淺析水利工程中灌漿施工技術(shù)工藝

鄧文媛

【摘 要】目前，這項(xiàng)灌漿技術(shù)還被廣泛應(yīng)用于制止輸水渠道的滲漏。事實(shí)證明，劈裂灌漿是一項(xiàng)制止沿土體滲漏的經(jīng)濟(jì)、簡便、快速而又有效的處理措施。劈裂灌漿技術(shù)已成為加固軟弱地基、深基坑防滲、地下工程防水及路基加固等常用的有效手段之一，是一項(xiàng)具有較為廣泛應(yīng)用前景的巖土工程治理技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】固結(jié)灌漿；施工技術(shù)；應(yīng)用

0.引言

灌漿施工是通過地層或建筑物的鉆孔（或預(yù)埋的灌漿管），將具有流動性的漿液，按一定的配比要求，在一定的壓力作用下壓入地層或建筑物的縫隙中，使其充填密實(shí)，膠結(jié)硬化成整體，達(dá)到防滲或加固的目的。

1.灌漿分類

1.1 按其目的不同可分為： 固結(jié)灌漿、帷幕灌漿、接觸灌漿、接縫及補(bǔ)強(qiáng)灌漿、劈裂灌漿、高壓噴射灌漿等

（1）固結(jié)灌漿：是將壩基裂隙巖石膠結(jié)起來，提高其整體性、均勻性和承載能力。其涉及的平面范圍大，孔深一般5m～10m；（2）帷幕灌漿：是在壩基偏上游部位進(jìn)行1～3排深孔灌漿，充填和膠結(jié)裂隙，構(gòu)成一道不透水的帷幕， 達(dá)到減少壩基滲漏和降低壩底揚(yáng)壓力的目的；（3）接觸灌漿：是在壩體與巖基的結(jié)合面上進(jìn)行灌漿， 加強(qiáng)結(jié)合，提高壩體的抗滑穩(wěn)定性，防止巖面集中滲漏并增加巖基表面的固結(jié)強(qiáng)度；（4）劈裂灌漿：沿壩軸線布孔，利用壩體小主應(yīng)力成基本沿壩軸線分布這一規(guī)律，用灌漿壓力沿壩軸線劈裂壩體，灌入泥漿構(gòu)造漿體防滲帷幕，同時(shí)與漿脈連通的裂縫、洞穴等壩體隱患，均被泥漿充填擠壓密實(shí)，達(dá)到防滲加固的目的；（5）高壓噴射灌漿：采用高壓漿液形成高速噴射流束，沖擊、切割、破碎地層土體，并以水泥基質(zhì)漿液充填、摻混其中，形成樁柱或板墻狀的凝結(jié)體，用以提高地基防滲或承載能力的目的。

1.2 按其所用的材料不同可分為： 水泥灌漿、粘土灌漿、化學(xué)灌漿和瀝青灌漿

（1）水泥灌漿：由水泥為基本材料、適量的細(xì)骨料、混凝土外加劑及其它材料組成的干混材料，它在施工現(xiàn)場加入一定量的水后，攪拌均勻即可使用，具有高流態(tài)、微膨脹、不離析、早強(qiáng)高強(qiáng)的性能，膠凝性好，結(jié)石強(qiáng)度高，施工方便，成本較低，故得到廣泛應(yīng)用；（2）化學(xué)灌漿：多是用高分子材料配制成的溶液作為漿液的一種新型灌漿。漿液灌入地基或建筑物裂隙中，經(jīng)凝固后，可以達(dá)到較好的防滲、堵漏和補(bǔ)強(qiáng)加固的效果。常用的化學(xué)灌漿材料有環(huán)氧樹脂、水玻璃、鉻木素、甲凝、丙凝、聚氨酯漿液；（3）瀝青灌漿：先將瀝青加熱為易于流動的液體，再用泵將熱瀝青泵送灌入隔熱保溫的灌漿管，熱瀝青通過隔熱保溫的灌漿管進(jìn)入滲水部位，熱瀝青遇水后，分散成一些顆粒，分散的瀝青不斷凝聚并鋪展開，逐漸粘附在縫壁上，隨著瀝青吸附層的不斷加厚，滲水通道不斷縮小直至完全堵塞，防滲堵漏結(jié)束后，通過泵體循環(huán)，用清洗劑清洗泵。

