基础灌浆施工技术在水利工程中的应用

王恕法

【摘 要】随着水利工程的发展速度不断加快，基础灌浆施工技术取得了非常快速的发展，作为一项十分复杂的施工技术，对设计人员及施工人员的要求都较高。我们在进行水利工程基础的施工中要充分的做到研究基础灌浆技术的各项指标，优化设计程序，做到施工技术方面的扬长避短，做到每一种基础灌浆技术都起到很好的效果，促使工程的质量和安全的运行有很大的提升。同时也要将多种灌浆技术进行不同的结合，从而达到节约成本，发挥最大效益的目的。

【关键词】基础灌浆；施工技术；水利工程

1.灌浆类型

灌浆的种类主要有帷幕灌浆、固结灌浆、接触灌浆、坝基石灌浆。上游迎水面的坝基内是形成一道连续防渗幕墙的帷幕灌浆通常布置地方。帷幕灌浆是为了降低坝基的渗流率，减轻坝底渗透压力，促使基础的渗透得到稳定。当地的地质条件和作用水头是决定帷幕灌浆深度的重要因素，与固结灌浆相比要深得多，有些工程的帷幕深度超过百米。施工中，通常采用单孔灌浆，所使用的灌浆压力比较大。

固结灌浆孔的布置一般选在基岩地质条件较好、坝基上、下游应力较大的部位；当遇到地质条件较差而坝体较高的情况时，对坝基进行全面的固结灌浆或在坝基以外上、下游一定范围内进行固结灌浆便相当有必要。灌浆孔的深度一般大于 5m，小于 8 m，部分深度也在 15～40 m 之间，各孔在平面上呈网格交错布置。通常采用群孔灌浆和群孔冲洗。提升基础的防水性，基岩的整体牢固性、抗压性是固结灌浆的主要目标。接触灌浆是为了强化强坝体混凝土与坝基或岸肩之间的结合能力，加强坝体的抗滑稳定性。一般是通过混凝土钻孔压浆或预先在接触面上埋设灌浆盒及相应的管道系统。通常情况下在坝体混凝土达到稳定温度以后再进行接触灌浆，这样可在一定程度上避免混凝土收缩产生拉裂。坝基岩石灌浆是将某种具有胶凝性和流动性的浆液，按科学比例，在钻孔用灌浆设备的作用下压入岩层的孔（裂）隙中，经过硬化胶结后，形成结石，使得基岩的硬度与整体性得到提高，有效提高基岩的防水防渗性能。

1、基础灌浆施工技术在水利工程中的应用

1.1、基础灌浆施工技术在岩溶地区的应用

随着水利工程施工项目不断的增多，其水利工程的地质环境也存在着一定的差异。其中在水利工程施工中，最为常见的地质结构就是岩溶基础结构。目前，我们在岩溶地区对水利工程进行基础施工时候，施工人员一般就要根据工程施工的实际情况以及相关规范的要求，将其施工技术分为无填充物施工和填充施工这两种。并且根据周围环境的不同，来对其施工技术进行严格的要求，以确保工程施工的质量不会受到影响。而其中基础灌浆施工技术在岩溶地区的施工应用则体现在以下几个方面：

1.1.1、使用高压灌浆技术对岩溶地区实施基础灌浆

为了提高水利工程基础结构的密实性，使其不容易受到外界因素的影响，而出现渗漏、开裂等问题。因此施工人员为了保障水利工程的质量符合工程设计的要求，就采用高压灌浆施工技术，来对水利工程的岩溶基础进行有效的处理，使其水泥浆液渗透到土层结构当中，让土层结构的稳定性和强度得到了有效的提高，从而延长了水利工程建筑设施的使用寿命。

1.1.2、使用高压旋喷灌浆技术对岩溶地区实施基础灌浆

在对岩溶地区基础进行处理的过程中，施工人员还可以采用高压旋喷灌浆施工技术，来对其进行处理。这种施工方法主要是通过钻孔设备来对其地层结构进行处理，然后再将水泥浆液通过钻机设备灌注到孔中，让水泥浆液和岩溶土质混合在一起，形成一种新型的地质结构，进而使其原水利工程岩溶基础地区地层结构的强度得到了明显的提高，让水利工程建筑结构的质量不会受到地质结构的影响而出现问题。

1.1.3、使用基础灌浆技术对浅层含岩溶地区实施基础灌浆

浅层含岩溶地区一般岩溶深度较浅，需要将浅层岩溶中的沙土挖掘出來，然后在使用水泥砂浆对原有较浅的岩溶地区进行回灌。

1.1.4、使用基础灌浆技术对深层岩溶地区实施基础灌浆

一般情况，当岩溶的深度在50米时，可以把这种岩溶称为深层岩溶，在对深层岩溶的基础进行施工时，使用高压旋喷技术对基础灌浆是有一定困难的，因此我们需要采取其他的灌浆办法，可以用普通的灌浆方法对岩溶地区的周围进行灌浆处理，水泥浆进入深层岩溶的过程中会对深层岩溶中的其他填充物进行排挤，由于所受排挤的压力很大，导致原有填充物和水泥浆结合并很快硬化。

