灌浆技术在水利工程中的推广应用

王敏　孙亚东

摘 要：灌浆技术作为一种成熟的技术，目前在各个领域的应用都很广泛，它在建筑地基处理中也比较常见，此项技术目前经常被应用于水利工程施工中。由于水利工程对基础的要求比较严格，需要有防渗和抗震等功能性的要求，因此采用必要的技术处理方式显得尤为重要，利用灌浆技术可以消除地基的一些天然缺陷，使基础具有足够的强度、整体性、稳定性和抗渗性，以保證工程的安全和运行。文章针对不同的地质条件，简单论述了灌浆技术在水利工程基础中的推广应用，并对灌浆技术进行了分析和研究。

关键词：灌浆技术；水利工程；基础；应用

随着水利工程建设速度和规模的飞速发展，对水利工程企业技术水平要求也越来越高。水利工程地基问题成为建筑单位处理的难题。灌浆技术的应用解决了这一难题，它能适用各种不良地质条件，也能满足水利工程在建设初期对地基进行防渗处理的条件，因此灌浆技术在水利工程地基处理中得到了很大的发展空间。基础灌浆就是将流动性的浆液按照一定的配合比，通过灌浆设备压入到岩层中，通过硬化胶结，形成结石，提高基础强度和整体性，改善基础的抗渗性。下面我们着重介绍此项技术在各种地质条件下的应用。

1 岩溶地区灌浆技术的应用

岩溶地区的基础处理大都是凭借施工经验和同类工程施工成果进行的，没有可以参照的完善的施工技术标准。岩溶地区的基础施工分为有填充物和无填充物两种，这两种基础施工，前者要求比较严格。岩溶的深度和直径大小决定了基础施工的灌浆技术方法。常用的基础灌浆技术有高压灌浆技术和高压旋喷灌浆技术。

1.1 高压灌浆技术

高压灌浆技术是让水泥浆以条状的形式渗透在土壤中，边渗透边形成一种网状结构，另外采用不冲洗高压水泥灌浆方法可以使填充物填充的更加密实，因此，采用此种方法处理的基础其抗劈裂性能和稳定性都很强。

1.2 高压旋喷灌浆技术

高压旋喷灌浆技术是利用机械钻机深入到地下，在钻机头部安装一个喷嘴，利用高压泵将水泥浆通过喷嘴喷射到土层中去。喷射的水泥浆破坏了土层的原有结构，同时，钻机的头部一边向上提，一边高速旋转，使水泥浆和土层拌合在一起，凝结成强度比较高的柱体，从而使地基得到加固。

1.3 浅层含岩溶地区的基础灌浆

对于这种深度较浅的岩溶地区的基础可以将岩溶中的砂土换填出来，然后再用配好的水泥浆灌入处理即可。

1.4 深层岩溶地区的基础灌浆

深层岩溶是指深度在50米以上的岩溶。这种岩溶的基础灌浆施工比较困难，使用高压旋喷灌浆技术对基础进行灌浆不容易实现，因此要考虑采用其他的方法进行施工。我们可以采用普通灌浆方法先对岩溶地区周围进行灌浆，浆液在进入深层岩溶过程中会对深层岩溶中的填充物进行排挤，排挤产生很大的压力，促进填充物和水泥浆液结合并快速硬化。

2 吸浆较大水利工程的灌浆技术应用

正常情况下，对水利工程的灌浆不会超过三小时，单位面积岩缝水泥用量大概在120kg/m3～220kg/m3，数量有限。但是也会出现在灌浆过程中，耗费大量水泥浆液也不能满足灌浆需要，岩缝大量吸浆的情况发生，遇到这种情况就必须采取一定的技术措施来进行解决。从出现大量吸浆情况原因分析可能有很多，最根本是因为地质条件比较特殊，使灌入的水泥浆液从别的通道流失，也可能从灌浆区附近的地表溢出。根据原因我们可以采取相应的措施进行处理。

2.1 采取灌入水泥砂浆的方法

根据情况逐步提高水泥砂浆中的掺砂量，增大砂的粒径，搅拌均匀后用砂浆泵灌入。

2.2 采取限流措施

限流的目的是减小水泥浆在岩缝中的流动速度，从而使灌入的浆液能够快速沉淀并凝固。通过单位时间内灌入岩缝中砂浆体积量来计量控制，一般灌注速度控制在10L/min左右。

