浅析水利工程中的防渗施工技术

李铭杰

（新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局，新疆乌鲁木齐830000）

浅析水利工程中的防渗施工技术

李铭杰

（新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局，新疆乌鲁木齐830000）

随着我国经济的发展，水利工程相关技术的应用也越来越多，其中灌浆防渗技术由于其特点在水利工程中广泛应用。笔者结合具体的水利工程实例，简要介绍防渗处理灌浆技术在水利工程中的应用，希望能对类似工程起到借鉴作用。

水利工程；防渗处理；灌浆技术

引 言

随着我国经济的迅速发展，城市化的建设进程不断推进，水利工程建设相关技术的应用也越来越广泛。防渗处理技术是水利工程中的一个关键技术，它直接关系水利工程的施工质量，对人民的生命和财产安全有着至关重要的作用。在水利工程中的软质区域以及空洞区域往往存在渗漏的问题，因此需要对该区域进行灌浆处理，这对整个水利工程项目而言，具有非常重要的意义。

防渗处理灌浆技术是一种防止水利工程渗漏问题而采取的有效技术。根据水利工程中不同的裂缝情况，应采取不同的灌浆技术，一般情况下普遍使用的灌浆技术有单孔灌浆、双孔灌浆以及多孔灌浆等，灌浆施工中应确保一步到位。在水利工程中，合理的灌浆手法和技术是确保水利工程安全和使用的重要保证。

1 工程概况

某水利工程为大（2）型拦河坝工程，电站装机容量3.2kW。大坝采用粘土心墙砂砾石坝，坝总长为1900m，坝体的总高度为43.95m。根据设计图纸的要求需要对坝体进行充填灌浆施工。大坝施工围堰采用土石混合体来进行砌筑，围堰基础则利用岸滩基岩。鉴于本工程的基岩存在裂缝，这些裂缝是渗水的隐患。从现场调查情况来看，渗水部位是在作用平面下3m的地方，同时渗水部分有3处存在较大的河水流出。本工程采用的是钻孔高压喷射灌浆施工技术。本工程通过设置灌浆孔于坝顶位置，同时严格控制该排距和孔距，要求灌浆深度应当灌浆至基岩以下3m的地方。

2 防渗处理灌浆施工工艺

根据孔深的不同采取不同的灌浆方式，当深孔在6m以内时，采取一次性钻孔和灌浆方式实施，当孔深大于6m时，则可以采取分段钻孔和灌浆。结合本工程实践经验，笔者总结出对于单孔段灌浆流程，见图1所示。

图1 单孔段灌浆施工工艺流程

2.1 测量放线

根据所提供的测量控制点、基线以及水准点进行施工控制网的测设。控制点和水准点均应满足平面位置和高程的允许偏差，同时不得连续出现高程负值，并且不得超过全部测点的30%。在正式施工之前，必须对其采取定位放样，一共有5排，孔间距为2×2m。当第一序孔灌浆施工完成，经验收符合要求之后才可进行第二序孔的灌浆施工。灌浆孔是按照梅花形进行布置，孔间距控制在2m，而排距则控制在1m。

2.2 钻孔作业

表孔溢洪洞的回填灌浆、固结灌浆的施工，拟搭设钻灌施工台车。台车是采用直径为40mm的钢管进行搭设，面板堆石坝趾板灌浆则采取用槽钢焊钻机平台进行施工。如图2所示为坡面上钻孔施工布置示意图。

图2 坡钻孔施工布置示意图

当进行第一序孔的钻孔作业时，首先应先钻100%的先导孔，采用的机械设备为螺旋钻探芯样钻探设备。在钻先导孔时，应通过取样充分了解堤坝本身的具体情况。钻孔施工应根据设计图纸的要求进行，并根据施工顺序做好每个钻孔的编号，同时注明第一序孔、第二序孔以及先导孔。

所有钻孔的编号、孔深、孔斜度以及孔序等均应满足设计图纸的要求。如果设计图纸没有要求时，孔径应控制在25～35mm之间，同时应满足规范的要求。

当进行先导孔的钻孔取样时，应将其直径控制在70～110mm之间。同时钻孔的实际位置与设计位置之间的偏差应控制在10cm以内。如果钻孔过程中出现干扰情况，应及时上报监理工程师，并考虑方案对钻孔的位置进行适当的调整，同时做好实际孔位坐标的记录。

2.3 制浆

从以往的工程实施效果来看，浆液制作的材料可以采取水泥、膨润土等，浆液的配制应根据试验的数据进行，在制浆过程中应按期进行控制试验。制浆的机械设备采用泥浆搅拌机，应确保搅拌均匀，在浆液使用之前，应先对浆液的浓度进行测定。制浆材料应进行称重，称重的误差应控制在5%以内，同时还应满足浆液各项技术指标的要求。在灌浆施工过程中，应定时对输浆量和浆液的容重进行测定，一般一小时测定一次，并做好记录。同时应该密切关注浆液的稳定性，测定时间可采取每隔10天检测一次。浆液物理力学性能指标见表1所示。

