水库灌浆技术在新时期的发展及完善方向分析

贾莉莉 延安市地下水工作队

水库灌浆技术在新时期的发展及完善方向分析

贾莉莉 延安市地下水工作队

在我国水利工程建设脚步逐渐加快的背景下，要重视对水利工程建设中存在的问题分析，探索水库灌浆技术在新时期的水利工程建设中的应用与发展情况，不断创新和完善应用水库灌浆技术，更好地突显出水库灌浆技术在水利工程建设中的意义和作用，较好地规避和消除水库坝基及坝体的渗流隐患，对水库实施除险加固，更好地提升水库的安全稳定性及防渗性，延长水库的使用寿命。

水库灌浆技术 完善 安全 稳定

在我国水库建设获得巨大成就的同时，我们要关注水库灌浆技术在水利工程建设中的应用与完善，要全面了解和掌握灌浆技术的施工原理及特点，明晰水库灌浆技术在水库工程建设中的应用效能，探索综合性的水库灌浆技术和方式，更好地提升水库工程的质量和效益，增强水库的安全稳定性及防渗性能，更好地满足人们对水库工程的实际需求。

一、水库灌浆技术综述

水库不仅满足人们的日常用水需求，而且较好地调节水量，避免了洪涝灾害对于人类生命财产的威胁，为此，水库工程建设是极其重要的工程建设内容和项目，然而，基于地质因素及地下水文条件的影响，水库工程建设难免存在不足和缺陷，为此，要在水库工程建设中引入先进而成熟的水库灌浆技术，用于实现对水库的除险和加固，通过增压的措施和方法，使液浆与堆实体相融合，当液浆融合之后产生具有粘性的土浆，对建筑体的裂缝产生极为有效的填充作用，较好地提升水库坝基及坝体的稳定性，增强水库的承载能力，达到防渗、堵漏、加固、纠正建筑物偏斜的目的。

水库灌浆技术有其自身的技术特点，具体表现为以下几个方面：

1.隐蔽性

水库灌浆技术的重点在于对水库建筑物的裂缝进行填充，在采用浆液填充的施工过程中，难以对具体的施工情况进行观察，这就使水库灌浆技术具有一定的隐蔽性。

2.不确定性

在水库灌浆技术应用的过程中，技术应用的预期与实际难免存在差异，由于水库工程的地基条件相对复杂，对于水库工程地基的勘探工作存在一些不可预见性的问题，为此，就会使水库灌浆技术应用的过程中降低技术应用成效。

水库灌浆技术的工程应用具有以下作用，具体表现为：

1.填充作用

在水库灌浆技术应用的过程中，由于地层存在或大或小的裂缝，这些裂缝对于水库工程建设不利，为此需要对水库工程地层中的裂缝进行填充，而采用灌浆技术则可以较好地增强土层的密实性，加快水库的水流截断速度，从而有效增强水库工程的安全稳定性。

2.粘合作用

灌浆技术可以在水库土层之中灌注具有粘合性较强的液浆，通过液浆的粘结作用，可以较好地实现对水库建筑物裂缝的填充，从而有效提升水库工程的承载能力。

3.压密作用

在采用水库灌浆技术的过程中，可以通过液浆填充时产生的挤压效应，使地层受到较大的影响，从而提升水库坝基及坝体的安全稳固性。

4.固化作用

灌浆技术填充的液浆会与其他材料产生一定的化学反应，生成新的材料，形成更为坚硬的“类岩体”，它对水库坝基及坝体的固化有极大的作用。

二、水库灌浆技术在新时期的应用分析

水库灌浆技术在水库工程中的应用，首先要做好相应的准备工作，要对水库工程实施实地踏勘，全面了解和把握水库工程建设的地质条件、地下水文情况、土壤条件及周边环境状况等，并预先实施灌浆技术试验和测试，选取适宜的灌浆技术和方法进行施工，并做好灌浆技术的人员技术培训和安全培训，明晰灌浆技术应用的施工难点和重点，更好地保障水库灌浆技术应用的工程质量。

