水利工程中基础灌浆的施工技术分析

(身份证号码：132323198106081119)

水利工程中基础灌浆的施工技术分析

张 涛

(身份证号码：132323198106081119)

水利工程建设具有一定复杂性和特殊性，其发展速度较快，并且发展空间广阔，对工程建设地基的要求更为特殊。在当前施工条件下，国内用以建设水利工程的地基较少，而基础灌浆施工技术在水利工程中的应用，强调基础灌浆技术与地质条件相适应，并且在大坝坝体加固施工以及防渗工程施工中得到广泛应用。为加强基础灌浆施工质量控制，加大力度对该项施工技术进行研究和分析，具有一定现实意义。

水利工程；基础灌浆；施工技术

1 基础灌浆施工技术在水利工程施工中应用的重要性

为了更好地利用水资源而修建的工程就是水利工程，可以说水利工程不仅能够用来防洪、供水，还能够用来灌溉、发电，也就是说最大程度地合理分配水资源、利用水资源，进而满足人们对水资源的多种需求。也正因如此，近些年来，人们对水利工程的需求也在逐渐增大，水利工程也呈现出了良好的发展态势。根据建设水利工程的目标，可以得知，在水利工程的施工建设过程中，对其地基与坝体的施工势必是水利工程施工的重点所在。而基础灌浆施工技术恰恰是将灌浆材料通过一定的运送压力注入到地层、岩石以及建筑物的缝隙、空洞之中，这样做的最大好处一方面增加了地基、坝体本身的基础承载能力，另一方面也大大地提高了水工建筑物的整体性能，并且起到了防渗漏，防开裂的重要作用。因此，将基础灌装技术应用到水利工程之中对提高整个水利工程建设质量而言有着至关重要的作用。

2 基础灌浆施工技术在水利工程的应用与分类

基础灌浆对不同的地形应用特点也不相同，对于岩溶地区进行基础处理时，是没有成型的技术，施工人员只是凭借着自己多年的工作经验，或者是参照相同的工程基础进行建设施工。对于岩溶地区可分为有填充物的基础施工和无填充物的基础施工，要求对有填充物的基础施工技术更加严格，而基础施工技术的方法主要是根据岩溶的深度和岩溶的大小来决定的。

2.1 使用高压灌浆技术对岩溶地区进行基础灌浆

为了可以使填充物更加密实，对岩溶地区的基础会使用不冲洗高压水泥灌浆的方法，这种方法具有很强的稳定性和防渗水的功能，还可以使水泥以条形向土壤中渗透，在渗透的时候水泥就会形成网状的结构，所以高压水泥灌浆法可以使基础具有很强的抗劈裂能力。

2.2 使用高压旋喷灌浆技术对岩溶地区实施基础灌浆

高压旋喷浆技术时依靠机械钻机对地下深入，在钻头上安装特殊的喷嘴，在利用高压泵将水泥喷出，在喷射水泥的时候，原有的土层结构会被破坏，在喷射过程中，钻头会向上提起，并高速旋转，使喷射出的水泥浆可以使土层形成混合搅拌物，等到水泥搅拌物凝固以后，就会形成一个柱体，这就是我们加固得到的工程地基。

2.3 使用基础灌浆技术对浅层、深层含岩溶地区进行基础灌浆

对于浅层含岩溶地区，将浅层岩溶挖出，然后再使用水泥灌浆技术对岩溶挖出处进行回灌。深层含岩溶地区是指在地下50米以下时，在对深层进行基础灌浆时，用高压旋喷技术是不可以的，我们可以用普通的灌浆方法对岩溶地区进行灌浆处理，在水泥浆进入深层岩溶时会受到其它填充物的排挤，使原有填充物和水泥浆结合并硬化。

3 在水利各个阶段基础工程施工技术分析

第一，做好水利工程基础灌浆施工前的设计与准备工作。要想达到预期的灌浆效果，在施工前还必须要做好相应的设计与准备工作。首先，应该对水利工程施工周边的地质与水文情况进行勘探，从而明确掌握周边地区的实际情况；其次，在对坝体进行补强灌浆设计时，要逐一对裂缝，架空洞穴大小、分布情况进行踩点，掌握一手准确信息。尤其是对于那些在实际施工过程中，规模较大的灌浆施工工程，还必须要对其进行现场的灌浆试验工作，以此来确定灌浆孔的孔深、孔距、排距，从而为灌浆施工工作选择更为合适的材料、压力、顺序以及施灌方法；最后，在灌浆施工的过程中，还要根据实际的灌浆部位，利用相应的计算公式选择合适的灌浆压力。

