关于水利工程中基础灌浆施工技术的有效运用分析

佟艳辉

(辽宁水利土木工程咨询有限公司，沈阳 110000)

关于水利工程中基础灌浆施工技术的有效运用分析

佟艳辉

(辽宁水利土木工程咨询有限公司，沈阳 110000)

随着时代的进步，我国的基础设施建设越来越完善，水利工程项目也越来越多。但是在水利工程施工过程中，也会遇到许多问题，比如水利设施地基不稳定等。在遇到这类问题时，就可以采用基础灌浆施工技术。文章介绍了基础灌浆施工技术，说明了基础灌浆施工技术在水利工程施工前的预备工作和具体的施工工艺，并分析了基础灌浆施工技术在水利工程中的应用和质量控制。

水利工程；基础灌浆施工技术；施工工艺；应用

水利工程是我国重点建设的工程项目之一，而地基稳固牢靠是水利工程建设最基本的要求，所以在水利工程施工时对地基的处理要十分谨慎。利用基础灌浆施工技术，可以稳固水利工程的地基，加强水利工程的防震能力、抗冲击能力以及防渗漏能力，保证水利工程的稳定性。

1 基础灌浆施工技术概述

基础灌浆施工技术指的是将各种原材料以一定的配比混合在一起，搅拌均匀，形成浆料，然后利用高压设备将这种混合浆料压入到地基当中，填充地基当中的裂缝，加固地基，提高地基的稳定性，并防止水分渗漏的施工技术。基础灌浆施工技术主要包括压密灌浆施工技术、渗透扩散灌浆施工技术以及劈裂灌浆施工技术3种，在实际的施工过程中，为了达到更好的灌浆效果，往往不止使用一种灌浆施工技术，而是将多种灌浆施工技术结合使用。

2 基础灌浆施工技术在水利工程施工中的施工工艺

2.1 基础灌浆施工前的预备工作

施工前的准备工作是保证基础灌浆施工顺利进行的基础，所以必须要确保准备工作充分。

在基础灌浆施工开始之前，需要有专门的技术人员前往施工现场进行勘测，重点勘测现场的地质情况、水文情况以及天气情况等，防止在施工开始之后出现一些突发性事件，比如泥石流、山体崩塌等地质灾害，此外，还需要关注地基附近的地下水以及岩石，在对地基进行施工时，地下水的流动或者岩石的渗水性等都会对地基的施工质量造成一定的影响，所以需要在施工前就将这些因素勘测清楚，找到解决方法，尽量减轻这些因素对施工质量造成的影响[1]。

如果需要进行大型基础灌浆施工，那在施工前必须要先进行演练。施工前，先计算灌浆的浆料配比、灌浆压力、深度、距离以及用量，然后通过实验的方式对这些经过计算的方案进行测试，选出最佳方案。由于这是大型基础灌浆施工，所以最优方案的选择可以在很大程度上减少资源的浪费，节约施工成本，提高灌浆质量，降低施工的风险。

2.2 水利工程基础灌浆施工技术实施步骤

2.2.1 机械钻孔

钻孔开始之前要先准备好相应的钻孔设备，并且要预先设定好测量基线，确认钻孔的准确位置。钻孔设备一般选用具有硬质合金钻头或者金刚石钻头的设备，可以使得钻孔的误差降低。

2.2.2 清理孔洞

在钻孔完成以后，需要对新钻的孔洞进行清理。清理时，要结合施工现场的实际情况，选择合适的清理设备，比如可以选用旋转式高压喷钻机对孔洞进行清理，利用旋转式的高压水流对孔洞进行喷射，使得孔洞内部的岩石碎屑和泥土坯等杂物被高压水流完全冲出孔洞外。

2.2.3 选择适当的灌浆方法进行灌浆

基础灌浆方法主要有压入式灌浆和循环式灌浆两种。

压入式灌浆指的是通过高压的方式将浆料直接强压入孔洞或地层缝隙中去[2]。这种灌浆方法在裂缝较大时具有较高的灌浆效率，但是如果孔洞太深或者裂缝较小时，压入式灌浆容易将某些小型裂缝堵塞，使得裂缝内部并没有得到有效地填充，渗水性还是比较强。