（一）帷幕灌浆技术在水库工程的应用

帷幕灌浆技术可以根据水库的具体情况，选择全孔一次灌浆和全孔分段灌浆方式，其中：全孔一次灌浆技术应用于地理条件良好、安全隐患较小的水库工程，是一种应用较为普遍的技术。全孔分段灌浆技术主要包括以下几种方法：由上而下的分段灌浆可以通过上部灌浆的方式形成对下部的压力，较好地提升灌浆质量；然而，其应用缺陷在于必须以灌浆凝固为前提，并在钻孔的同时实施灌浆，工期较长。由下而上分段灌浆则是由上至下实施连续无间断的钻孔作业，到达一定的钻孔深度之后即可以由下而上开始灌浆，这种灌浆方法无须等待浆液的凝固，可以有效缩短施工工期，然而其不足之处在于灌浆的压力不足，会产生堵塞现象，降低灌浆的质量。综合分段灌浆法适用于地理条件复杂、钻孔深度较大的水库工程，它是对由上而下分段灌浆的改进，操作便捷、工期得以缩短，然而水泥及管子的需求量相对较大。

（二）帷幕灌浆技术施工流程

1.帷幕灌浆技术的具体施工流程：

（1）测量

首先务必使帷幕垫层混凝土的强度达到28天设计强度的70%，并保证爆破的安全范围，在此前提开展测量作业，在安装好检测设备之后，对观测孔的抬动值进行观察和记录。

（2）钻孔作业

依照设计要求及监理的相关规定，注意钻孔高程，避免钻孔实际作业与设计图之间的偏差，有效防范止水或止浆现象。钻孔完成之后，要以现场测试或设计方案为依据，进行冲洗作业，在冲洗作业中要严格保证冲洗的时间超过半小时，以达到较好的冲洗效果。

（3）灌浆施工

要针对不同的灌浆位置实施不同的作业方式，对于灌浆覆盖层可以采用孔口封闭循环钻灌的方式；对于基岩部位则可以采用孔口封闭孔内循环由上而下分段灌浆的方式。同时，要在灌浆中注意射浆管与孔底的距离，使之控制在50cm之内；灌浆作业的压力要以实地勘测及灌浆实验数据为依据和参考。在灌浆作业时要选取合适的浆液，并注意调整浆液的浓度，严格控制5：1的水灰比，并使浆液由低浓度向高浓度转换。

（4）验收封孔

在帷幕灌浆技术施工完成之后，要监理技术人员验收合格之后才能实施封孔作业，对于由上而下的分段灌浆技术可以采用分段压力灌浆封孔法；对于由下而上分段灌浆技术可以采用置换灌浆封孔法、压力灌浆封孔法。

2.帷幕灌浆技术中的特殊处理情况

在帷幕灌浆技术应用于水库工程的过程中，要注意以下几种特殊的情况：

（1）无故中断灌浆

因停电、机械故障、管道破裂或堵塞等问题而导致灌浆施工中断，都会对灌浆施工技术的质量产生较大的影响。为此，要注重提高施工材料的质量，优化和完善施工工艺，确保管道、水电系统正常无误，并要注意施工环境的干燥，避免灌浆作业溢出而影响电路系统。

（2）漏浆

在帷幕灌浆施工技术应用中，如果灌浆时的压力过大则难免产生漏浆的现象，为此，要采用低压灌浆的方式，并采用间歇性灌浆法，待浆液逐渐凝结之后再实施灌浆操作，以防止浆液过多而致使压力升高的现象。另外，还可以合理控制和限制灌浆作业的速率，通常来说，应当将灌浆的速率控制在30L/min-40L/min之内，合理提升浆液的浓度。

（3）其他现象

水库灌浆施工技术还会产生严重的串孔现象，这是因库体过松而导致灌浆孔相互连通的原因而出现的，对于这一现象应当立即塞紧钻孔，清洗钻孔并补灌作业。灌浆施工还会出现出水、浆液浓度过高的现象，可以采用扫孔、闭浆的方式加以处理，并适当添加加速凝剂，促进浆液的凝结，减少灌浆的压力。另外，还会出现灌浆施工中的淤积现象，对于这一现象的处理应当在无压的前提条件之下，置换浆液，并使之保持一定的时间，防止杂质的掺入。

3.帷幕灌浆技术的质量检测

在帷幕灌浆技术应用的过程中，不可忽略最后的质量检测环节，它是确保水库除险加固的最终环节，可以采用设置检查孔的方式进行质量检测，通常设置灌浆孔总数的10%的检查孔，使之在帷幕的中心线之上，并依照设计要求进行岩芯取样，做好压水实验检查，严格依照设计图纸及监理的要求实施。尤其要注意对地质条件复杂部位、注入量较大的孔段、钻孔偏斜部位、灌浆操作异常部位的质量检测。

