水利水電工程中灌漿施工技術(shù)處理方法探討

袁睿 黃輝 李新霞 雷勇

摘 要：水利水電的建設(shè)有助于改善干旱地區(qū)缺水現(xiàn)象，使水資源得到合理分配利用，從而使生態(tài)環(huán)境得到進一步的改善。灌漿施工技術(shù)作為提高水利水電工程技術(shù)的重要一環(huán)在水利水電工程中得到了十分廣泛的應(yīng)用。對不同的水利水電工程項目要區(qū)別對待，選擇適合的灌漿施工技術(shù)及處理方法，這樣才能最大程度的發(fā)揮灌漿施工技術(shù)的作用，確保工程項目的質(zhì)量與進度。

關(guān)鍵詞：水利水電工程；灌漿施工；處理方法

隨著國家在水利方向投入力度的加大，水利水電工程也開始蓬勃興起，由于其工程的浩大及其防洪的特殊功能性，對工程項目的質(zhì)量有很高的要求，特別是在水庫或河壩的建設(shè)中，松散的土質(zhì)給工程的安全及質(zhì)量帶來了更高的要求，而作為水利水電工程的重要一環(huán)，灌漿施工技術(shù)其自身在計算精度和系統(tǒng)復(fù)雜程序之間的矛盾更是為工程的順利進行帶來了很大干擾。因此，為了能保證工程項目的整體質(zhì)量，有必要對灌漿施工常見情況的處理方法進行充分的了解。文章主要對工程中出現(xiàn)的特大漏水通道、大量吸漿不止、巖溶地段和承壓四種情況的灌漿施工技術(shù)的處理方法進行探討。

1 特大漏水通道時應(yīng)采取的灌漿施工技術(shù)處理方法

導(dǎo)致大量漏水的一個重要原因是因為溶洞的形成，而名為喀斯特的溶洞一般是在地層結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為可溶性巖石結(jié)構(gòu)特點時形成。還有一種情況是由于在水利水電工程中經(jīng)常采用的爆破法使得壩肩巖體中產(chǎn)生很大的裂縫，對于這些特殊原因造成的漏水通道，就必須區(qū)別對待，采取適當(dāng)不同的應(yīng)對措施從而避免材料的浪費及帶來的安全隱患。

1.1 傾角緩和、無水流作用的大通道灌漿施工技術(shù)處理

在這種情況下，宜采用濃度偏高的水泥砂漿或是間歇灌漿法進行灌漿施工，如果效果仍不甚理想，則可以換用由水泥配合的玻璃漿、粘土漿、粉煤灰漿和砂漿得到的混合漿液或是采用定量灌注的方式進行灌漿施工。值得說明的是，這種混合漿液同樣適合注入量較大或遇水性能受到嚴(yán)重惡化的場合。

1.2 傾角陡峭、有水流作用的大孔洞灌漿施工技術(shù)處理

為了實現(xiàn)將漏水通道堵死的目的，可考慮用聚丙烯、聚酯、尼龍等材料做成的模袋投入到孔內(nèi)再實施灌漿處理，這種模袋的強度很高，而且水泥漿液已經(jīng)在模袋中凝固，在水下也不會分散。在通道的壓力作用下，模袋具有很好的變形性能，非常適合將孔道堵塞。化學(xué)灌漿也是處理這種情況的一個好辦法，但要注意的是，為了達到防止?jié)B透的作用及滿足強度要求，一般要在水泥漿液中加入速凝劑，而且其混合密度也有相當(dāng)?shù)囊蟆?/p>

2 大量吸漿不止時灌漿施工處理辦法

特殊的地層結(jié)構(gòu)會使得漿液造成流失或滲透，從而會發(fā)生大量吸漿不止的情況，這樣給灌漿造成了極大困難，而且浪費了原材料。解決這類情況主要有如下幾種辦法：（1）低壓式灌漿或自流式灌漿。這兩種灌漿方法采用的原理都是是壓力變小的原理。等到漿液充滿間隙，漿液的流動速度也變小后再加大壓力，同時按照常規(guī)灌漿方法處理。（2）限流式灌漿。一般是將漿液的流速控制在一個合理范圍之內(nèi)從而保證漿液在裂隙中能得到快速的沉積，當(dāng)漿液流入量明顯減小時同樣按照常規(guī)灌漿方法處理。（3）速凝式或濃漿式灌漿。濃漿灌注是采用粘稠度較高的水泥進行灌漿，通常比例是0.5：1；而速凝即是在漿液中加入速凝劑，二者可以配合完成，如在粘稠水泥中加入水玻璃氯化鈣速凝劑。（4）水泥砂漿控制灌漿。在灌注時可根據(jù)實際情況酌情在水泥中摻入砂礫然后慢慢攪拌均勻，最后使用砂漿進行灌注。（5）間歇式灌漿。在灌注的水泥達到一定容量后暫時停止灌注，間歇一段時間，通過仔細觀察水泥滲透狀況再決定下一次的灌注時間及灌注量，最后完成灌漿施工。

