淺談水利水電工程的灌漿施工技術(shù)

程素林

【摘要】任何水利水電工程的施工都要對地基做處理，地基的處理方式受到不同地質(zhì)因素的影響，采用灌漿的方法也不同，為了保證水利水電工程的質(zhì)量，在對地基處理的時(shí)候需要選擇正確的處理方法，保證水利水電工程建設(shè)的安全。本文對水利水電工程施工中遇到的地基要求和地基處理方法、灌漿類型、灌漿方式和方法、灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)和封孔方法等方面進(jìn)行了論述，以供參考。

【關(guān)鍵詞】水利水電工程；地基處理；灌漿施工技術(shù)

水利水電工程的地基分為兩大類，即巖基和軟基。巖基是由巖石構(gòu)成的地基，又稱為硬基。軟基是由淤泥、壤土、砂、砂礫石、砂卵石等構(gòu)成的地基。又可細(xì)分為砂礫石地基、軟土地基，施工過程中大部分遇到的都是軟基，這種地基具有孔隙率大、壓縮性大、含水量大、滲透系數(shù)小、水分不易排出、承載能力差、沉陷大、觸變性強(qiáng)等特點(diǎn)，在外界的影響下很易變形。

一、水利水電工程施工中遇到的地基要求和地基處理方法

水利水電工程對地基基礎(chǔ)的基本要求是：具有足夠的強(qiáng)度，能夠承受上部結(jié)構(gòu)不傳遞的應(yīng)力；具有足夠的整體性和均一性，能夠防止基礎(chǔ)的滑動(dòng)和不均勻沉陷；具有足夠的抗?jié)B性，能夠避免發(fā)生嚴(yán)重的滲漏和滲透破壞；具有足夠的耐久性，能夠防止在地下水長期作用下發(fā)生侵蝕破壞。

基本方法有開挖、灌漿、防滲漏、樁基礎(chǔ)、錨固、置換法、排水法以及擠實(shí)法。最常用的方法是開挖處理，即將不符合設(shè)計(jì)要求的覆蓋層、風(fēng)化破碎有缺陷的巖層挖掉。在這里我們來淺談一下灌漿法。灌漿是利用灌漿泵的壓力，通過鉆孔、預(yù)埋管路或其他方式，把具有膠凝性質(zhì)的材料（水泥）和摻和物（如黏土等）與水?dāng)嚢杌旌系臐{液或化學(xué)溶液灌注到巖石、土層中的裂隙、洞穴或混凝土的裂縫、接縫內(nèi)，以達(dá)到加固、防滲等工程目的的技術(shù)措施。

二. 灌漿類型

1、按灌漿目的分類，主要有以下類型：帷幕灌漿、固結(jié)灌漿、接觸灌漿、接縫灌漿、回填灌漿等。（1）.帷幕灌漿，是用漿液灌入巖體或土層的裂隙、孔隙，形成防水幕，以減小滲流量或降低揚(yáng)壓力的灌漿。（2）固結(jié)灌漿，用漿液灌入巖體裂隙或破碎帶，以提高巖體的整體性和抗變形能力的灌漿。（3）接觸灌漿，通過漿液灌入混凝土與基巖或混凝土與鋼板之間的縫隙，以增加接觸面結(jié)合能力的灌漿。（4）接縫灌漿，通過埋設(shè)管路或其他方式將漿液灌入混凝土壩體的接縫，以改善傳力條件增強(qiáng)壩體整體性的灌漿。（5）回填灌漿，用漿液填充混凝土與圍堰或混凝土與鋼板之間的空隙和孔洞，以增強(qiáng)圍堰或結(jié)構(gòu)的密實(shí)性灌漿.

2、按灌漿材料分類，主要有以下類型：水泥灌漿、黏土灌漿、化學(xué)灌漿。

三、灌漿施工技術(shù)中的灌漿方式和方法

通常用的是漿液攪拌機(jī)，目前用得最多的是傳統(tǒng)雙層立式慢速攪拌機(jī)和雙桶平行攪拌機(jī)?，F(xiàn)在國外已廣泛使用渦流或旋流式高速攪拌機(jī)，其轉(zhuǎn)速為1500～3000r/min。用高速攪拌機(jī)制漿，不僅速度快、效率高，而且制出的漿液分散性和穩(wěn)定性高，質(zhì)量好，能更好地注入裂隙。攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速和拌合能力應(yīng)分別與所及哦啊辦漿液類型和灌漿泵的排漿量相適應(yīng)，并應(yīng)能保證均勻、連續(xù)地拌制漿液，能夠高效的保證工程項(xiàng)目按期完成。

1、灌漿方式有純壓式和循環(huán)式兩種。（1）純壓式灌漿是指漿液注入孔段內(nèi)和巖體裂隙中，不再返回的灌漿方式。這種方式設(shè)備簡單，操作方便；但漿液流動(dòng)速度較慢，容易沉淀，堵塞巖層縫隙和管路，多用于吸漿量大，并有大裂隙存在和孔深不超過15m的情況。（2）循環(huán)式灌漿是指漿液通過射漿管注入孔段內(nèi)，部分漿液滲入到巖體裂隙中，部分漿液通過回漿管返回，保持孔段內(nèi)的漿液呈循環(huán)流動(dòng)狀態(tài)的灌漿方式。這種方式一方面是漿液保持流動(dòng)狀態(tài)，可防止水泥沉淀，灌漿效果好；另一方面可以根據(jù)進(jìn)漿和回漿液比重的差值，判斷巖層吸收水泥的情況。