循环式灌浆是指当灌注的浆料过量时，地层中的裂缝吸收已经达到饱和，可以通过架设一条额外的管道将过量的浆料重新运输到搅拌机里，实现原料的循环使用。循环式灌浆技术中，浆料经过压力灌输、在地层中扩散、多余的被回收等几项步骤，使得浆料一直处于运动过程中，保持浆料的活性，防止浆料中的颗粒物发生沉积，提高浆料的均匀性，从而提高了灌浆的质量[3]。

2.2.4 封孔

在基础灌浆完成以后，还需要对着孔洞洞口进行一次压力灌浆，将孔洞封好。

2.3 基础灌注施工注意事项

1)施工前应该做好充分的准备，保证施工能够稳定持续运行，最好准备好备用设备以及备用电源等，一旦设备出现故障或者出现停电事故能立即切换过来。

2)施工前要计算好注浆的最佳时间，既要保证注浆的质量又要保证注浆的效率。

3)在注浆过程中要注意注浆管道的防护措施，防止管道被破坏。

4)注浆时要严格控制注浆过程中的各个可控因素，比如注浆的压力、浆料的配比、注浆的流量等等。

注浆结束以后要对管道的两端进行封堵，防止浆料外冒，影响注浆效果。

3 水利工程中基础灌浆施工技术的有效运用

3.1 混凝土裂缝填充灌浆施工技术的应用

混凝土裂缝填充灌浆施工技术是水利工程施工中使用频率最高的施工技术之一，因为混凝土裂缝填充灌浆施工技术不仅可以提高水利工程地基的承载能力和抗冲击能力，还能有效防止水分的渗漏，对地基造成破坏[4]。混凝土裂缝填充灌浆施工技术最开始是在城市建筑工程当中被广泛运用，慢慢地随着施工经验的不断丰富，混凝土裂缝填充灌浆施工技术已经不仅仅在城市建筑工程中受到重视，还在水利工程领域占据着重要地位。混凝土裂缝填充灌浆施工技术在水利工程中应用时要注意以下3点：①需要理解混凝土裂缝填充灌浆技术的原理。混凝土裂缝填充灌浆是在高压设备的作用下，将具有水溶性的高分子化学材料直接灌注到地层的裂缝当中，由于地层当中有许多裂缝，那么肯定具有一定的渗透性，裂缝中会残留有一定的水分，当水溶性的高分子化学材料遇到裂缝中的水时，会快速分散、膨胀并固结使得裂缝得到填充，加强地层的防渗漏性能；②要选择合适的灌浆原料，比如水泥、丙烯酰胺、聚氨酯等水溶性比较强的原料；③根据裂缝的形状和尺寸大小来确定基础灌浆技术的选择。比如局部地区均匀分布的网状裂缝，可以在部分开挖V型槽，然后使用水泥进行灌注，使其完全填充。

3.2 无塞灌浆施工技术的应用

无塞灌浆施工技术是一种从上到下的灌浆方法，这种灌浆施工技术可以不用等待上部分的浆料凝固就可以直接进行下一步的灌注，节省了大量的施工时间，提高了施工效率，而且还能使浆料循环利用，所以受到人们的关注，并广泛应用于水利工程领域。无塞灌浆施工技术在水利工程中的运用要注意以下5点：①在钻孔时要严格控制好钻孔的长度和宽度。钻孔的长度不能超过250cm，宽度不能超过75mm。钻孔完毕之后需要对孔洞进行清理，将其中的杂物排出孔洞；①浆料的制备要控制含水量。无塞灌浆施工技术所使用的浆料主要成分是水泥、煤灰、水分和添加剂等，将这几种主要材料以一定的比例混合得到浆料，其中，尤其需要注意水分的含量，要控制其在30%左右。浆料配制好以后，要妥善保管好，防止其吸收空气中的水分或接触其他杂物，影响灌浆质量；③注浆管道的选择。无塞灌浆施工技术所使用的注浆管道一般是密闭的钢管，然后将注浆孔洞的内壁与注浆钢管外壁之间的空间用作浆料回收管，使浆料能循环使用；④开始灌浆时要注意浆料回收管道的设立，使得浆料能循环利用，节约资源；⑤换孔灌注。当一个灌浆孔已经灌浆完成，需要一段时间，孔洞内的浆料才能凝固，所以为了缩短施工时间，充分利用时间，可以对下一个孔洞进行灌浆施工，这样既可以缩短施工时间、提高灌浆效率，还能使得前一个灌浆孔洞中的浆料能完全凝固，提高灌浆的质量[5]。

