基于水利工程施工中灌漿技術(shù)的探討

□ 王衛(wèi)軍（周口市沙潁河工程管理處）

0 引言

在水利工程施工過程中其灌漿技術(shù)特別重要，是水利工程得以順利進行的基礎，其質(zhì)量的好壞直接影響到工程的質(zhì)量安全。因此，在施工的過程中，一定要注意基礎灌漿技術(shù)與地質(zhì)條件相互適應。在水利施工的時候，必須要對地基進行嚴格的處理，這樣才能夠達到防滲的各項性能規(guī)定，從而確保水利工程的質(zhì)量安全。

1 高壓噴射灌漿技術(shù)

1.1 高壓噴射灌漿技術(shù)的原理

高壓噴射灌漿技術(shù)的原理就是借助高壓射流，沖擊、破壞被灌地層的結(jié)構(gòu)，并灌入混合漿或水泥漿，把被灌地層的顆粒與漿液摻混，形成達到設計要求的凝結(jié)體，進而達到防滲和加固地基的目的。

1.2 高壓噴射灌漿技術(shù)的優(yōu)勢

1.2.1 適用范圍廣，施工簡便

高壓噴射灌漿技術(shù)能夠應用在整個工程的施工過程中，其適用范圍非常的廣泛，并且施工工藝比較簡單。在施工的時候只需在土層鉆一個孔徑為50～300mm的小孔，就可以在土層中噴射并形成0.40～4.00m的固結(jié)體。

1.2.2 固結(jié)體形狀可以控制

利用高壓噴射技術(shù)在噴射的過程中，通過調(diào)整提升速度和旋噴速度，增加或減少噴射的壓力，可更換不同孔徑的噴嘴來改變流量，按照工程需要控制固體形狀。

1.2.3 原料廣闊、成本低廉

噴射的漿液最主要的原材料是水泥，使用化學材料的情況非常少，有時為節(jié)約水泥的用量，還可以加入一定量的粉灰，從而大大的降低注漿的材料成本。

1.2.4 設備簡單、方便管理

高壓噴射灌漿整套設備的結(jié)構(gòu)具有體積小、緊湊、占地少、機動性強的特征，能夠在低矮和狹窄的現(xiàn)場進行施工。并且施工的管理非常的簡單，在三重管、二重管、單管噴射的過程中，通過對冒漿情況、吸漿量以及噴射壓力的量測，能夠了解其效果與存在的問題，從而能夠及時的調(diào)整噴射的參數(shù)或者改變工藝，確保固結(jié)質(zhì)量。進行多重噴射的時候，可以先從屏幕上了解尺寸和空間形狀以后，再用漿材進行填充，施工管理非常方便。

1.3 高壓噴射灌漿施工過程中的質(zhì)量控制

1.3.1 高壓噴射灌漿材料的質(zhì)量控制

水利工程項目的地基在進行高壓噴射技術(shù)施工時，對穩(wěn)定性和防滲性的要求非常高。但是凝結(jié)體的防滲性能主要受地層的成分、顆粒級配、漿液材料、施工工藝以及施工的方法等影響。對項目工程使用的原材料進行質(zhì)量控制，一般指控制水泥的質(zhì)量，主要原因是高壓噴射灌漿技術(shù)形成的凝結(jié)體的形狀不是非常的規(guī)則，它和噴射形式有很大聯(lián)系，因此，其材料大都采用52.5或者42.5的普通的硅酸鹽水泥。需要進行復試的原材料由監(jiān)理人員到施工現(xiàn)場見證取樣之后，送達專門的檢測部門對其進行復試，如果水泥漿液需要摻入添加劑時，一定要進行試驗，確定其合適的摻量。

1.3.2 對鉆孔施工的控制

要嚴格的依據(jù)高壓噴射灌漿技術(shù)的標準，確定孔距。因為選擇的孔距是否正確，直接的影響到了凝結(jié)體連接的可靠性，對工程進度、工程造價也帶來一定的影響。因此，在選擇孔距的時候，一定要結(jié)合工程項目的地質(zhì)條件以及高壓噴射灌漿技術(shù)等進行確定。在鉆孔施工之前，一定要對鉆孔檢驗，檢驗合格以后才能夠?qū)變?nèi)及縫面進行沖洗。通常采用水輪、風輪轉(zhuǎn)換進行，沖洗的時候孔口敞開，將水（風）管插到孔底，水（風）反復的沖洗，直到回清水后才可以結(jié)束。其次，根據(jù)確定好的孔距，再按照鉆孔施工設計的順序進行施工，并且要確保施工的效率。等鉆孔機到后，要保證設施的平穩(wěn)性。通常選擇用泥漿護壁鉆進鉆孔，并且在工程施工的過程中，一定要仔細的記錄好掉鉆、孔位、孔深、漏漿、地層變化等情況。如果需要加蓋保護鉆孔孔口，可以暫停鉆孔或者在終孔進行噴射之前。

