水利坝体的化学灌浆加固技术探讨

摘要：在水利工程施工过程中，对坝体结构的施工是非常重要的，水利坝体的稳定和牢固，直接影响着水力发电的质量。文章就施工过程中使用化学灌浆加固技术对工程坝体加强工程的稳固性进行了分析。

关键词：水利工程；水利坝体；化学灌浆加固技术；坝体结构；水利发电 文献标识码：A

中图分类号：TV543 文章编号：1009-2374（2015）10-0139-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0920

在水利工程施工过程中，随着我国现代技术的稳步提高，现代水利工程施工技术也有很大的发展，由于水利工程土石坝使用的材料大都是混凝土土石结构，经过风吹日晒、雨水等自然的侵蚀，使用一段时间后，经常发生坝体裂缝现象，因为水的侵入，会使裂缝逐渐加宽，给水库大坝造成了严重危害。如何有效地治理坝体裂缝现象呢？使用化学灌浆的方法，能够很好地对坝体进行维护，不但能够节省材料，还能起到很好的加固作用，对我国水利事业的发展也有很好的促进作用。

1 水利工程中混凝土裂缝对大坝的影响

为了保证水利工程的施工质量，尤其是坝体的稳固性，施工过程中经常使用混凝土作为施工的主要原料，可是因为自然因素的影响，混凝土经过刮风下雨等的侵蚀、风化或者施工技术人员在施工过程中自身的原因，造成混凝土坝体裂缝发生。由于坝体裂缝，使混凝土本身的工程结构遭到破坏，使外界物体很容易通过裂缝进入坝体，造成坝体稳定性降低，如果裂缝进一步加大，会导致混凝土坝体损害甚至出现坝体塌陷现象发生。所以，要加强水利工程坝体的维护与管理，发现问题及时处理，保证工程的使用寿命。

2 化学灌浆在水利工程施工过程中的应用

使用一些化学原料，如通过有机原料和无机原料按照一定的比例进行配制，使用高压灌浆泵等灌浆设备压入相应的岩层或者裂缝内，让其充分渗入、渗透，然后进行散开、凝结并凝固，从而进一步加强地层的稳固性，避免地层产生形变而对建筑物产生危害，同时对坝体裂缝修缮和增固，补漏防水中都起着很重要的作用。

2.1 对化学灌浆技术论述

对于水利工程施工过程中的坝体裂缝的处理，主要通过化学灌浆稳固的方法对深度裂缝和穿透性裂缝进行处理，灌浆时材料的选择，主要使用混凝土浆液包括水溶性强度很强的聚氨酯材料、环氧材料等，对坝体一些长期存在的死缝是很好的修补材料。坝体的裂缝如果是活性的，可使用弹性聚氨酯等材料，通过对裂缝进行必要的分析、考查，从而断定灌浆孔的位置。再在其位置进行钻孔，然后通过高压枪喷入水进行充分的冲洗，伸入灌浆管，并顺着裂缝的位置凿成高、宽度为6～7厘米的V形水槽，再用水冲刷干净，用基波对槽子内部进行刷涂，再用水泥浆液进行嵌缝，当进行灌浆之前，首先喷入水进行检测是否有漏水现象，当灌浆完成后封口的时候，其浆液吸浆量应该不大于0.023/6min。裂缝有各种不同的类型，如垂直裂缝、倾斜裂缝、水平裂缝等，要根据实际情况进行具体分析，采用不同的灌浆方法，如水平裂缝，可以从裂缝底部入手或者从吸入浆液量较多的钻孔开始喷入，而对于倾斜或垂直的裂缝，可以采用从上到下、由深到浅的方法实施。

2.2 化学灌浆使用的材料及应注意的问题

当前化学灌浆经常使用的浆液有两种，环氧浆液是其中一种，它的主要成分是环氧树脂，它主要对0.2～0.3的裂缝有很好的修补作用，收缩性不大，灌注强度较大，渗漏性不大，丙烯酰胺则是丙凝浆液的主要成分，对很细小的裂缝起了很好的作用，灌注性能好，浆液的浓度在13～16和水相同时，能很好地控制凝结时间，况且丙凝浆液有较好的稳定性能，不渗水，膨胀性能稳定，抵抗挤压能力较强，是化学灌浆中比较好的防渗材料。在处理裂缝时，要根据实际情况，即裂缝宽度的大小和渗水的严重程度采取适当的方法进行灌浆，以使达到最佳灌注效果。但有些特殊情况，可以多种方法共同进行，如果坝体裂缝较宽，渗水严重，可以先用丙凝浆液实施灌浆，然后再用环氧浆液实行灌浆，能够很好地起到补缝效果。不论是丙凝浆液灌注还是环氧浆液，工程施工时要在11℃～15℃范围内温度施工，以保证工程质量。

