水利工程基础灌浆施工技术的应用

吴军伟　吴宏霞

摘 要：在水利工程中，灌浆技术是进行地基处理中比较常用而且十分重要的工程措施，广泛地应用于大坝坝体的加固处理与防渗工程中。施工企业必须提高基础灌浆施工技术水平，才能确保工程施工的整体质量，延长工程的使用周期。本文主要对水利工程基础灌浆施工技术的分类、应用及注意事项进行了分析与探究。

关键词：水利工程；基础灌浆施工技术；分类

1 水利工程中基础灌浆施工技术的分类

水利工程中的基础灌浆施工，按照材料分类可将其分为水泥灌浆、水泥粘土灌浆与化学灌浆这三类。水泥灌浆的特点是可靠、普遍，且施工设备与施工工艺简单，成本较为低廉；水泥粘土灌浆的特点则是成本较低，然而结石的强度不高；化学灌浆的特点是成本较高、施工复杂、工艺要求严格，但较为适用于解决有特殊地质条件的裂缝。而按照施工目的进行分类，则具体可分为固结灌浆、接触灌浆与帷幕灌浆。

1、固结灌浆

固結灌浆的范围应根据水利工程中大坝地基的地质条件、坝型、岩石破碎情况和基础岩石应力等条件进行决定。其施工目的主要是提高岩基自身的物理力学性能，并达到降低开挖的深度，增强防渗的效果。固结灌浆主要有以下方面的特点：孔深通常在5～8米之间，最多可达到15～40米；孔在平面中通常呈现网格型交错布置，并使用群孔冲洗和群孔灌浆的方式进行；灌浆时间多在基础开挖工程和坝基基础部位混凝土浇筑等工序之间。

2、接触灌浆

接触灌浆的施工部位通常在固结灌浆处，并结合固结灌浆同时进行。接触灌浆的施工目的为加强坝体混凝土与地基之间的结合能力，并改善坝体的抗滑稳定性，增强地基的防渗性能与固结强度。接触灌浆的主要特点有：可通过在接触面上预先埋设灌浆盒或混凝土钻孔压浆进行施工；灌浆的压力需控制在0.1～0.3MPa以内；灌浆时间则应安排在坝体混凝土达到稳定以后，能有效起到防止混凝土拉裂和冷缩现象的发生。

3、帷幕灌浆

帷幕灌浆普遍布置在坝基迎水面下的基础内，并形成一道连续而垂直或向上游倾斜的幕墙。它的施工目主要是为保证地基的渗透稳定，并减少坝基的渗流量和降低渗透压力。帷幕灌浆的主要特点为孔较深，通常要求孔深入到岩基单位吸水率ω的等值线以下3～5米；多使用单孔进行灌浆，并且灌浆压力较大；其灌浆施工都在基础灌浆廊道中进行，廊道尺寸高度通常在3～4米之间，宽约2～3米；灌浆时间通常在水库蓄水之前完成。

2 基础灌浆施工技术在岩溶地区的应用

1、使用高压灌浆技术对岩溶地区实施基础灌浆。由于岩溶地区的特殊地貌，为了能够保证填充物更加密实，我们通常会使用不冲洗高压水泥灌浆技术，能够很好的实现工程的稳定性并提高防渗性。此外这种灌浆技术主要是使用条状的水泥向土壤中渗透，在这个过程中，水泥浆会呈现出网状的结构形态，这也是基础灌浆技术具有很强的抗裂能力的原因。

2、使用高压旋喷灌浆技术对岩溶地区实施基础灌浆。使用这种灌浆技术必须依靠机械钻来深入地下，为了更好地进行灌浆，我们会在机械钻的头部安装特殊的喷嘴，当进入到指定位置时，就利用高压泵把水泥浆通过喷嘴射出去，在这个过程中会对土层有一定的破坏作用，但是在向上提起的同时伴随着高速旋转，就会导致水泥浆和破坏的土体形成混合物，随着水泥浆的慢慢固化，就会在该地区形成一个稳定性比较高的柱体，提高了水利工程的整体稳定性。