2.灌漿施工工序

灌漿施工分為鉆孔、沖洗、壓水試驗(yàn)、灌漿四個(gè)工序。

2.1鉆孔

在巖基中鉆孔要分段測量孔斜， 據(jù)以分析灌漿質(zhì)量。巖心鉆機(jī)的鉆進(jìn)方法，根據(jù)巖石硬度及完整性，可選用硬質(zhì)合金、鋼粒或金鋼石鉆進(jìn)。鋼粒鉆進(jìn)時(shí)研磨的巖粉或鐵屑常易堵塞孔壁裂隙，影響灌漿質(zhì)量。在砂礫石層中鉆孔，多采用優(yōu)質(zhì)泥漿固壁。

2.2沖洗

為保證巖石灌漿質(zhì)量， 灌前要用有壓水流沖洗鉆孔， 將裂隙或孔洞中的泥質(zhì)充填物沖出孔外， 或推移到灌漿處理范圍以外。按一次沖洗的孔數(shù)分為單孔沖洗和群孔沖洗。按沖洗方法分為壓力水連續(xù)沖洗、脈動沖洗和壓氣抽水沖洗。

2.3壓水試驗(yàn)

每個(gè)灌漿段大都要做簡易壓水試驗(yàn)，即一個(gè)壓力階段的壓水試驗(yàn)。其目的是：（1）了解巖層滲透情況，并與地質(zhì)資料對照；（2）根據(jù)滲透情況儲備一個(gè)灌漿段用的材料并確定開灌時(shí)的漿液濃度；（3）查看巖層滲透性與每米灌漿段實(shí)際灌入干料重量的大致關(guān)系，檢查有無異?，F(xiàn)象；（4）查看各次序灌漿孔的滲透性隨次序增加而逐漸減少的規(guī)律。

2.4灌漿施工

各類灌漿施工都要按規(guī)定順序進(jìn)行，分為一序孔、二序孔、三序孔等，隨著序數(shù)增加，灌漿孔逐漸加密。

單孔灌漿方法有兩種：（1）全孔一次灌漿法，以灌漿塞封閉孔口，有壓漿液灌入到全孔的巖層裂隙中，適于淺孔灌漿；（2）全孔分段灌漿法，將全孔自下而上分成若干段，用灌漿塞將其中一段與相鄰段隔離，有壓漿液只灌入到該段巖石裂隙中，適于深孔灌漿。

按漿液注入方式，又分為：（1）純壓式灌漿法，灌入的漿液都壓入巖石裂隙中，不讓其返回地面，如化學(xué)灌漿多為定量灌漿，常采用這種方式；（2）循環(huán)式灌漿法，注入的漿量大于裂隙吸漿量，多余漿液經(jīng)回漿管返回?cái)嚢铏C(jī)。其主要優(yōu)點(diǎn)是漿液不易沉淀，有利于保證灌漿質(zhì)量，帷幕灌漿或固結(jié)灌漿多采用這種方式。

3.灌漿注意事項(xiàng)

