水利工程岩基固结灌浆技术的应用

段科强

[摘要]岩体裂缝渗透通道可选取固结灌浆的方式进行封堵，以此对岩石整体性、岩基承载力、抗渗能力进行全面提升。为此，本文主要对固结灌浆的作用机理、水利工程岩基固结灌浆施工准备及施工流程进行了分析与探究。

[关键词]水利工程；岩基固结灌浆技术；作用机理

文章编号：2095-4085（2016）07-0105-02

由于水利工程具有极为复杂的岩基地形，为提升施工整体质量，应重视岩基固结灌浆施工技术的合理应用。

1固结灌浆的作用机理

固结灌浆是指为对节理裂缝发育或有破碎带的岩石物理力学性能加以改善进行的灌浆工程。对于混凝土重力坝，通常采用坝基全面积固结灌浆。对于混凝土拱坝、重力拱坝，固结灌浆还需应用于较大受力坝肩拱座岩体。对于水工隧洞，需在衬砌后实施岩体固结灌浆。隧洞的开挖一般在破碎岩层进行，为防止坍塌、渗漏现象出现在岩体内，可在相应范围内进行斜孔开挖或实现水平孔超前固结灌浆。

2水利工程岩基固结灌浆施工准备

某水利工程坝基土质条件为第四系全新统冲积层砂卵砾石层、含砂粘土层等。因地质与开挖等因素的影响，导致坝基岩体部分位置具有极大的透水率，进而顺着层面裂缝出现地下水渗漏问题。为避免渗漏问题出现在坝基内，应选取固结灌浆等方式进行坝基基岩施工。3m为固结灌浆孔与孔、孔与排之间的距离，布设形式为梅花型，孔向应与建基面垂直，灌浆孔向岩孔深入的距离为5m。在有混凝土压重的情况，灌浆作业需分2次实施。在岩基固结灌浆施工中，应做好以下施工准备。

2.1灌浆材料与浆液

水泥：普通硅酸盐水泥为固结灌浆的主要材料，为P.0.42.5R为水泥标高，其细度规定需通过80μm方孔筛，5%为其最高筛余量，同时在4h以上控制其初凝时间。水泥质量应与施工规定相符，如水泥出现潮湿、结块问题不得用于施工。

浆液拌制：灌浆用水应与混凝土拌制用水需求相符，选取一般搅拌机进行纯水泥浆液拌制，应控制在3min以上，如选取高速搅拌机，要求时间控制在30s以上。在使用前期，浆液应经筛过滤，由制作到完全使用水泥浆的时间需控制在4h以下。

2.2其他准备

施工前期，要求施工人员必须对施工图纸、资料进行详细掌握，且做好图纸会审及技术交底工作。在临时设施搭设完成后，需对施工方案进行确定，且进行施工平面图的绘制。确保场地表面处理效果良好，才能为机械设备通行提供便利。按照施工图内对施工阶段各种机械设备配置情况进行准确计算。

3水利工程岩基固结注浆施工流程

在国民经济发展中水利工程占据着举足轻重的地位，尤其是运输事业的快速发展，极大地推动了我国水利工程建设行业的迅猛发展。伴随国家交通基础建设规模的不断扩大，因其自身经济、社会效益巨大，水利工程发展速度越来越快，基岩固结灌浆作为水利施工的重要组成部分，该技术的应用，可有效提升公路承载力，防止裂缝大量出，现，是延长工程使用年限的重要措施。为此，应重视其施工流程，具体如下。

（1）钻孔，钻孔应由已浇溢流面堰顶开始，8～9m为钻孔深度，选取地质钻孔机进行施工，110mm为成孔直径。在钻孔施工中如存有钢筋，钻进施工难度，需做好位移工作再次进行钻孔施工，以此确保其能够与设计需求相符。

（2）洗孔和压水试验，在完成钻孔施工后，可选取压力水冲洗孔壁裂缝，根据回水的清洁程度确定冲洗时间，要求压力为灌浆压力的80%且控制在1MPa以下。如相近孔正在实施灌浆作业，则不能冲洗缝隙。在冲洗灌浆孔缝隙时，可选取整体孔数的5%实施压水试验，以单点法作为压水试验的主要方式。20min为压水试验的时间，每5min对其压入流量进行一次测量，选取最终流量值作为计算流量。

（3）灌浆，在盖重混凝土强度超过50%后进行灌浆作业。选取孔内循环法进行灌浆作业，灌浆塞需设置到灌浆段0.5m以上。根据工程建设需求，可以5m作为固结灌浆孔岩基的深度。局部基岩灌注可一次性实施，也可在其他部位由下到上一段一段地进行混凝土灌浆。灌浆孔如出现浆液互串现象，可对串浆孔进行封堵，随后进行灌浆作业，在完成灌浆孔灌浆作业后，需及时进行串浆孔冲洗作业。随后根据设计规定进行压力控制，如不改变灌浆压力，而不断降低注入率，或不改变注入率而增加灌浆压力，都不能对水灰比进行改变。如某一级水灰比浆液注入量超过300L，或30min以上为灌浆时间，则基本不会改变灌浆压力、注入率，可选取较高级别水灰比进行灌注施工，如注入率在30L/min以上，可按照施工具体情况进行浆液水灰比的选择。

（4）封孔，导管注浆法用于封孔作业，完成全孔灌浆作业后，可向孔底部下放导管，并向管道内选取灌浆泵灌入浓浆（水灰比0.5 ∶1），进行孔内稀浆置换。36h后，将孔内杂物清理干净，随后选取水泥砂浆、水泥等实施人工封孔。如孔出现涌水现象，可选用屏浆等方式施工，也可选取机械压浆封孔。

（5）回填灌浆，泄水闸的回填灌浆应与固结灌浆孔施工相结合，选取普通硅酸盐水泥进行回填灌浆，要求水泥质量符合施工规定。根据工程建设需求，以填压式灌浆法作为灌浆的主要形式。如局部具有较大孔隙，可将水泥砂浆灌注，与水泥重量相比，掺砂量需控制在2倍以下。在一定压力作用下，灌浆孔可结束吸浆，且持续进行10min灌浆作业，如浆液外冒、上浮，则必须在24h以上控制闭浆待凝时间。如必须暂停灌浆施工，其暂停时间需控制在30min以内，如超过该时间，需向原孔深度位置冲洗随后及时进行再次灌浆作业，如灌浆孔无法进行吸浆作业，此时应向其周围位置再次进行钻孔，并进行灌浆施工。

（6）灌浆质量检查，完成灌浆作业后，需详细核对整理灌浆资料，并向监理人员进行报送及审核，根据监理人员要求检测固结灌浆施工质量，按照规定对检查孔实施灌浆、封孔，与固结灌浆孔整体数量相比，检查孔数量应不少于其5/100。选取压水试验的方式检查固结灌浆的质量，在完成灌浆3～7d之后可检查压水试验效果，一般以单点法为压水试验的主要方式。岩体灌浆后要求其透水率应控制在设计要求值以下。在完成局部灌浆7d后可检查回填灌浆质量，并将浆液（水灰比2 ∶1）注入孔内，在一定压力作用下，要求开始阶段10min的注入量必须控制在10L以内，则表明其符合施工规定。

4结语

综上所述，岩基固结灌浆施工技术作为水利工程施工的重要技术之一，其技术水平的高低直接影响着工程建设的质量。该技术的应用，不仅可以提升工程质量、增加使用年限，还能降低工程成本，达到工程建设经济效益最大化的目的。

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