水利水电工程中灌浆施工技术处理方法探讨

袁睿 黄辉 李新霞 雷勇

摘 要：水利水电的建设有助于改善干旱地区缺水现象，使水资源得到合理分配利用，从而使生态环境得到进一步的改善。灌浆施工技术作为提高水利水电工程技术的重要一环在水利水电工程中得到了十分广泛的应用。对不同的水利水电工程项目要区别对待，选择适合的灌浆施工技术及处理方法，这样才能最大程度的发挥灌浆施工技术的作用，确保工程项目的质量与进度。

关键词：水利水电工程；灌浆施工；处理方法

随着国家在水利方向投入力度的加大，水利水电工程也开始蓬勃兴起，由于其工程的浩大及其防洪的特殊功能性，对工程项目的质量有很高的要求，特别是在水库或河坝的建设中，松散的土质给工程的安全及质量带来了更高的要求，而作为水利水电工程的重要一环，灌浆施工技术其自身在计算精度和系统复杂程序之间的矛盾更是为工程的顺利进行带来了很大干扰。因此，为了能保证工程项目的整体质量，有必要对灌浆施工常见情况的处理方法进行充分的了解。文章主要对工程中出现的特大漏水通道、大量吸浆不止、岩溶地段和承压四种情况的灌浆施工技术的处理方法进行探讨。

1 特大漏水通道时应采取的灌浆施工技术处理方法

导致大量漏水的一个重要原因是因为溶洞的形成，而名为喀斯特的溶洞一般是在地层结构表现为可溶性岩石结构特点时形成。还有一种情况是由于在水利水电工程中经常采用的爆破法使得坝肩岩体中产生很大的裂缝，对于这些特殊原因造成的漏水通道，就必须区别对待，采取适当不同的应对措施从而避免材料的浪费及带来的安全隐患。

1.1 倾角缓和、无水流作用的大通道灌浆施工技术处理

在这种情况下，宜采用浓度偏高的水泥砂浆或是间歇灌浆法进行灌浆施工，如果效果仍不甚理想，则可以换用由水泥配合的玻璃浆、粘土浆、粉煤灰浆和砂浆得到的混合浆液或是采用定量灌注的方式进行灌浆施工。值得说明的是，这种混合浆液同样适合注入量较大或遇水性能受到严重恶化的场合。

1.2 倾角陡峭、有水流作用的大孔洞灌浆施工技术处理

为了实现将漏水通道堵死的目的，可考虑用聚丙烯、聚酯、尼龙等材料做成的模袋投入到孔内再实施灌浆处理，这种模袋的强度很高，而且水泥浆液已经在模袋中凝固，在水下也不会分散。在通道的压力作用下，模袋具有很好的变形性能，非常适合将孔道堵塞。化学灌浆也是处理这种情况的一个好办法，但要注意的是，为了达到防止渗透的作用及满足强度要求，一般要在水泥浆液中加入速凝剂，而且其混合密度也有相当的要求。

2 大量吸浆不止时灌浆施工处理办法

特殊的地层结构会使得浆液造成流失或渗透，从而会发生大量吸浆不止的情况，这样给灌浆造成了极大困难，而且浪费了原材料。解决这类情况主要有如下几种办法：（1）低压式灌浆或自流式灌浆。这两种灌浆方法采用的原理都是是压力变小的原理。等到浆液充满间隙，浆液的流动速度也变小后再加大压力，同时按照常规灌浆方法处理。（2）限流式灌浆。一般是将浆液的流速控制在一个合理范围之内从而保证浆液在裂隙中能得到快速的沉积，当浆液流入量明显减小时同样按照常规灌浆方法处理。（3）速凝式或浓浆式灌浆。浓浆灌注是采用粘稠度较高的水泥进行灌浆，通常比例是0.5：1；而速凝即是在浆液中加入速凝剂，二者可以配合完成，如在粘稠水泥中加入水玻璃氯化钙速凝剂。（4）水泥砂浆控制灌浆。在灌注时可根据实际情况酌情在水泥中掺入砂砾然后慢慢搅拌均匀，最后使用砂浆进行灌注。（5）间歇式灌浆。在灌注的水泥达到一定容量后暂时停止灌注，间歇一段时间，通过仔细观察水泥渗透状况再决定下一次的灌注时间及灌注量，最后完成灌浆施工。