2、灌漿方法分為五種。全孔一次灌漿法、自上而下分段灌漿法、自下而上分段灌漿法、綜合灌漿法和孔口封閉灌漿法等。（1）全孔一次灌漿法是將孔一次鉆完，全孔段一次灌漿。這種方法施工簡便，多用于孔深不深，地質(zhì)條件比較良好，基巖比較完整的情況。（2）自上而下分段灌漿法是從上向下逐段進(jìn)行鉆孔，逐段安裝灌漿塞進(jìn)行灌漿，直至孔底的灌漿方法。（3）自下而上分段灌漿法是將灌漿孔一次鉆到底，然后從鉆孔的底部往上，逐段安裝灌漿塞進(jìn)行灌漿，直至孔口的灌漿方法。（4）綜合灌漿法是在鉆孔的某段采用自上而下分段灌漿，另一些采用自下而上分段灌漿的方法。（5）孔口封閉灌漿法是在鉆孔的孔口安裝孔口管，自上而下分段鉆孔和灌漿，各段灌漿時(shí)都在孔口安裝孔口封閉器進(jìn)行灌漿的方法。灌漿孔的基巖段長小于6m時(shí)，可采用全孔一次灌漿法；大于6m時(shí)，可采用自上而下分段灌漿法、自下而上分段灌漿法、綜合灌漿法和孔口封閉灌漿法。

四、灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)和封孔方法

1、灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。采用自上而下分段灌漿法時(shí)，在規(guī)定的壓力下，當(dāng)注入率不大于0.4L/min時(shí)，繼續(xù)灌注60min，或不大于1L/min時(shí)，繼續(xù)灌注90min，灌漿可以結(jié)束。采用自下而上分段灌漿法時(shí)，繼續(xù)灌注的時(shí)間可相應(yīng)地減少為30min和60min，灌漿可以結(jié)束。

2、封孔方法。采用自上而下分段灌漿法時(shí)，灌漿孔封孔應(yīng)采用“分段壓力灌漿封孔法”；采用自下而上分段灌漿法時(shí)，應(yīng)采用“置換和壓力灌漿封孔法”或“壓力灌漿封孔法”。

五、特殊情況處理

灌漿工作必須連續(xù)進(jìn)行，若因故中斷，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)使用開灌等級的水泥進(jìn)行灌注。如注入率與中斷前的相近，即可改用中斷前等級的水泥漿繼續(xù)灌注；如注入率較快中斷前減少較多，則漿液應(yīng)逐級加濃繼續(xù)灌注?；謴?fù)灌漿后，如注入率較快中斷前減少很多，且在短時(shí)間內(nèi)停止吸漿，應(yīng)采取補(bǔ)救措施。

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。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，待灌漿孔灌漿結(jié)束后，再對串漿孔并行掃孔、沖洗，而后繼續(xù)鉆進(jìn)和灌漿。

六、工程質(zhì)量檢查

灌漿質(zhì)量檢查應(yīng)以檢查孔壓水試驗(yàn)成果為主，結(jié)合對竣工資料和測試成果的分析，綜合評定。灌漿檢查孔應(yīng)在下述部位布置：（1）帷幕中心線上。（2）巖石破碎、斷層、大孔隙等地質(zhì)條件復(fù)雜的部位。（3）鉆孔偏斜過大、灌漿情況不正常以及分析資料認(rèn)為對灌漿質(zhì)量有影響的部位。灌漿檢查孔的數(shù)量宜為灌漿孔總數(shù)的10%。一個(gè)壩段或一個(gè)單元工程內(nèi)，至少應(yīng)布置一個(gè)檢查孔；檢查孔壓水試驗(yàn)應(yīng)在該部位灌漿結(jié)束后14d后進(jìn)行；同時(shí)應(yīng)自上而下分段卡塞進(jìn)行壓水試驗(yàn)，試驗(yàn)采用五點(diǎn)法或單點(diǎn)法。檢查孔壓水試驗(yàn)結(jié)束后，按技術(shù)要求進(jìn)行灌漿和封孔；檢查孔應(yīng)采取巖芯，計(jì)算獲得率并加以描述。

結(jié)束語

伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水利水電工程的建設(shè)也不斷增多，其作為國家的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，對促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重要的作用。在水利水電工程的建設(shè)中通常都受到各種地質(zhì)環(huán)境因素等的影響，如天然的巖基和軟基，在水利水電工程中造成很大的危害，不能滿足建筑物對地基的承載力要求。經(jīng)過科學(xué)經(jīng)驗(yàn)分析，必須采用灌漿防滲處理，排除影響建筑物安全的因素，減少滲漏損失。

參考文獻(xiàn)：

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