基础灌浆施工技术在水利项目中的应用探究

程有锋

北京振冲工程股份有限公司，北京 100000

近年来，我国社会经济迅猛发展，水利工程随之取得了很大进步。不过，仍旧存在较多问题，缺乏国家专用水利工程地基这一问题尤为突出，此时基础灌浆技术的应用十分必要，可以有效缓解该问题。该技术比较容易符合地质条件，因此，发展前景广阔。

1 基础灌浆施工流程

1.1 钻孔

在基础灌浆过程中，钻孔为第一环节，实施回旋式钻孔。在质量方面，必须保证钻孔空间上下一致以及孔洞的平整、顺滑。同时，在设计钻孔深度与方向等参数时，必须严格遵守相关标准与要求，进而确保帷幕灌浆质量。主要是因为基岩灌浆这项工程有一定隐蔽性，如果各环节施工缺乏控制，将直接增加返工负担。在钻进时产生少量岩粉，如果产生较多将堵塞孔壁缝隙，降低灌浆质量。因此，必须按照逐步加密顺序钻孔。

1.2 钻孔冲洗

钻孔冲洗操作所指的是将部分存在于孔洞与孔壁上的岩粉，从孔洞中冲出去，并且冲洗干净孔洞与岩层缝隙中的填充物。可以应用的冲洗方法多种多样，主要有高压脉冲冲洗法与扬水冲洗法等。

1.3 压水试验

以后序孔单位吸水量为依据，确定灌浆钻孔数量。此处单位吸水量所指的是，在单位时间中，单位孔长在单位水头压力下压入岩层的水量。

该试验原理为：处于特定水头压力之下，利用钻孔向孔壁周边缝隙中压入一定量的水，按照压水时间以及水的数量，进行岩层渗透性技术参数计算。

2 水利项目中基础灌浆类型

2.1 帷幕灌浆

针对帷幕灌浆方法而言，将一道帷幕设置于坝基之中，以此避免渗漏现象出现。在确定帷幕设置深度时，以坝基地质为依据，通常在百米以上。

可以将帷幕灌浆分成两种类型：一种为多空灌浆，另一种为单孔灌浆，后者应用率更高，因为它具有鲜明优势，包括容易布置、节省时间与精力。

2.2 固结灌浆

固结灌浆有其重要目的，即提高坝基岩石强度与渗水能力。在布置时，必须将施工场所地质作为重要依据。一般情况下，深度≤10m。不过也有部分特殊情况，有必要提高布置深度，使其达到40m，不同灌浆孔相互交错，共同灌浆与冲洗。

2.3 接触灌浆

在水利工程施工过程中，并未普遍应用接触灌浆。水利工程中有众多连接部位，通过接触灌浆增大其强度，并且强化坝基抗滑性及稳定性。

通常在连接部位温度较为稳定时进行灌浆，可以确保灌浆效果，并且有效防止混凝土裂缝产生。

3 岩溶地区基础灌浆施工技术的应用

在处理岩溶地区基础地基时，通常以施工人员长期以来积累的经验为依据。可以将这一地区基础施工分成2种类型，分别为填充物基础施工、无填充物基础施工，在技术方面对前者的要求更高。岩溶深度与大小决定了所选用的基础施工技术方法。

3.1 高压灌浆技术的应用

在岩溶地区，通过高压灌浆技术进行基础灌浆，该方法的主要对象为填充物基础施工，可以加强填充物的牢固性与紧密性。岩溶地质条件较差，将高压灌浆技术应用其中，可以提高基础稳定性与防渗水性。同时，高压灌浆也会对水泥产生一定作用，使其以条形状渗透于土壤中，在凝固之后形成网状，从而加强对土壤的吸附力，尽可能防止基础劈裂产生，加强基础稳定性。

3.2 高压旋喷灌浆技术的应用

就高压旋喷灌浆技术来讲，利用高压泵喷洒水泥浆，使其由钻机特制喷嘴到达地底。该操作会对原本土层造成破坏，所以，高压钻井顶部以较高速度往上旋转，进而搅拌混合水泥浆和土层，在凝固之后会形成十分坚实的地基。

3.3 基础灌浆技术的应用

不论是浅层岩溶地区还是深层岩溶地区，都可以将基础灌浆技术应用其中。其一，浅层岩溶地区。所做的仅仅是挖出存在浅层岩溶里的泥沙等物质，不必深入地底，然后利用混凝土灌注原本的浅层岩溶地区。该技术可以提高基础稳定性。其二，深层岩溶地区。一般情况下，深层岩溶地区的深度超过50m。将高压旋喷技术应用于深层岩溶地区，会影响基础灌浆。所以，最为合适的灌浆方法为普通灌浆，即在岩溶地区应用普通灌浆法，完成周边灌浆，使水泥浆到达深层岩溶，与其中填充物相互排挤，然后达到凝固状态。