1.3.3 高壓噴射灌漿的質(zhì)量控制

高壓噴射灌漿技術(shù)的施工需要分序、分排的進行高壓噴射灌漿。在下管噴射前，可以先進行地面試噴，從而能夠調(diào)整噴射方向的準確性，再接著按照預定的深度把其插入。在工程施工的過程中，一定要經(jīng)常的檢查泥漿泵的壓力和漿液的流量，空壓機的風壓和風量、鉆孔機的轉(zhuǎn)速等。為了避免在灌漿壓力的作用下，導致裂縫兩側(cè)的混凝土產(chǎn)生有害應力與形變，在灌漿施工的過程中，必須布置設備對裂縫進行實時觀測。灌漿應該由一側(cè)向另一側(cè)、由下至上、由深到淺進行。灌漿結(jié)束的標準是單孔吸漿率漸漸趨向零后，再繼續(xù)灌注20-30min才能夠結(jié)束。

1.4 水利工程中高壓噴射灌漿施工的問題及解決對策

1.4.1 泥漿漏失問題

在鉆孔的時候，往往會出現(xiàn)泥漿漏失的問題，出現(xiàn)這種情況主要是由地層的情況所導致的。如果發(fā)生泥漿漏失的情況且漏失量比較小，應盡量使噴漿的漏失量最小，讓泥漿填滿地層的孔隙。如果出現(xiàn)泥漿漏失的情況且漏失量比較大，可以選擇水泥、砂、黏土等對孔內(nèi)的漏漿進行壓入，從而實現(xiàn)封堵的目的。而選擇摻入黏土主要是為固壁、充填的作用。選擇摻入砂的目的是為了保證充填體在噴灌時不被高壓水破壞，從而保證噴射的質(zhì)量。選擇摻入水泥主要是為了加快凝結(jié)速度，提高鉆孔恢復的速度。

1.4.2 漏漿問題

漏漿孔口如果不發(fā)生冒漿，主要是因為地層中的孔隙比較大。如果出現(xiàn)了這種問題，可以在漿液中摻入一定量的速凝劑，減少固結(jié)時間?；蛘咴诳紫恫课辉黾幼{量，等填滿孔隙后，就能夠正常的噴漿。

1.4.3 較大冒漿問題

出現(xiàn)較大冒漿量的問題，主要是因為在有效的噴射范圍之內(nèi)，管路出現(xiàn)了故障或者是注漿量不適宜。如果發(fā)生了冒漿量比較大的情況，可以先檢查噴漿管的各個接頭，看接頭處是否出現(xiàn)密封不良、損傷等現(xiàn)象。

2 接縫灌漿技術(shù)在水利工程施工中的應用

2.1 接縫灌漿技術(shù)原理

接縫灌漿技術(shù)在水利工程中的應用，其原理是在工程項目的土石界面，通過水泥或水泥漿液和水玻璃的混合液等水硬性膠凝材料，對孔隙、裂隙、土洞、溶洞及軟土地基等不良地質(zhì)的情況進行固化反應和接縫灌漿封堵，從而使接縫灌漿漿液和原始土石相結(jié)合，并形成穩(wěn)定的土石結(jié)核，把其固化為受力整體。這樣不僅能夠隔斷地下水對持力層帶來的影響，還可以消除在基巖面周圍的巖溶裂隙水，在受到地下水位的季節(jié)性變化以及因各種震動的影響而誘發(fā)地表變化，進而避免了工程投入使用之后發(fā)生局部塌陷的現(xiàn)象，減少了水利工程質(zhì)量的安全隱患。

2.2 水利工程中接縫灌漿技術(shù)的有效應用探究

2.2.1 水利工程施工中接縫灌漿技術(shù)的加固應用措施

若想調(diào)配符合標準的接縫灌漿漿液，一定要根據(jù)導孔巖體的裂隙發(fā)育情況、破碎程度、地質(zhì)構(gòu)造以及注水試驗滲透系數(shù)的大小、工程的施工環(huán)境等因素進行綜合考慮。通常使用純水泥單液進行接縫灌漿，這時水泥漿的水灰比約0.80:1～0.80:1.10。假如需要使用雙液進行接縫灌漿時，水玻璃與水泥混合漿液中水泥的體積比約為0.40:1～0.50:1。接縫灌漿技術(shù)采用的是全孔分層接縫灌漿法。接縫灌漿之前要做鉆孔吸水量試驗和管路壓力試驗，接縫灌漿的時候水泥漿充分的攪拌，確保漿液滿足設計規(guī)范的要求，按照配合比的設計要求將調(diào)配好的漿液使用接縫灌漿泵送到孔內(nèi)。

