基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在水利工程中的應用

□李文輝　□王　楠（河南省人民勝利渠管理局）

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基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在水利工程中的應用

□李文輝□王楠（河南省人民勝利渠管理局）

摘要：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，水利工程建設已經(jīng)成為影響國民經(jīng)濟增長的重要因素?；A(chǔ)灌漿施工作為水利工程施工技術(shù)之一，該技術(shù)的應用不僅能夠減少地基下沉變形情況，還能提高地基承載能力。為此，文章主要對巖基灌漿的概況及水利工程中基礎(chǔ)灌漿施工流程進行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)灌漿技術(shù)；水利工程；施工流程

1巖基灌漿的概況

固結(jié)灌漿、帷幕灌漿及接觸灌漿為巖基灌漿的主要類型。固結(jié)灌漿的目的就是膠結(jié)壩基裂隙巖石，對其整體性、均勻性及承載力進行全面提升。其具有較大平面范圍，5～10 m為其孔深。

帷幕灌漿是指在壩基偏上游位置實施深孔灌漿（1～3排），且對裂隙進行膠結(jié)與充填，形成一道無法透水的帷幕，實現(xiàn)壩基滲漏與壩底揚壓力降低的目標。

接觸灌漿是指灌漿作業(yè)在壩體、巖基結(jié)合面實施，加強結(jié)合，對壩體抗滑穩(wěn)定性全面提升為其目的，避免巖面集中滲漏且對巖基表面固結(jié)強度全面提升。

在時間方面需達到巖基灌漿、澆筑混凝土壩體安排合理化，達到降低混凝土澆筑影響及提高灌漿質(zhì)量的作用。在專設基礎(chǔ)灌漿廊道內(nèi)安排帷幕灌漿，此時不僅可挖好巖基進行混凝土澆筑，還不會對澆筑進度造成任何影響，同時有一定厚度壓重混凝土后即可進行灌漿，這樣可全面提升帷幕灌漿施工質(zhì)量。

2水利工程中基礎(chǔ)灌漿施工流程

2.1鉆孔

通常選取回轉(zhuǎn)式鉆機進行灌漿孔開鉆，10 m以下為其孔深，也可選取風鉆、架鉆。鉆孔質(zhì)量將直接影響灌漿質(zhì)量。要求孔向、孔深與設計規(guī)定相符，鉆徑統(tǒng)一、孔壁整平，鉆孔巖粉細末產(chǎn)生量較小?？讖骄?、孔壁平整，則能夠卡緊灌漿塞，避免返漿問題出現(xiàn)在灌漿過程內(nèi)。

2.2沖洗

鉆孔施工后巖粉留在孔底、孔壁位置時，需做好沖洗工作，且徹底清理干凈巖層裂隙、孔洞內(nèi)的雜物，以此確保灌漿質(zhì)量。沖洗順序為鉆孔—巖層裂縫。壓力水沖洗為沖洗的主要方式。當選取壓力水、壓縮空氣輪流沖洗方式，可對沖洗效率、質(zhì)量進行全面提升。相比相同孔段灌注壓力，沖洗壓力為其4/5，這樣可有效防止擴張裂縫等問題的出現(xiàn)。

通過選取風、水聯(lián)合沖洗作為鉆孔沖洗裝置，也可選取導管向大流量水流通入，由孔底向孔外沖洗，將孔內(nèi)存留巖粉利用孔內(nèi)回水流速沖向孔外，直至回水澄清10 min。如具有較高地下水位，良好補水情況下，應把鉆孔敞口將通氣管向孔底插入，并進行高壓空氣壓入，混合水氣，且與碎屑同時向孔外噴出，也就是所說的揚水沖洗。

一般選取單孔、群孔進行巖層裂縫沖洗。單孔沖洗過程中，在壓力水作用下裂隙內(nèi)填充物將向灌漿區(qū)域外側(cè)擠壓，也可順著裂隙向地面外沖出。群孔沖洗是將水氣壓入若干孔，其他幾個孔敞口則會有水氣冒出，此時由敞口孔內(nèi)將孔間裂隙填充物由地面帶出。在完整巖層與裂隙量小的情況下可選取單孔沖洗，也可按照具體實事案例，進行高壓水沖洗方式的選擇。為對沖洗效果進行全面提升，可將一定量的碳酸鈉、碳酸氫鈉等添加到?jīng)_洗液內(nèi)，為溶解泥質(zhì)充填物提供便利。

3壓水試驗

壓水試驗需在灌漿前實施，巖層滲透性能可利用單位吸水率測定、分析，以此為巖基灌漿施工提供可靠保障。壓水試驗應用于灌漿作業(yè)后，可對灌漿質(zhì)量、效果進行檢查。我國巖層滲透特性可選取單位吸水率代替，其公式如下：