4 吸浆加大水利工程的灌注

水利工程中会形成一些岩缝，往往在1～3h之内完成这部分岩缝的灌浆操作，应用于该过程的水泥数量有所限制，在进行单位面积岩缝灌浆时，严格控制所应用水泥的数量，通常在120～220kg/m以下。所以，按正常施工顺序处理一般吸浆岩缝。不过，在向岩缝灌浆过程中，大量岩缝会出现非常多的吸浆，这一情况出现率较高，主要原因是水泥浆不可长时间处于满足状态，因此，应该采取相关措施对其进行有效解决。多种原因都会导致大量吸浆情况出现，其根本影响因素是独特的地质条件，已经灌注完成的水泥浆极易由特殊通道流出，到达其它部位，灌浆区周边地表也可能是其流出位置。

要解决上述情况，主要可以应用3种处理方法。

（1）限流。针对单位时间中所灌注到岩缝中砂浆的体积，对其严格限制，通常灌注速度为10～15L/min[1]。限流这一措施的应用有其重要目的，即控制岩缝中砂浆的流动，使其速度有所减慢，由此加快灌注砂浆凝固速度。

（2）降压。该处理法的原理为：通过灌注砂浆压力的减小，放缓砂浆流速，在较小压力条件下使砂浆处于自流状态，一边自流一边凝固，如果岩缝中的砂浆停止流动，需要增加一定压力，再按照正常施工顺序灌注砂浆[2]。

（3）多次灌浆法。应用该方法向岩缝中灌注砂浆时，并不是持续不断进行的，而是间歇灌注，工程具体需求决定了灌注砂浆的时间，不过灌注时间不可超过8h。

在基础灌浆中应用以上特殊灌浆法，相较于预设灌浆压力，完成灌浆时的压力有所减小，如果不能根据预设压力进行灌浆操作，此时可以随机应变，增大一定灌浆压力，灌注一段时间后砂浆凝固，此时若是未出现其它问题，应该按照预设压力灌注。此外，必须精确计算灌浆压力，以基岩与坝体不被破坏为前提，在合理范围中尽量提高压力。在此基础上应用2种方法控制灌浆压力，分别为一次性升压与分段逐步升压。

5 灌浆施工处理技术在严重漏水情况下的应用

当进行水利工程施工时，由于选点存在误差，导致基础漏水现象经常出现，若是仍旧应用常规灌浆技术，极易导致资源浪费甚至无法获取效益，因此，需要应用其它灌浆方法[3]。

5.1 模袋灌浆法

通常情况下，所应用的模袋主要有2种，分别为尼龙、丙烯，所以比较耐磨。在进行实际施工时，将水泥与砂浆放入模袋，然后进行灌浆操作，由此实现漏水基础灌浆处理。当水泥与砂浆相互排挤时，会导致水分与水泥含浆量有所减少，加快凝结，并且模袋产生一定约束力，防止水泥与砂浆流失，进而阻塞基础漏水。

5.2 填充级配料处理

一般应用于漏水基础处理中的填充级配料有3种，分别为水泥、砾石与粗砂。当应用这些填充级配料时，不仅可以应用单纯砾石完成浇灌，也可以应用水泥[4]。不过，粒料的选择需要注意，选用加大粒料，促进反过滤层形成，阻塞漏水。

6 水利工程中新型化学灌浆的应用

6.1 特征

该灌浆方法由水泥灌浆发展而来，向地基裂缝中灌注浆液，此处所用浆液的主要材料是有机高分子，在凝固之后，实现防渗、加固等目的。在处理基岩时，主要应用水泥灌浆法，而化学灌浆法发挥一定辅助作用。它有其应用范围，主要包括裂缝细小且无法灌注颗粒材料的地基或者是具有较高基础防渗要求的地基以及渗透水流速较快且其它灌浆材料无法堵住的地基[5]。

6.2 施工工艺

化学灌浆主要应用纯压式灌浆。在钻孔、清洗工艺与技术方面，类似于水泥灌浆的要求，并且在钻孔灌浆时仍旧应用逐步加密法。根据浆液混合方式，可以将化学灌浆分成两种类型，一种为单液法灌浆，另一种为双液法灌浆[6]。

7 结语

总而言之，水利工程影响巨大，不仅关乎国家水利水电，还与农业发展相关，良好的水利工程将为国民经济发展提供重要保障。所以，目前必须在水利项目中充分应用基础灌浆施工技术，为项目整体奠定坚实基础。综合考虑与分析基础灌浆施工众多影响因素，探究基础灌浆施工技术在岩溶地区、吸浆加大水利工程以及严重漏水情况下的应用，在正式施工过程中严格遵循施工顺序、科学合理应用各项施工工艺，及时解决施工中存在的问题，尽可能避免返工，从根本上开展与落实水利工程布置工作。