表1 浆液物理力学性能指标

2.4 灌浆

当进行灌浆施工时，应尊重少灌多复的原则。首先应对先导孔和第一序孔进行灌浆施工，采用轮灌的方式。在灌浆施工的开始阶段，应采用浓度较低、流动性稍大的浆液，随着灌浆施工的不断进行，应随之加大浆液的浓度，直到的浆液的浓度满足规定的要求。之后采取浓浆复灌的方式，灌浆应采用浓度较低的浆液。当先导孔和第一序孔灌浆施工完成之后，应对其施工质量进行验收，满足要求之后才可进行第二序孔的灌浆施工。

通常情况下，相邻两次灌注施工的间隔时间应控制在5d以上。对于每个钻孔的灌浆次数应通过灌浆试验进行确定，一般情况下应控制在5～10次之间。应尽量延长灌浆的周期，对吸浆量大的灌浆孔，应控制其每次的吸浆量，同时应采用小注入量堤防灌浆的方式。如果灌浆的洞穴较大时，可以根据要求适当地提高浆液的稠度和灌浆量。

孔口的压力应控制在4.9×104P a（0.5kg f/cm2）左右，其最大的灌浆压力应通过实际试验得到。根据钻孔的深度进行灌浆量的计算。灌浆的施工应按照先两侧孔后中间的孔顺序进行，这样可以避免出现冒浆和裂缝的问题。在一个钻孔灌浆时，应采取一处灌浆到位的方式。同时连续进行3次的复灌，终灌的标准为当浆液升至孔口，且不在出现吃浆的现象。

2.5 封孔

当钻孔的孔径超过35mm以上时，在灌浆施工完成之后，应及时将钻孔内的浆液取出，等到钻孔周围的浆液不在发生流动时，即可采用黏土球对钻孔从上到下进行清扫，直至孔底，一般所采用的黏土球的直径应控制在2～3cm，同时浆液的含水量应适中。清扫完成之后，即可对钻孔进行分层回填压实处理。当钻孔的孔径在35mm以内时，对钻孔进行封孔应采用的是掺加10%水泥的浓浆液，或者可以考虑采用选择容重大于1.6的浓浆，如果在封孔施工中出现缩浆的问题时，应及时采取复封措施。

2.6 灌浆观测

为了控制好灌浆施工质量，在灌浆施工过程中，应进行密切的灌浆观测。应通过灌浆监控，密切监测到灌浆情况，针对异常情况可以及时解决。结合工程实践经验，对于灌浆压力、泥浆固结情况以及坝体的位移等，均要确保这些指标参数均满足要求。

2.7 关键技术问题处理

（1）裂缝处理

在泥浆压力作用下，采用停停灌灌的慢灌方法，尽可能的加大浆液浓度，这样可以使裂缝扩张延伸。如果在裂缝中存在积水无法排出的问题时，应进行挖沟将积水引出。当灌浆完成之后，应对裂缝表面进行加土回填。

（2）冒浆处理

当在堤坡或者堤顶出现冒浆问题时，应立即停止施工，同时进行加土回填，并确保夯实。当洞口出现冒浆时，应立即对洞口进行压砂处理，之后方可继续对冒浆口进行灌浆。

（3）串浆处理

当对第一序孔进行灌浆时，在确保大堤安全的情况下，可以加强相邻孔的串浆观测和分析，同时对浆孔和串浆孔进行灌注。对吸浆大的孔眼，可以采用加大浆液的浓度进行处理，在确保无漏浆时，可以继续进行灌注。

3 结语

水利工程中的防渗处理问题一直是重点施工环节之一，而对于软质区域来说，采取灌浆技术来处理渗漏问题是较为有效的方法之一。通过分析工程裂缝情况而采取相应的灌浆技术，可以确保灌浆施工一步到位。

［1］黄涛，应荣华，秦仁杰.水利工程中的灌浆施工技术探析［J］.建材发展导向，2013（04）:26-29.

［2］黄海，朱芳芳，于忠涛.灌浆施工技术在水利工程中的应用［J］.科技传播，2009（08）:26-29.

［3］赵晓雷，孟祥海，肖泽玉.浅谈水利工程中灌浆施工技术［J］.科技创新与应用，2011，65（01）: 35-42.

TV543

B

1672-2469（2015）10-0102-02

10.3969/j.issn.1672-2469.2015.10.32

李铭杰（1984年—），男，工程师。