2.2.2 水利工程施工中接縫灌漿技術(shù)的質(zhì)量控制措施

第一，要先控制開孔的垂直度，通常采用干鉆進行鉆孔，如果使用濕法進行鉆孔，一定要做好清孔處理，要詳細的記錄鉆孔的情況，檢查巖土分界的位置、巖面的成分、鉆孔的深度等。第二，對接縫灌漿技術(shù)的選擇，對于基巖的裂隙處采用分段下行法進行接縫灌漿，自上往下分段進行接縫灌漿之后，還應該從下向上再注一次；如果巖層穩(wěn)定并且垂直度不合理或者含水層處又有隔水層的時候，應該選擇分段上行法；如果地質(zhì)遇到暗河、槽、溝時應選擇混合式。第三，對于漏漿、冒漿的處理，根據(jù)實際情況選擇下面幾種處理方法:適當?shù)恼{(diào)大漿液的濃度；在漿液中添加適量純凈的細砂，從而增大孔隙率；加入速凝劑，減少凝結(jié)的時間；采用水玻璃與水泥混合漿液雙液進行接縫灌漿等等。第四，判斷接縫灌漿的結(jié)束，主要是根據(jù)接縫灌漿的結(jié)束標準要求來決定是否結(jié)束，當滿足下面條件中的一個時就可以結(jié)束接縫灌漿:一是冒漿點已經(jīng)超出接縫灌漿的范圍外3～5m；二是接縫灌漿的鉆孔基巖較為完整，或者多次進行接縫灌漿，鉆孔口的壓力都超過了1.50MPa；三是接縫灌漿鉆孔口的壓力約為0.20～0.50MPa，且吸漿量已達到或者甚至超過了40L/min，其持續(xù)了30min；四是，單孔接縫的灌漿量已經(jīng)達到了平均接縫灌漿量的兩倍，并且進漿量明顯的減少。

2.3 在水利工程施工中接縫灌漿技術(shù)遇到特殊情況的處理方法

對于壩體壩面和廊道等位置出現(xiàn)表面裂縫，和橫縫灌區(qū)一起形成串漏的通道，接縫灌漿在進行施工之前要對嵌縫進行處理。常用的處理方法是，使用切割機在外漏橫縫的位置切割寬度約為10cm的口，深度約為5～8cm；再使用鋼釬把切割的混凝土去掉，槽內(nèi)的深度約為8～10cm，鑿成一個U字形的槽，并把U字形的槽用清水沖洗干凈；等U字形槽徹底干后，用1:2的預縮砂漿進行填充嵌堵，使用鐵錘砸結(jié)實，等3d之后對其進行壓水檢查，保證不再外露之后才能夠進行接縫灌漿施工；當層頂或者層底的止?jié){片失效的時候，沿著整條灌區(qū)的縫鑿槽嵌堵，并在十字交叉處查看壓水的情況，再考慮需不需要進行截堵；如果廊道周圍的止?jié){片失效時，應整圈廊道進行鑿槽嵌堵，形成一個閉合圈；如果局部混凝土缺陷滲漏，一定要先把缺陷的混凝土鑿到約8～10cm分深,在接縫灌漿前的3-5d用環(huán)氧砂漿或預縮砂漿嵌堵,并且預埋直徑約為2cm的塑料管或鋼管，作為放漿管。

3 結(jié)論與建議

13巖基灌漿是為了提高水利工程巖基的強度，是增強巖基的整體性與抗?jié)B性的最為有利的措施。水利工程灌漿技術(shù)廣泛應用，有效地的解決了水利工程施工工程量大、技術(shù)難度高、工期緊等問題。水利工程灌漿技術(shù)與理論隨著工程的實踐在不斷的發(fā)展，選擇經(jīng)濟又安全的施工措施，深入的分析漿體在巖土層中的運動規(guī)律，并提高水利工程灌漿技術(shù)施工的有效性，是水利工程施工安全的有力保障。

[1]張林海.接縫灌漿技術(shù)在水利工程施工中的應用[J].城市與建筑,2013（9）.

[2]梁世昌.論述高噴注漿在水電站圍堰防滲中的應用[J].科技致富向?qū)?2013（13）.