第二，在水利工程中具体的灌浆施工技术。首先，灌浆孔转孔施工。岩心钻机在选择钻进方法以及钻头时，应该结合岩石的实际硬度与完整性。一般来讲，在钻进的过程中多采用钢粒钻钻头。这种钻头在钻进的过程中极易造成研磨岩粉或铁屑堵塞孔壁裂隙，从而影响灌浆质量。所以，在钻进过程中要格外注意采用适合的钻进方法。如，在砂砾石层中钻孔，多采用优质泥浆固壁；在岩基中钻孔要分段测量孔斜，据以分析灌浆质量。而为了更好地确保灌浆质量，在灌浆前则要对钻孔进行压水流冲洗，进而将裂隙或孔洞中的泥质充填物冲出孔外，或推移到灌浆处理范围以外；其次，灌浆施工。在开展灌浆施工的过程中，必须要严格按照规定的顺序依次进行，一般来讲在灌浆施工顺序可分为一序孔、二序孔、三序孔等，而随着序数的不断增加，相应的灌浆孔也随之加密。在实际灌浆过程中，对于一些较浅的孔，可使用全孔一次灌浆法，而对于较为深的孔，则可使用全孔分段灌浆法。但是无论是采取哪种灌浆法，在灌浆之前都必须要将对水泥浆进行合理的搅拌，然后放入灌浆机中，利用纯压式灌浆发、高压灌浆法、循环式灌浆法这三种方法灌入到钻孔之中；最后，正是因为灌浆施工质量会对整个水利工程建设质量起到决定性的作用，所以，当完成灌浆施工工作时，就必须要对灌浆施工质量进行严格的检查。在具体实施过程中可以根据灌浆的原始记录，对灌浆施工过程中所用到的器具、材料等逐一进行检查。同时，还要对钻孔进行检查，可利用压水试验法对钻孔进行检查，以此确定灌浆的质量能够符合相应的施工建设标准。

4 水利工程中基础灌浆施工技术的有效运用

4.1 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。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。

4.2 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；②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。

4.3 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。

4.4 基础灌浆施工技术在严重漏水情况下的应用

就水利工程建设的实际情况来看，受到水利工程建设选点合理性不足等因素的影响，导致水利工程基础出现严重漏水情况，严重影响水利工程实际使用功能的发挥。常规灌浆技术的实际应用效果并不理想，实际消耗成本较大而处理效果不到位，为促进此类问题的妥善解决，应当对基础灌浆施工技术进行科学化利用，以加强施工质量控制。

4.4.1 模袋灌浆处理方法

为促进水利工程地基漏水问题的解决，在应用基础灌浆施工技术时，可以对模袋灌浆方法进行合理运用，由于模袋的耐磨性较强，其模袋材质大多为聚丙烯和尼龙等，因此在应用该项处理方式时，将模袋中填充一定量的水泥砂浆，在模袋彼此之间相互挤压后，水泥砂浆中的水分流失，模袋内水泥砂浆的含浆量明显降低，促进了砂浆的凝结。与此同时，在模袋灌浆处理方式下，模袋内的沙土流失率较小，具有优良的溶度阻塞作用，从而对严重漏水问题进行妥善处理。

4.4.2 填充级配料处理方式

在水利工程地基处理过程中，也可以通过填充级配料处理方式对严重漏水情况进行妥善处理。通常情况下，填充级配料包含水泥、砾石以及粗砂等，为保证填充级配料处理效果，相关施工人员应当掌握好砾石大小，并结合施工实际情况以高黏稠度水泥对级配料进行冲灌，以加强施工质量控制。水泥冲灌级配料大多由砾石、砾石与沙土混合物等组成，通过有效处理促进自然反过滤层的形成。在采用填充级配料对漏水地基进行处理时，应当掌握好配料的材料和数量，以加大粒料形成桥架对缝隙进行堵塞，设置反过滤层，确保将通道堵塞，从而对水利工程基础严重漏水问题进行妥善处理。

5 基础灌浆施工技术在水利工程中的控制方式

5.1 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。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。

5.2 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。

5.3 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。

6 结语

水利工程建设过程中，地质情况复杂，地基处理难度较大，为保证地基强度、抗渗性和稳定性，相关设计人员及施工人员应当对基础灌浆技术进行合理应用，确保地基处理效果满足水利工程建设标准，从而促进水利工程在社会运行中的实际价值得到最大程度的发挥。

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[2]李凌燕, 潘玉勇, 周树锋. 基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J]. 现代物业(上旬刊), 2012, 03:68-69.

[3]肖鑫, 贾秋宇. 基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J]. 中国高新技术企业, 2014, 18:51-52

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1007-6344（2017）08-0121-02