灌浆技术在水利工程地基处理中的应用

毛建华 薛娟娟

【摘要】灌浆技术在水利工程建筑物的地基处理中被广泛应用，尤其在地基防渗处理领域，更是一项关键防渗技术，在不同地质地段，分析采用不同的灌浆方法，使其在水利工程地基处理中发挥出最大作用。

【关键词】灌浆技术 水利 地基 处理

灌浆技术以其应用范围广、综合成本低、性能强度高等特点，被广泛应用在水利工程的地基处理工作中，灌浆技术已经成为水利工程的施工单位能否长远发展的标志性技术之一。本文详细介绍了在不同质地、不同情况下的灌浆方法。

一、灌浆技术的概念

灌浆技术是利用高强度、高性能的建筑材料作为建筑工程的承力主干，以水泥、砂石及其他有机材料作为填充料，在不同性能的添加剂作用下，于水中混合均匀，形成一种可以封堵裂缝、提高地基坚固强度的灌浆材料。灌浆技术具有成本低、范围广、功效高等特点，在水利工程建筑物地基处理中得到广泛应用，尤其在恶劣地质环境中修建水库、大坝等大型水利工程，在地基处理工作中，灌浆技术是必不可少的防渗漏应用措施。同时，灌浆技术的无毒害、后期变形小、耐腐蚀、耐老化等优点，可以满足大多数不同情况下的地基处理要求。在面对不同情况下，采取不同的灌浆方法，综合考虑各种因素，提供最佳灌浆方法，在冒水、漏水、吸浆以及熔岩地质等特殊情况下，需要结合施工经验和施工现场的具体情况，商讨制定一套成熟、可操作性强的灌浆技术应用策略，为水利工程提供更加稳定坚固的地基，保证水利工程的地基质量和整体安全，为水利工程更好的服务社会提供前提条件。

二、特殊情况下的灌浆技术处理

2.1 冒水情况下的灌浆技术处理

在岩溶和混凝土地质中，容易出现冒水情况，当出现这种情况时，可根据冒水情况的严重程度采取不同的灌浆技术予以处理。判断冒水严重程度可采取以下方法：在冒水点附近预先开设一条孔口管，然后将出水统一引到孔口管中导出，同时封堵好附近的冒水位置，做好准备工作后，采取反压灌浆，把浆料从孔口管压入，观察附近出现冒水情况的岩缝和漏洞，根据冒水情况的严重程度采取相应的灌浆技术处理。对于冒水较轻的岩缝，可以在裂缝的最底部铺一根灌浆管，将速凝砂浆通过灌浆管注入岩缝，可分层次进行灌浆，先灌底部，当底部的砂浆凝固并达到一定强度后，再向更高层次的岩缝注入速凝砂浆，这样可以取得最佳效果；对于冒水比较严重的岩缝，由于岩缝裂隙较大，不可再用上述灌浆方法，需要在岩缝间打若干深孔，用于填埋孔口管，同时在与深孔交叉位置上打若干浅孔，同样埋上孔口管，在灌浆前，需要对岩缝预处理，可选取棉纱等材料封堵岩缝，防止砂浆流失，同时起到促进砂浆凝固的作用，做好预处理工作后，用低压泵对浅孔打浆，待浅孔凝固到一定强度后，再用高压泵对深孔打浆，彻底封堵裂缝，起到防渗漏的效果。