3 巖溶地段灌漿施工處理方法

對于特殊地段的灌漿施工處理應(yīng)區(qū)別對待，其中比較典型的便是巖溶地段，這類地段的處理

3.1 有填充物

如果在巖溶地段內(nèi)存在有填充物，則必須考慮到地段的規(guī)模及深度，然后根據(jù)地段內(nèi)實際情況采用合適的處理方式。一般來說可以運用高壓灌漿法或是高壓旋噴灌漿法。高壓灌漿法是采用經(jīng)過高壓處理的水泥灌漿來處理巖溶，其原理是使灌漿的壓力增大，擠壓密實填充物，這樣既增加了他的抗?jié)B透穩(wěn)定性，同時又使水泥漿呈條帶狀伸展從而構(gòu)成網(wǎng)格形式，這樣發(fā)揮了高壓灌漿法的最大作用。

3.2 無填充物

如果巖溶地段內(nèi)沒有填充物，那么說明巖溶的空洞較大，為了處理好此內(nèi)情況的灌漿，應(yīng)先投放一些粒徑不到40mm的干凈碎石于其內(nèi)，然后再注入水泥砂漿，也可使用其他混合砂漿。

4 有承壓時的灌漿施工處理方法

在灌漿孔中注入承壓水后，如果地層內(nèi)含水層壓力較大或者在比水庫蓄水位低的孔道中灌漿時，承壓水會從灌漿孔中噴涌出來，在這種情況下，灌漿的內(nèi)壓必須比承壓水的壓力大否則達不到灌漿的目的。值得注意的是，灌漿壓力同樣不能過高，過高的話也有可能造成地層的壓裂或是引起基礎(chǔ)振動，一般在承壓條件下有以下幾種灌漿方式。

4.1 閉漿

其要點是在灌漿結(jié)束后迅速將進漿管和回漿管閥門關(guān)閉，使已經(jīng)灌注的漿液依舊處于受壓狀態(tài)，等待其凝固一段時間后再打開兩個閥門，仔細觀察是否出現(xiàn)涌水現(xiàn)象，一般在6-8小時候閉漿結(jié)束，未出現(xiàn)涌水則灌漿合格。

4.2 壓力屏漿法

若灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)后，未出現(xiàn)明顯問題則可保持水泥濃度不變，否則應(yīng)適當(dāng)調(diào)高水泥濃度在壓力不變的情況下繼續(xù)灌漿，這樣做的好處在于避免了已經(jīng)灌注的漿液回流。

4.3 化學(xué)灌漿法

在進行了上述方法處理效果仍不甚理想時可以考慮使用化學(xué)灌漿法處理，采用上述方法降低孔道內(nèi)漿液的注入率后再采用化學(xué)灌漿方法進行灌漿。

5 高壓噴射灌漿施工技術(shù)

大多數(shù)的水利水電工程都是在水下等惡劣施工環(huán)境下進行施工的，為了提高工程基礎(chǔ)的防滲透功能就要用到高壓噴射灌漿的施工技術(shù)。這種施工技術(shù)不僅成本低廉，而且有較高的可靠性，因此得到了廣泛的應(yīng)用。利用高壓噴射灌漿施工技術(shù)進行施工時，主要是利用鉆機先進行鉆孔，當(dāng)達到所需要的深度后，利用高壓泥漿泵的高壓水流破環(huán)周圍的地層土體結(jié)構(gòu)，同時高壓噴射固化漿液，這樣就使?jié){液和土體達到了較有效的固化，形成了較好性能的固結(jié)體，增強了土體的強度和穩(wěn)定性。其中固結(jié)體的形狀特征在一定程度上反應(yīng)了其性能，所以應(yīng)注意控制噴射流的移動方向來保證固結(jié)體的形狀特征。在噴射過程中通常采用旋轉(zhuǎn)、定向、擺動三種方式來進行噴射。旋轉(zhuǎn)噴射可以很好提高地基的抗剪強度，還對加固地基也有一定作用；定向噴射會形成壁狀的固結(jié)體，擺動噴射會形成扇狀的固結(jié)體，這些都對地基的防滲透性能有很好的提升。

6 結(jié)束語

隨著水利水電工程的重要性越來越凸顯，灌漿施工技術(shù)也在水利水電工程中得到了更為廣泛的應(yīng)用和完善，同樣也應(yīng)得到技術(shù)施工人員的高度重視，在施工過程中要合理選擇、靈活運用多種灌漿技術(shù)，從而確保工程項目的安全和順利實施。

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作者簡介：袁睿（1979-），男，廣東深圳人，大專，工程師，研究方向：水利水電工程。