3.3 诱导灌浆施工技术的应用

诱导灌浆施工技术是指在水利工程施工过程中，根据施工现场的实际情况以及工程设计的要求，设计出既能加固水利工程基础设施又能有效防止水分渗漏的帐幕工程，同时还需要配套的浆料控制工程，这样既可以达到加固水利设施、防止渗漏的目的，又可以有效节约浆料资源，实现可持续发展。

4 基础灌浆施工技术在水利工程中的控制方式

4.1 施工成本控制

将合理的施工技术应用到水利工程当中的目的肯定是实现经济效益最大化。而提高经济效益最有效的方式就是降低施工的成本，同时减少施工过程中的资源浪费[6]。所以这就需要结合施工现场的实际情况，选择合理的施工工艺，控制好施工过程中的技术参数，以最优的方案设计灌浆施工，充分利用资源，尽可能地减少资源浪费，避免不必要的损失，降低施工成本。

4.2 环境成本控制

在基础灌浆施工技术的应用中，需要注意对环境的影响。因为自然环境有时非常脆弱，破坏环境十分容易，但是对于环境的治理却需要花费数倍于牺牲环境所得到的资金，所以在施工过程中一定要留心周围环境的变化，最主要是关注以下3个方面：①施工污染物的排放，包括施工粉尘、施工污水、有害气体等，尽量减少污染物对地下水或者空气的污染；②施工作业时所产生的噪音，包括机械设备运作时产生的敲击声、爆破声、运输车辆过往的噪音等，避免影响周围居民的正常作息；③对周围动植物生存的影响，施工时要尽量避免对于周围生态系统的破坏[7]。

4.3 施工质量控制

基础灌浆施工技术的质量控制主要包括浆料注入的能力以及凝固后的加固防渗能力，质量控制的最终目标需要根据水利工程的实际情况和工程设计所提到的要求来确定。基础灌浆施工技术施工质量具体控制方式有以下3点：①根据应力学及吸附动力学等各相关学科的定理公式制定出相应的技术指标，控制好施工质量；②根据所制定的技术指标合理选择灌浆所要用的原料，并协调施工原材料、施工现场环境与所选择的施工技术之间的关系；③在灌浆结束之后的1个月内，要做好灌浆部分的维护工作，并做压水实验，实验结果达标才能确认灌浆质量合格[8]。

5 结 语

基础灌浆施工技术是水利工程施工中常用的施工技术之一，它具有施工成本较低、灌浆操作简单、灌浆效果好、灌浆效率高等优点，所以将基础灌浆施工技术应用到水利工程施工当中，既可以提高水利工程基础设施的承受能力，又可以加强水利工程基础设施的防渗漏能力。基础灌浆技术在水利工程中的应用主要包括3种方式：混凝土裂缝填充灌浆施工技术、无塞灌浆施工技术以及诱导灌浆施工技术，每一种都有其适用的施工条件与优点。在进行水利工程施工时，要结合施工现场的实际情况，合理地选择灌浆施工技术，严格控制好灌浆质量，为水利工程基础设施的安全稳定做保障。

[1]钱勇峰.帷幕灌浆施工工艺与质量控制要点[J].水利规划与设计,2012(03):81-84.

[2]邓雪,李家铭,曾浩健,陈俊羊,赵俊峰.层次分析法权重计算方法分析及其应用研究[J].数学的实践与认识,2012(07):93-100.

[3]曾永军,李静雅,徐蒙.黔中水利枢纽一期工程左岸帷幕灌浆试验与分析[J].水利技术监督,2013(04):33-36.

[4]黎昱,蔡渊蛟.小塔山水库主坝溢洪闸基础防渗帷幕灌浆施工要点[J].水利规划与设计,2013(09):59-61.

[5]关华平.帷幕灌浆在白水河二级坝坝基处理中的应用[J].小水电,2009(02):46-47,44.

[6]易志,温文森.向家坝水电站右岸地下厂房施工帷幕灌浆方案与技术研究[J].水利水电技术,2009(12):87-90,97.

[7]乔兵,张大雷,孙颖.悬挂式帷幕灌浆在水库加固工程中的应用[J].水利规划与设计,2011(06):77-79.

[8]廖振炎,段琳,尚晓威.帷幕灌浆技术在某抽水蓄能电站中的应用[J].施工技术,2014(12):14-16.

1007-7596(2016)11-0106-03

2016-10-22

佟艳辉(1981-)，男，辽宁朝阳人，工程师，研究方向为水利水电工程。

TV543.18

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