2.2 大量漏水情况下的灌浆技术处理

在可溶性岩石地质地区修建水利工程，经常会遇到大量漏水的情况，当遇到这种情况时，不能采取单纯的打浆封堵措施，这样不仅使用浆料多，成本大，而且效果往往也不尽人意，因此要采用不同的灌浆方法。①填充级配料法，采用这用方法时，将砾石、水泥和沙砾的混合物作为填充级配料，在选取配料时需要注意砾石的大小粒度，并不是越大越好，而是根据实际情况选择才能取到最佳效果。在此使用砾石和沙砾的目的，是将其作为构架“桥梁”的基础，级配料在缝隙中填充时，砾石和沙砾可增加摩擦力，有助于加速及配料的凝固，形成反过滤层，进而完成裂缝的封堵。如果在使用此级配料无法达到预期效果，可适当增加水泥的比例，增加配料的粘稠度。②模袋灌浆发，把水泥砂浆灌入模袋中，以模袋为单位填入裂缝，此方法利用模袋的整体性和可变形性特点，在填充过程中，模袋在相互作用过程中，水泥砂浆中的水分流失，含浆量降低，促进了砂浆的凝固速度。由于水泥砂浆在模袋作用下，也不宜流失，可有效降低用浆量，减少成本投入，扩大效益。在此方法中使用的模袋需要具备较强的耐磨性，一般选用尼龙材质的居多。

2.3 吸浆情况下的灌浆技术处理

在一般裂缝岩层中灌浆的灰浆消耗量不会超过100～200kg/m3，当地质特殊时，岩层裂缝与附近地表连通，可使浆料可从附近地表溢出，或岩层裂缝连有并流入其他通道，造成吸浆不止情况的产生。对于这种情况，一般采用降压、增浓的灌浆方法，具体操作如下：①降压限流，减小打浆压力，或者直接采用无压自流式打浆，这样做的目的是降低浆液的流动速度，加速凝固，当浆液凝固至一定程度后，增加打浆压力，逐渐恢复正常灌浆标准；②增浓，即增加浆液的粘稠度，可采用添加速凝剂、增加水泥等粘合剂的用量、增大沙砾的粒径等方式，增加粘稠度，可有效加快浆液的凝固速度。

若采用以上灌浆方法还无法达到目的，则可采用间歇灌浆法，在灌入一定量的浆液后，停止灌浆，待凝固一段时间后（通常为2～6h），再回复灌浆，如此反复几次便可达到良好效果，每次灌浆量和停歇时间可根据施工地质情况和压力情况决定。

2.4 岩熔地质情况下的灌浆技术处理

当水利工程需要在岩溶地质施工时，需要注意水利工程的地基处理工作，在这种情况下灌浆可分为以下两种情况：①无填充物岩溶地段的灌浆处理。由于不同岩溶地段对于灌浆的要求与具体的处理方式不同，在对灌浆处理时要结合岩溶地段的特点，有针对性的开展工作。对于无填充物的岩溶地段而言，由于其具有较大的空洞，采用热高温流态的混凝土浆料进行直接填充处理。这样不但可以保证灌浆的效率，还可以提升岩溶地段灌浆固化的质量。对于无填充的岩溶较深的地段，可以采用滞留槽，进行灌浆的流量控制，使得浆料在固化的同时，还有“新鲜”的浆料进行补充，进而保证浇灌的定流连续处理。对于较大的岩溶空洞可以相应的调整灌浆入口的孔径大小。②有充填物岩溶地段的灌浆处理。与无填充岩溶地段的灌浆处理环节不同，对于有填充物的岩溶地段在进行热温高压浆料灌注之前，要对岩溶内部的填充物进行压实处理，降低填充物之间的空气系数，可以让更多的浆料进行灌注，进而排除由于空气对于灌注质量产生的不利影响。当然，在一定程度上，这些填充物的存在，还有利于将浆料粘结在一起，使水泥可以形成縱横交错的网格结构，进而增强岩溶地段浆料固化后的硬度和强度。而浇注的方法由于浆料处于常压的状态，无法将填充物进行压实，因此不适合填充物岩溶地段的灌浆处理。

三、结论

灌浆技术作为水利工程中地基处理的基本应用技术之一，在防渗、漏和加强地基坚固程度方面得到越来越多的应用，水利工程施工单位在面对不同地质，不同情况的灌浆施工中，需要掌握灌浆技术的本质精髓，选择最佳的灌浆方法，达到最好的施工效果。

参考文献

【1】王冠英 水利工程中基础灌浆施工的应用及注意要点分析 [J] 《科技创新与应用》 2015（12）

【2】张 霁 岩石基础灌浆技术在水利工程施工中的应用 [J] 《科学导报》 2015（1）