1.2、针对吸浆加大的水利工程的灌注方法

一般来说，对水利工程中出现的岩缝灌浆会在1～3小时内结束，在对岩缝灌浆的过程中，使用水泥的数量也是有限的，一般情况，单位面积的岩缝在灌浆的过程中使用水泥的数量应该小于120～220kg/m。因此，对于一般吸浆的岩缝我们可以按照正常的施工工序。但是在对岩缝灌浆的过程中，有很多岩缝会出现大量吸浆的情况，因为水泥浆始终不能保持满足，所以需要采取一定的措施来解决这种情况。出现大量吸浆的有很多原因，但是究其根本是因为地质条件的特殊，灌注的水泥浆有可能从特殊的地理通道流到别的位置，也有可能是从灌浆区附近的地表溢出。在这种特殊的灌浆方法对基础进行灌浆时，一般来说，结束是灌浆的压力往往要比预先设计的要小，在无法按设计压力灌浆时应该随机应变，可适当降低灌浆压力，在灌浆一段时间之后，带灌入砂浆凝固时，若无其他原因可按设计压力进行灌浆。

2、灌浆施工技术在严重漏水情况下的运用

水利施工的漏水情况会导致水利工程建设的整体质量和使用年限，如果只是采用一般的灌浆方法起到的效果不会很明显，需要施工队伍选择合适的施工技术来解决这一问题。

2.1采用帷幕灌浆的处理方法

帷幕灌浆技术实用性很强，应用的范围也比较广，在水利工程基础施工中用于防渗处理效果显著。帷幕灌浆要选择合适的钻孔机钻孔，然后利用高压设备将水泥浆灌注到孔中。帷幕灌浆孔间距2m，轴向偏差应控制10cm以内，图1为三排孔孔位布置图。利用帷幕灌浆技术可以将水泥浆和土层有效的融合，形成帷幕的形式，并且非常密实，起到从根本上增加土层防渗的作用。

2.2采用充填级配料进行处理

也就是说，我们要使用粘稠的水泥浆直接灌入到砂砾中，通过砂砾和水泥接触的过程中应该注意到砾石的直径范围应该越来越大的。如果在使用了这种方法之后，效果不是很理想的情况下，我们应该就需要使用充填级配料。简单地说，就是粗砂、砾石、水泥的混合物，通过使用这种方法在地基中形成比较自然的反过滤层。在实际的施工过程中应该对灌入的量有比较准确的判断，尽可能的不造成填料的浪费。科学合理的填充配料不仅可以在砾石的最窄处“架桥”，进而堵住裂缝，形成反过滤层，同时还可以提高工程的抗渗水性能。

3、水利工程基础在大吸浆量情况下的灌浆施工技术

在水利工程基础施工中，当岩缝灌浆施工的单位耗浆量超过120～220kg/m时，会造成灌浆施工无法在1～3小时内结束，须采取特殊的灌浆技术来加以解决。

3.1多次灌浆施工技术

多次灌浆也叫间歇性灌浆，指将一定的灌浆时间或数量作为灌浆标准，当灌浆达到这个标准后即中断灌浆，静待一定的时间后再继续实施灌浆，如此反复进行，直至完成全部灌浆。在结束多次灌浆施工时，灌浆的压力不一定能够达到设计的要求，这时如果灌浆压力不够，可先在低压状态下结束灌浆，等灌入的砂浆凝固时再进行复灌，然后再按设计压力来结束灌浆。在多次灌浆施工中，灌漿中的间隔时间通常要按照工程的实际情况来合理设定，但必须确保在8小时内完成灌浆施工。

3.2降压灌浆施工技术

降压灌浆施工技术是指通过降低灌浆时的压力来延缓砂浆在岩缝中的流动速度，或是以较低压力来使水泥砂浆保持在自流状态，从而加快水泥砂浆在岩缝中的沉积和凝结速度，待水泥砂浆在岩缝中不再流动时，再根据常规方法进行灌浆施工。

3.3限流灌浆施工技术

限制灌浆是指将施工时的灌浆量限制在10～15L/min范围内，使浆液的流动速度降低，从而达到加快浆液沉积、凝结的效果。在灌浆量明显降低后，再提高灌浆压力，并使灌浆量保持在10～15L/min范围内，直至灌浆结束。

结语

灌浆技术都有其自身优点，但也有其缺点。在关键施工时尤其是在岩溶发育地段的灌浆施工经常要和施工人员的丰富经验和对其类似这样工程分析、借鉴相结合。在大吸浆量比较大的地区采用的灌浆技术虽然比较简单，可是因为水泥砂浆蔓延对其造成较大的浪费，对其施工经济成本费用增加了，出现严重漏水情况时采用的基础灌浆操作要比其他灌浆操作要相对复杂许多，科学合理的使用灌浆技术对其灌浆效果有明显的效果，与此同时还能大大的降低施工经济成本，在建设水利工程当中以采取因地制宜的方式，在不同地质情况下采用不同基础灌浆方法，选择科学合理的基础灌浆技术，或者采用多种灌浆技术相结合，要真正做到所有灌浆技术都要对其产生良好效果，保证水利工程质量及安全稳定运行有重要作用。