3、使用基础灌浆技术对浅层含岩溶地区和深层岩溶地区实施基础灌浆。由于浅层含岩溶地区的岩溶一般都是埋藏很浅，或者是在周围的部位，那在进行基础灌浆技术施工的时候就要先将填充物挖掘出来，之后用水泥浆进行回填，最周在进行灌浆的处理施工，另外，埋层较深的岩溶大于50M的来讲，在进行施工时，要采用的灌浆技术得在周围附近形成施工灌浆，但是当水泥浆进入深层岩溶的时候就会造成对里面其他别的填充物进行排斥，之后会形成固化，因此，对于岩层较深的岩溶来讲，不适合高压旋喷灌浆技术进行作业。

大吸浆量情况的灌注在水利工程中的岩缝灌浆一般会在1-3h内结束，耗灰量也会小于或者等于120-220kg/m，必须按照正常的施工工序进行，这样由于地层结构的条件会让灌进的水泥浆从别的地方涌现出来，这样就形成灌浆会很难结束，通常会沿着一个地方位置渐渐地流失，因此，专业的技术人员在进行施工时，一定要提前做好相应的措施和解决方案，避免更大的经济损失，也就是说第一要做好限流的应急预案，要限制大于10-15L/min的注入浆量，这样就可以减少浆液的流动速度，最终慢慢的凝结，一直要达到灌浆结束的最终要求才能结束，第二是恶意采用降压的处理办法，就是降低压力或者是自流的方法进行施工处置，等到全部都凝结之后，不能再流动够在进行灌浆压力，第三可以采取多次的灌浆方法，在进行基础灌浆施工时，可以适当的将灌浆压力降低，在灌浆凝固之后，没有别的原因可按设计压力进行灌浆。在无法按设计压力灌浆时应该随机应变。

3 水利工程中灌浆施工的注意事项

1、妥善处置突发事故

在水利工程灌浆施工中，应采取有效的措施以应对突发事故的发生。较为常见的事故主要包括冒浆、串浆、反浆、灌浆中断或地面抬动等，当事故发生后需立即查明原因，并采取有效的对策，必要时可进行停工处理。出现冒浆问题时，可采取表面封堵、限流、限量、嵌缝、浓浆、低压、间歇灌浆等方法处理；发生串浆问题时，如串孔能满足灌浆条件时，可同时进行灌注，否则需将串孔堵塞，并持续到灌浆结束为止；灌浆工作应连续进行，如因故中断，需及时恢复灌浆，或者立即冲洗钻孔，然后恢复灌浆，恢复灌浆后，如注入率比中断前的量减少较多时，应停止吸浆，并采取相应补救措施。每一个灌浆孔灌浆结束以后，都应当使用机械压浆法进行封孔，以保证封孔的质量。

2、有效控制浆液浓度和灌浆压力

在水利工程的灌浆施工中，需对裂缝的吸浆量进行定期检查，并通过吸浆量的变化情况及时对浆液浓度进行调整，以保证整个施工过程中浆液浓度符合标准。当浆液浓度过高时，会影响其流动性，使浆液不能有效的灌入进细小的缝隙中；当浆液浓度低时，虽然流动性好，当在收缩时容易与岩石裂缝面脱离，导致固结质量和防渗性能都大为降低。因此在基础灌浆施工中，应准确掌握浆液浓度变化的尺度，及时对浓度进行调整。

灌浆压力如无法良好的控制，会导致岩石面与地面出现抬动，不但容易导致灌浆的中断，而且使灌浆质量无法得以保障，进而影响到水利工程整体建设质量。因此，在施工过程中，需根据裂缝与钻孔的实际情况，对灌浆的压力进行调整，切实有效的控制灌浆压力。

4 结束语

综上所述，水利工程在我国具有着发展速度快、发展空间广阔的特点，但是需要我们引起注意的是，在我国水利工程获得飞速发展的同时，国内可以用来建设水利工程的地基却是越来越少，所以，基础灌浆技术在我国获得了在更大范围上的应用同时，更加注重基础灌浆技术与地质条件的适应性。水利工程的特殊要求使得它们的地基必须经过处理，才能达到水利工程必须有的防渗与稳定的各项性能要求。因此，施工企业必须高度重视水利工程灌浆施工技术及质量，严格控制施工过程中的每一个环节，只有这样才能避免工程安全隐患的产生。

参考文献

[1]朱录才；；灌浆施工技术在水利工程中的应用[J]；科技传播；2011年03期

[2]姚富民；；浅析灌浆技术在水利工程地基处理中的应用[J]；民营科技；2012年12期