选择适宜的灌浆技术，以此保障灌浆后的坝体质量。

2 坝体灌浆技术与施工

2.1 坝体灌浆前的准备工作

在进行坝体灌浆前，首先要对隐患进行勘探，采用综合物探等方式对隐患进行勘探，并根据勘探结果与坝体结构进行分析，选择适宜的灌浆方式。在进行坝体勘探时需要注意勘探方式的选择，尽量不选择注水试验等会加剧坝体裂缝的勘探方式，以此减少新的坝体裂缝形成或扩大原有裂缝。做好基础勘探与灌浆方式的确认后，应根据灌浆设计规范进行灌浆施工设计方案的编制，以科学性、合理性、经济性味基本原则，科学的进行施工方案编制。其后根据设计要求进行灌浆物料、设备的准备工作。在进行物料与设备的准备工作时，要注重施工设备的配套选择与租赁、借用的科学规划，提高设备使用效率的同时减低租赁成本。对于非配套设备的使用时，还要注重泥浆泵的选择，避免泥浆泵容量过大造成的非设计劈裂坝体、避免容量过小造成灌浆压力达不到设计要求。应根据施工前的灌浆试验选择适宜的泥浆泵等设备、以此满足施工技术要求。

2.2 坝体灌浆的施工技术管理重点

根据坝体灌浆施工技术的不同，坝体灌浆施工技术管理重点也不相同。以下就土坝灌浆的施工过程管理等问题进行简要论述。

土坝灌浆施工可以分为造孔、灌浆两部分，一般多采用分序造孔的方式进行，在第一序孔灌浆完成后，进行第二序孔施工，如第二序孔灌浆完成后能够形成连续的防渗泥墙即可不必进行第三序孔的造孔，如不能，则还须进行第三序孔造孔、灌浆。为了提高造孔效率、减少钻孔水力劈裂，常用造孔方式使采用钻机造孔时倒入少量水和泥浆。

在进行坝体灌浆过程中，如采用劈裂式灌浆，则应采用孔底注浆全孔关注的方法，将注浆管下至孔底0.5到1m处，采用不设置阻浆塞的方式进行灌浆，在孔口压力达到设计灌浆压力时停止灌浆。提升注浆管3到4m后继续灌至设计要求。经过反复关注使该孔灌浆达到设计要求。灌浆过程应采用少灌多复的方式节能型，以此提高泥墙质量，保障坝体的安全。如采用充填式灌浆，则应采用下套管后自下而上的分段灌浆方式进行灌浆，以此充填坝体中的裂缝与洞穴。达到灌浆国策很难过不产生新的劈裂。

灌浆过程中要通过综合控制等方式提高灌浆质量，确保坝体安全。根据有关规范要求，两次灌浆时间间隔应大于五天。为了更好的提高泥浆估计速度和泥墙密度，应在工期允许范围能尽量延长间隔时间。另外根据工程所在地气候条件的不同，间隔时间也应有所区别。由于南方坝体土料粘粒含量较多，含水量也较大，所以，其灌浆时间间隔也应相应延长。北方地区坝体土料含水量较少，其泥浆解雇速度较快，可以在一定程度上缩短灌浆间隔时间。这就需要灌浆施工企业根据坝体土料、含水量、裂缝与孔洞大小等因素结合泥浆浆液估计速度等进行综合分析后进行确定，以确保灌浆施工质量。由于在灌浆压力计算过程中，所有条件均为理想条件，因此其灌浆压力计算数值较实际压力数值偏大，因此，在实际灌浆中应将灌浆压力设定为稍小于设计压力数值，以此保障灌浆安全。在实际灌浆中常会渠道压力表读数超过最大允许压力，这时极有可能是灌浆管路出现堵塞或其他故障，灌浆施工企业应及时对故障进行分析，找出压力过大原因，排除故障，以保障压力表都市能够真实的反应灌浆压力，为灌浆施工奠定基础。

3 坝体灌浆施工过程管理的分析

坝体灌浆施工过程的管理对灌浆质量有着重要的影响，对施工企业经济效益有着重要的意义。灌浆施工企业在工程开工前，必须通过对坝体工程实际情况的勘测分析、企业施工技术水平分析、施工设计方案分析等工作，明确施工注意事项，并根据灌浆工艺技术特定构建施工过程管理体系，以灌浆施工管理体系为基础开展灌浆施工的管理工作。在灌浆施工管理体系的建立中，施工企业要注重质量管理体系与成本控制体系的完善。在施工过程中加强现场技术人员、质量管理人员的管理，要求现场管理人员根据施工质量控制点进行严格的质量管理，保障坝体灌浆质量。同时还要注重对设备操作人员的培训与管理，严格执行定岗定员制度，非设备操作人员严禁操作设备，避免设备的损坏、避免施工工艺技术参数控制困难。

由于坝体灌浆施工场地较大，施工过程中材料的二次运输、设备停放地点与施工地点存在距离差，使得施工过程中材料二次运输及设备搬运等成本较高。这就需要施工企业根据灌浆工程施工进度，科学的进行场地规划与材料采购规划。减少材料存放、减少施工设备停放与施工地点间的距离，减少二次运输成本，提高灌浆施工企业经济效益。在注重上述两方面管理的同时，施工企业还要注重施工过程的安全管理，加强安全防护设备的巡检，避免安全防护设备不健全或损坏危害到施工人员的人身安全，降低安全事故成本。通过多方面的施工管理以及严格施工工艺控制，确保坝体灌浆工程的顺利开展，有效提高灌浆施工质量。

4 结论

坝体灌浆技术是现代坝体病害质量的重要方式，其需要灌浆施工企业具有较高的专业技术水平，以确保灌浆施工质量与坝体安全。因此，灌浆施工企业在注重自身管理水平提高的同时，还要注重专业技术人才的引进与培养，以技术力量作为基础，提高企业综合市场竞争，提高坝体灌浆施工质量，为我国水利工程建设与维护奠定坚实的基础、为我国可持续发展战略的实施奠定基础。

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