3 岩溶地段灌浆施工处理方法

对于特殊地段的灌浆施工处理应区别对待，其中比较典型的便是岩溶地段，这类地段的处理

3.1 有填充物

如果在岩溶地段内存在有填充物，则必须考虑到地段的规模及深度，然后根据地段内实际情况采用合适的处理方式。一般来说可以运用高压灌浆法或是高压旋喷灌浆法。高压灌浆法是采用经过高压处理的水泥灌浆来处理岩溶，其原理是使灌浆的压力增大，挤压密实填充物，这样既增加了他的抗渗透稳定性，同时又使水泥浆呈条带状伸展从而构成网格形式，这样发挥了高压灌浆法的最大作用。

3.2 无填充物

如果岩溶地段内没有填充物，那么说明岩溶的空洞较大，为了处理好此内情况的灌浆，应先投放一些粒径不到40mm的干净碎石于其内，然后再注入水泥砂浆，也可使用其他混合砂浆。

4 有承压时的灌浆施工处理方法

在灌浆孔中注入承压水后，如果地层内含水层压力较大或者在比水库蓄水位低的孔道中灌浆时，承压水会从灌浆孔中喷涌出来，在这种情况下，灌浆的内压必须比承压水的压力大否则达不到灌浆的目的。值得注意的是，灌浆压力同样不能过高，过高的话也有可能造成地层的压裂或是引起基础振动，一般在承压条件下有以下几种灌浆方式。

4.1 闭浆

其要点是在灌浆结束后迅速将进浆管和回浆管阀门关闭，使已经灌注的浆液依旧处于受压状态，等待其凝固一段时间后再打开两个阀门，仔细观察是否出现涌水现象，一般在6-8小时候闭浆结束，未出现涌水则灌浆合格。

4.2 压力屏浆法

若灌浆结束标准后，未出现明显问题则可保持水泥浓度不变，否则应适当调高水泥浓度在压力不变的情况下继续灌浆，这样做的好处在于避免了已经灌注的浆液回流。

4.3 化学灌浆法

在进行了上述方法处理效果仍不甚理想时可以考虑使用化学灌浆法处理，采用上述方法降低孔道内浆液的注入率后再采用化学灌浆方法进行灌浆。

5 高压喷射灌浆施工技术

大多数的水利水电工程都是在水下等恶劣施工环境下进行施工的，为了提高工程基础的防渗透功能就要用到高压喷射灌浆的施工技术。这种施工技术不仅成本低廉，而且有较高的可靠性，因此得到了广泛的应用。利用高压喷射灌浆施工技术进行施工时，主要是利用钻机先进行钻孔，当达到所需要的深度后，利用高压泥浆泵的高压水流破环周围的地层土体结构，同时高压喷射固化浆液，这样就使浆液和土体达到了较有效的固化，形成了较好性能的固结体，增强了土体的强度和稳定性。其中固结体的形状特征在一定程度上反应了其性能，所以应注意控制喷射流的移动方向来保证固结体的形状特征。在喷射过程中通常采用旋转、定向、摆动三种方式来进行喷射。旋转喷射可以很好提高地基的抗剪强度，还对加固地基也有一定作用；定向喷射会形成壁状的固结体，摆动喷射会形成扇状的固结体，这些都对地基的防渗透性能有很好的提升。

6 结束语

随着水利水电工程的重要性越来越凸显，灌浆施工技术也在水利水电工程中得到了更为广泛的应用和完善，同样也应得到技术施工人员的高度重视，在施工过程中要合理选择、灵活运用多种灌浆技术，从而确保工程项目的安全和顺利实施。

参考文献

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作者简介：袁睿（1979-），男，广东深圳人，大专，工程师，研究方向：水利水电工程。