2.3 采用降压措施

采取降压措施的目的也是通过降低灌浆压力来减小浆液流动速度。岩浆在较小压力作用下慢慢流动，在流动过程中不断凝固，当浆液在岩缝中不在流动时，再适当增加压力。

2.4 采用多次灌浆法

多次灌浆法就是间歇性的对岩缝进行灌浆，每灌注一段时间就要停下等一会，灌浆间歇时间间隔可根据具体情况而定，但是总的灌浆时间不要超过八小时。

采取这种特殊的方式对基础进行灌浆时，不能保证灌浆压力能达到设计压力，一般会比设计的压力小一些。可随情况灵活控制，先适当降低灌浆压力，在灌浆进行一段时间后，浆液凝固时再按设计压力进行灌浆。

除了上面介绍的，还有很多灌浆方法，如采用浓度比较大的水泥浆灌入，在水泥浆液中加速凝剂等，目的都是为了浆液能迅速凝结。

3 严重漏水情况下灌浆技术的应用

水利工程施工中，经常会遇到基础严重漏水的现象。根据经验判断，产生严重漏水原因主要是因为水利工程建设选址不当，选择建设在可溶性岩石地区。遇到这种情况如果还是使用一般的灌浆技术是不经济的，必须考虑采用其他方法进行处理。

3.1 采用填充级配料进行处理

级配料是由土、砂、砾石等组成的颗粒大小不均的混合料，可以形成自然地反滤层。粒料先细后粗，分级灌入，每级灌入浆液量根据经验进行判断，直至灌满为止。使用粒料的主要目的是使某一级粒料在狭窄处能形成“架桥”，将缝隙在中途完全阻塞，形成反过滤层，最后将整个通道堵死，达到防渗的作用。

3.2 采用模袋灌浆的处理方法

模袋是由尼龙、聚丙烯等材料经过特殊的纺织工艺织成，具有强度高，耐磨性能好等特点。使用模袋进行灌浆时，模袋中装有水泥砂浆，水泥砂浆在灌浆压力作用下，水分由模袋中析出，袋中只剩下水泥和砂，相当于降低了水灰比，加快了水泥砂浆凝结速度，提高了水泥砂浆强度。同时模袋还起到束缚砂土，使其不容易流失的作用。模袋的形状也会根据溶洞形状在压力下产生变形，有利于更好更严密的堵塞溶洞。

3.3 采用双浆液灌浆进行处理

双浆液灌浆技术属于化学灌浆的一种，一般是水泥浆和水玻璃分别从两个灌浆管进入混合器，在速凝前到达底部，起到防渗和增加强度的作用。为了既能满足防渗体强度的要求，又不造成浪费，必须控制好浆液扩散的距离，防止过小或过大。浆液的凝结时间也会影响封堵效果，凝结时间长，浆液来不及凝结就容易被冲走；凝结时间短，还没达到底部就凝结，容易造成堵管。因此为了实施有效封堵，必须通过现场试验来确定浆液比例、灌浆压力和灌浆流量等参数。

4 结束语

灌浆技术各有优缺点，因此采用什么样的灌浆方法，一定要结合现场实际情况和施工经验进行选择。好的灌浆技术既能节约成本，又能达到技术要求的效果，因此在施工中我们一定要考虑当地实际情况，不同的地质条件选择不同的灌浆技术，或是将几种技术相结合，将灌浆技术的效果发挥到最大。

参考文献

[1]汪国致.水利工程基础防渗处理中高喷灌浆技术应用[J].四川建材，2009（27）.

[2]刘晓丹.基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].新建设：现代物业上旬刊，2013（14）.

[3]熊明，吴俊姿.高压灌浆技术在水利工程基础施工中的应用[J].科技与生活，2012，8.

[4]吴景华，裴向军，董颜明.某电站大坝基础灌浆试验[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2005，5：18-20.

[5]王丽.基础灌浆技术在坝基处理中的应用[J].科技传播·应用科学，2010，2：55-57.