2.3 化学灌浆在水利工程施工过程中坝体裂缝的应用

在水利工程施工过程中，如何对坝体裂缝进行化学灌浆，必须先要冲刷裂缝，使裂缝保持洁净，清除里面的杂质和混凝土里面钙化的东西，具体操作过程是：用高压枪冲洗杂质，然后再用钢刷用力清刷，保证化学灌浆时里面整洁、洁净，以确保灌浆时的效果和质量。

另外，要使化学灌浆的浆液和裂缝里面的水泥砂石等进行充分融合，这样，灌浆时就不容易发生裂开和漏浆液现象，在处理灌浆时，有时候要在裂缝的表层实施凿槽，开凿后，也要先对里面的碎裂的石沫进行清除，再使用高压水枪用水冲刷，然后通过对空气进行压缩后再吹干，再进行埋设管道和灌浆管，两管之间的距离一般在22～55厘米之间，具体情况要依据水利工程施工实际情况裁定。通常使用的灌浆管是紫钢管，埋放的时候经常使用一些硬质水泥，为了避免出现水泥漏浆液，V形槽里面要使用凝固性能较好的水泥进行封堵，要严格按照技术设计的方案去做，保证裂缝化学灌浆的有序进行，以保证灌浆的质量。

化学灌浆完成以后，要迅速对裂缝的界面实施整理，对灌浆管进行清除，再用加厚涂料对裂缝的表面实行粉刷，使裂缝表面趋于平整。再在坝体裂缝的两侧部分进行凿孔，再用钢箭进行固定，然后使用环氧灌浆浆液灌入进行加固，裂缝的两侧的坝体会自然拉紧。

2.4 对化学灌浆质量的有效控制

对水利工程施工过程中使用化学灌浆时，如何很好地控制灌浆的过程，保证灌浆的质量呢？这就要求必须控制施工时所用的原材料，施工时的操作方法和步骤、工艺技术等，以保证灌浆质量和效果。要对坝体裂缝认真地勘查研究，根据当时的实际情况，选择相应的灌浆材料。在材料的配制过程中，必须依照配置比例，以达到最佳的配制效果，保证灌浆材料在施工过程中的质量。同时，在施工中，要考虑到坝体裂缝的具体情况，采用适当的灌浆方法，是单孔还是间歇相结合的方法，真正达到最好灌浆效果。如：水利施工过程中，如果需要使用环氧材料实行灌浆，因为环氧材料凝固要经过一段时间，所以，在灌浆过程中，如果浆液达到一定程度，要使灌浆停止，等到环氧浆液达到需要的凝固程度后，然后再灌浆。

在水利工程灌浆过程中，要切实分析研究坝体裂缝的方向，裂缝内填入混凝土时它们之间相互渗透的情况及所经受的压力。如果坝体裂缝内部还会有其他裂缝，就必须使坝体裂缝内部渗透的范围要加大，假如渗透压力达不到一定标准，或者范围太小，就会出现裂缝不能充分填入浆液的现象，也会使灌浆不能达到预期

效果。

3 结语

混凝土坝体化学灌浆加固技术已经广泛用于水利水电施工过程中的各个方面，其技术水平也越来越高。如果在灌浆施工过程中，控制好浆液的材料，加强技术监督，增强坝体强度，就能很好地提高水利工程质量。化学灌浆在水利工程坝体裂缝处理中发挥了很大的作用，但也要注意日常的维护与管理，从而最大限度避免坝体裂缝发生，尤其在混凝土坝体裂缝出现开始的时候，要迅速及时地对坝体实施灌浆处理，防止坝体裂缝逐渐变宽而出现更大的安全隐患。

参考文献

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[J].水工建设与养护，2007，（8）.

[2] 李军.混凝土坝体裂缝的处理[J].水利工程师，2008，（2）.

[3] 王皓.化学灌浆技术在混凝土坝体修复中的应用[J].建筑工业，2008，（10）.

[4] 刘利杰.混凝土坝体病害治理与防护[J].水工养护，2007，（3）.

作者简介：张玉波（1975-），男，水利局四十里堡镇水利服务中心助理工程师，研究方向：水利工程。

（责任编辑：蒋建华）