（三）高压灌浆技术在水库工程中的应用

在水库工程的岩溶地段通常采用高压灌浆施工技术，并分为有填充物的岩溶地段施工技术应用和无填充物的岩溶地段施工技术应用，要结合水库工程的实际施工情况和特点加以分析，通常可以采用不冲洗高压水泥灌浆的方式，这种施工方式可以在水泥土层之中形成网格状，较好地实现防渗功能，增强水库工程地基的稳固性。具体的施工流程主要包括有：钻机就位并实施钻孔作业；下喷射管并做好制浆作业；试喷操作；旋转定向喷射并提升，使泥浆与土层能够充分的融合，从而形成混合状态；浆液凝固形成板墙柱体结构；冲洗作业。由此可见，这种高压旋转喷射灌浆的方式可以较好地增强和稳固水库地基。

（四）大吸浆灌浆技术在水库工程中的应用

由于水库工程难免出现特殊的地层结构性问题，导致灌浆工作出现涌浆的现象和问题，针对这一现象，可以采用大吸浆灌浆技术和方法，根据泥浆的流动状态，适当增添灌浆量，合理调整泥浆的成分，适当调节水灰比，在添加外加剂的条件下，合理控制泥浆的凝固速度，增加泥浆的黏度，在低压灌浆操作的方式之下，确保水泥浆液的有效凝结，从而降低水库灌浆技术的操作难度。

（五）漏水通道灌浆技术在水库工程中的应用

在水库工程灌浆技术应用过程中，难免会因地质环境的干扰和影响，导致水库工程出现严重的漏水现象，为了针对性地解决这一不良现象和问题，可以采用一定的外部干预措施和手段，以较好地提升水库灌浆技术的质量。由于爆破处理法存在较大的施工难度，并且施工成本较高，为此，可以根据水库工程的实际情况，选择膜袋灌浆技术，利用尼龙材质的袋子，重点对水库的漏水位置进行堵漏作业，因膜袋具有较强的变形能力且耐磨性较高，为此可以适用于各种形状的漏洞，水泥袋中的泥浆可以有效地将水分排挤出去，加快泥浆的凝固速度，从而增强水库工程的防渗性，提升水库工程的灌浆技术质量和效果。

还可以采用大粒径砂石材料填充和灌浆操作，将水泥浆和速凝剂分别灌注于混合器不同的管道之中，当这两者在混合器得到充分的混合之后，再实施灌浆操作，这样也可以达到防渗漏的作用。

三、水库灌浆技术应用中的注意事项

（一）注意水库灌浆技术的压力控制

在水库灌浆技术应用中，要合理控制灌浆技术的压力，避免地面及岩石面骤然抬动的不良现象，防止灌浆施工的中断现象。

（二）注意浆液浓度的合理调整

在水库灌浆技术应用过程中，应当对浆液的浓度进行科学的控制，要根据水库工程的具体情况合理调整浆液的浓度，避免浆液浓度过高而导致浆液流动性不良、无法渗透进入到细小裂缝之中的情况；还要避免浆液浓度过低而导致灌浆范围扩散的现象，应当依循灌浆浓度由低到高的规律加以合理的调整，使水库灌浆浓度在科学可控的范围之内。

（三）妥善处理灌浆技术操作中的突发情况

在水库灌浆施工技术应用的过程中，难免出现突发的意外情况，这就要求灌浆操作人员及时、妥善地处理和应对，对于灌浆突然中断的现象，要紧急冲洗钻孔并实施扫孔作业，用级别相同或相近的浆液恢复灌浆操作；对于意外串浆的现象，要查看串孔是否具备灌浆条件，如果具备继续灌浆条件则可以同时灌注作业，如果不具备灌浆条件则应当堵塞串孔。对于意外冒浆的突发情况，应当根据具体情况采用间歇灌浆、低压灌浆、表面封堵、限量灌浆等方式，加以妥善处理和应对，必要时可以采用停工处理的方式，确保水库工程的顺利安全实施。

（四）注重灌浆施工技术队伍建设

在水库灌浆技术应用过程中，还要注重对灌浆施工作业人员的技术培训，通过增强灌浆施工作业人员的素质，可以较好地提升水库工程灌浆施工技术的效率，确保水库工程的人员安全，减少水库工程建设无谓的损失和浪费。

四、结语

综上所述，水库工程建设过程之中应当根据设计图纸及监理的要求，合理选择和应用不同的水库灌浆技术和方法，关注灌浆技术操作流程，注意把握灌浆技术操作的要点，较好地提升水库工程灌浆技术的质量和效率，从而较好地推动水利基础设施的建设与发展。

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