灌漿過程中應(yīng)注意灌漿壓力、漿液濃度的控制及突發(fā)事故的處理。

灌漿壓力：灌漿過程中應(yīng)控制壓力，防止混凝土面或巖石面抬動。

漿液濃度：灌漿過程中，必須根據(jù)吸漿量的變化情況及時(shí)地調(diào)整漿液的濃度。稀漿流動性好，但會擴(kuò)散到灌漿范圍外，造成浪費(fèi)，而且凝固時(shí)收縮大，水泥結(jié)石與巖石縫面脫開，防滲和固結(jié)質(zhì)量降低；稠漿流動性差，擴(kuò)散范圍小，細(xì)小裂縫灌不進(jìn)去，但凝固時(shí)收縮小，與縫面粘結(jié)好，防滲、固結(jié)質(zhì)量相對提高。灌漿過程從稀漿開始，使細(xì)裂縫首先灌滿，而后逐級變濃，充填更大的裂隙。這種由稀到濃的變換方式，灌漿的整體質(zhì)量最好。

突發(fā)事故： 灌漿過程中可能出現(xiàn)的事故有：（1）灌漿中斷；（2）地面抬動；（3）串漿、冒漿或繞塞返漿。

（1）灌漿工作必須連續(xù)進(jìn)行，若因故中斷，可按照下述原則進(jìn)行處理：應(yīng)及早恢復(fù)灌漿，否則應(yīng)立即沖洗鉆孔，而后恢復(fù)灌漿。若無法沖洗或沖洗無效， 則應(yīng)進(jìn)行掃孔，而后恢復(fù)灌漿?；謴?fù)灌漿時(shí)，應(yīng)使用開灌比級的水泥漿進(jìn)行灌注。如注入率與中斷前的相近， 即可改用中斷前比級的水泥漿繼續(xù)灌注； 如注入率較中斷前的減少較多，則漿液應(yīng)逐級加濃繼續(xù)灌注?；謴?fù)灌漿后，如注入率較中斷前的減少很多，且在短時(shí)間內(nèi)停止吸漿，應(yīng)采取補(bǔ)救措施。

（2）灌漿段注入量大，灌漿難以結(jié)束時(shí)，可選用低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿；漿液中摻加速凝劑；灌注穩(wěn)定漿液或混合漿液。

（3）灌漿過程中，發(fā)現(xiàn)冒漿漏漿，應(yīng)根據(jù)具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿等方法進(jìn)行處理。

（4）帷幕灌漿過程中發(fā)生串漿時(shí)，如串漿孔具備灌漿條件，可以同時(shí)進(jìn)行灌漿。應(yīng)一泵灌一孔。否則應(yīng)將串漿孔用塞塞住，持灌漿孔灌漿結(jié)束后。串漿孔并行掃孔、沖洗，而后繼續(xù)鉆進(jìn)和灌漿。

發(fā)生事故后應(yīng)立即查明原因， 及時(shí)采取處理措施，必要時(shí)停工處理。每個(gè)灌漿孔灌漿結(jié)束后都要用機(jī)械壓漿法封孔。封孔質(zhì)量非常重要，直接影響到建筑物的安全。

4.質(zhì)量檢驗(yàn)

灌漿質(zhì)量檢查以檢查孔壓水試驗(yàn)成果為主，結(jié)合對施工記錄、成果資料、測試成果的分析和檢查孔巖心等綜合評定。即灌漿結(jié)束28d 后，應(yīng)在灌漿區(qū)鉆孔做壓水試驗(yàn)，觀察巖芯膠結(jié)情況，鑒定質(zhì)量。檢驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)互相印證，不能單憑壓水試驗(yàn)取得吸水率作為唯一的標(biāo)準(zhǔn)。評價(jià)灌漿質(zhì)量，只有蓄水后，灌漿效果才能受到考驗(yàn)，在蓄水前，可按下列方法檢查灌漿質(zhì)量。

5.結(jié)語

灌漿施工過程控制是一個(gè)復(fù)雜的控制系統(tǒng) ，涉及到方方面面。要作好灌漿過程控制 ，首先要作好以上幾方面工作 ，然后在施工過程中選取具體的參數(shù)、控制手段和方法 ，才能使灌漿這一隱蔽工程作到可控 ，從而達(dá)到預(yù)期的灌漿施工目的。