式中，壓入流量由Q表示；試驗壓力由s表示；試驗孔段長度由L表示；單位吸水率由W表示。

4灌漿施工

4.1灌漿設備

活塞式灌漿泵為灌漿選取的泵，根據(jù)不同缸體軸線方式可進行2類劃分：立式、臥式。單缸為立式方式，單、雙缸為臥式方式。本文以臥式單缸活塞灌漿泵施工為例進行分析，右移活塞，水泥漿由自吸漿閥吸入；左移活塞，水泥漿向空氣室壓至，隨后向壓力管路壓入。依托上部封閉空腔空氣室在壓縮氣體壓力作用下，穩(wěn)定均勻地將閥式間斷脈沖向管路壓入，為達到均衡出漿目的，可選取雙缸灌漿機。為避免漿液接觸活塞等位置，產(chǎn)生嚴重損害，可選取隔膜泵，也就是選取橡膠膜將活塞、閥室隔離，且將水注入活塞、隔膜之間，利用水進行壓力、吸力傳遞。

選取高壓膠管作為輸漿管，選取膠球作為灌漿塞，輸漿管需在管外進行多個膠球串裝，需在底座、頂座間夾緊，且通過孔口絲桿使其緊壓、擴張，確保膠球緊貼孔壁，避免沿孔壁有漿液冒出。

4.2鉆灌次序

嚴格按照分序加密原則實施固結(jié)、帷幕灌漿鉆孔施工。帷幕灌漿孔布置需成排設置，根據(jù)巖層是否完整的情況對各排孔距加以確定，通常8～12 m為第一序孔之間的距離，隨后，進行2、3、4序孔內(nèi)插加密，第二序孔間距為4～6 m，第三序孔間距為2～3 m，第四序孔間距為1～1.50m。雙排帷幕孔順序為下游排—上游排。多排帷幕孔順序為邊排—中排。

4.3水灌方式

純壓式與循環(huán)式為灌漿的主要方式，單根灌漿管為純壓式作業(yè)的材料，漿液可向鉆孔內(nèi)灌入。循環(huán)式灌漿是指水泥、粘土灌漿，需在鉆孔壓入漿液后，多數(shù)可向巖隙進入，其他部分可從回漿管向拌漿筒返回，并做好攪拌重復利用。此方式具有良好灌漿效果。根據(jù)灌漿分類，可選取多種方式，如下：第一，全孔一次灌漿法。灌漿孔一次鉆底，在孔口位置設置灌漿塞，一次全孔灌漿，該方式施工便捷，但灌漿成效低，往往用于10 m以內(nèi)孔深。第二，自上向下分段灌漿法。以3～5 m為準進行孔深劃分，由上向下進行鉆灌施工，當前一段漿液固結(jié)后在進行下一段開鉆施工，以此重復施工。第三，綜合灌漿法。水利工程建設施工中，巖層具有極為完整的下部，則其上部具有較多裂縫。深孔灌漿作業(yè)過程中，其具有良好灌注效果。

5灌漿壓力

灌漿壓力是指灌漿段中心位置灌漿過程中漿液承受的具體壓力。增加壓力，才能把漿液向更小裂縫壓入，通過漿液擴散半徑增加，可將過多水分消除，這是灌漿結(jié)石密實程度有效提升的重要方式，這對防滲固結(jié)質(zhì)量提升極為有利。如具有過大壓力，則會產(chǎn)生擴大裂縫及上部巖層抬動現(xiàn)象，為此，必須重視灌漿壓力。其計算公式如下：

式中，灌漿段中心位置允許最高灌漿壓力由p表示；孔口位置巖層允許灌漿壓力由p1表示（具體值如表1所示）；灌漿段以上巖層每增加1 m增加的壓方由m表示（具體值如表1所示）。

6結(jié)束灌漿

在一定灌漿壓力作用下，30 min以下灌孔段吸漿量在每分鐘0.40 L以下時，可完成灌漿作業(yè)。此時封孔可選取水泥砂漿。檢查灌漿質(zhì)量時，往往選取檢查孔打設及壓水試驗，以此提升工程質(zhì)量。

7結(jié)語

綜上所述，水利工程基礎(chǔ)處理是指選取一定技術(shù)方式對地基存在的缺陷加以消除，以此對地基物理力學加以改善與提升，進而增加地基強度抗?jié)B能力等，確保工程順利開展。伴隨水利工程建設規(guī)模的進一步擴大，要求必須不斷提升基礎(chǔ)處理技術(shù)?；A(chǔ)灌漿施工技術(shù)作為水利工程建設的重要內(nèi)容，其施工技術(shù)水平的高低直接影響著工程建設的整體質(zhì)量，灌漿就是以一定壓力將漿液向地基孔隙、裂縫等灌入，起到填充、膠結(jié)、防滲及加固作用。為此，必須嚴格遵循相關(guān)施工規(guī)定，全面提高基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)水平，只有這樣才能實現(xiàn)水利工程建設的經(jīng)濟效益。

參考文獻

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（責任編輯：薛靜）

表1　P1與m值選用表

中圖分類號：TU74

文獻標識碼：A

文章編號：1673-8853（2016）05-0052-02

收稿日期：2016-04-25