試論大壩基礎(chǔ)處理中化學(xué)灌漿的應(yīng)用

李東廣　溫祖經(jīng)

【摘要】作為水利興建工程當(dāng)中最重要的組成部分，大壩的基礎(chǔ)建設(shè)尤為重要?；瘜W(xué)灌注漿的灌漿方法是一種可以有效提高大壩質(zhì)量的方法，并能夠提高建筑整體的穩(wěn)定性和技術(shù)性。就目前化學(xué)灌注漿在我國的應(yīng)用來看，很多地方的大壩基礎(chǔ)建設(shè)當(dāng)中首要采取的都是這種方式，并且已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成就。

【關(guān)鍵詞】大壩基礎(chǔ)；化學(xué)灌漿；基礎(chǔ)處理

一、化學(xué)注漿的應(yīng)用優(yōu)勢

對于水利大壩而言，整個(gè)建筑的安全質(zhì)量彎曲取決于壩基的穩(wěn)定程度，一旦壩基出現(xiàn)問題，就需要采取合適的方式盡快處理。一般處理壩基問題的加固種類大多是帷幕灌漿、高壓噴射灌漿、化學(xué)灌漿等。其中化學(xué)灌漿對于大壩基礎(chǔ)問題的加固有著很大的優(yōu)勢，不僅因?yàn)樗哂袕?qiáng)大的適應(yīng)性，更是因?yàn)樗€具有非常強(qiáng)悍的耐腐蝕性和耐久性?；瘜W(xué)灌漿的方式能夠使?jié){液貫徹到壩基的各個(gè)部位，對每一處的缺憾都可以起到修補(bǔ)的作用。化學(xué)灌漿技術(shù)是利用高壓水泥帷幕噴射施工措施進(jìn)行施工的主要方式和措施，為了保證大壩以及水庫能夠正常運(yùn)行，一般在壩基部分進(jìn)行復(fù)臺(tái)式的灌漿防滲施工處理及其施工措施，能夠有效的提高和增加混凝土的施工質(zhì)量和效益。另外，化學(xué)灌漿的主要材料多事化學(xué)原料或者是無機(jī)原料，不僅具有成本較低的特點(diǎn)，更加不會(huì)對環(huán)境造成影響，正式由于這些其他技術(shù)不具備的特點(diǎn)，是的化學(xué)灌漿的方法在大壩壩基的處理當(dāng)中得以廣泛應(yīng)用。

二、化學(xué)灌漿的施工過程

目前被應(yīng)用最多的化學(xué)灌漿技術(shù)為丙凝化學(xué)灌漿，這種灌漿技術(shù)的化學(xué)劑性能效果比較好，在常溫條件下可以達(dá)到水一樣的粘稠效果，并且制漿過程方便簡單，成本較低，在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)被空氣或者潮濕的環(huán)境所影響。不僅如此，丙凝化學(xué)灌漿可以對其精度進(jìn)行有效控制，該漿液在凝固前的黏度基本上不會(huì)有變化，但是在凝結(jié)發(fā)生時(shí)能夠在一段時(shí)間內(nèi)就達(dá)到最大強(qiáng)度，對于保證施工質(zhì)量和進(jìn)度都有著重要意義。除此之外，一般其施工所用的灌漿材料多為混合材料，主要組成成分有交聯(lián)劑丙烯酰胺、引發(fā)劑過硫酸胺、丙烯酰胺、促進(jìn)劑二乙醇胺和緩凝劑鐵氰化鉀等材料組成。

丙凝化學(xué)漿液的穩(wěn)定性很好，適合永久性灌漿，且材料易得，價(jià)格廉價(jià)。一般在采用化學(xué)灌漿技術(shù)對大壩基礎(chǔ)進(jìn)行處理時(shí)，多采用從上到下的灌漿方法，并且最好分段進(jìn)行”具體的施工工藝流程如下：

（一）造孔。灌漿施工中的重要環(huán)節(jié)就是造孔，丙凝化學(xué)灌漿也是同樣的步驟。一般在施工當(dāng)中都是先進(jìn)行鉆孔，鉆孔之前要先在底部設(shè)置一圈鋼軌，便于地質(zhì)鉆孔機(jī)進(jìn)行鉆孔工作。在鉆孔的過程中需要每隔一段就進(jìn)行一次檢測，目的水防止孔洞歪斜，保證灌漿的設(shè)計(jì)要求。

（二）鉆孔沖洗。鉆孔工作結(jié)束以后就要進(jìn)行對空的清洗工作。孔的清洗一般采用高壓或低壓的脈沖壓力來進(jìn)行清洗，并且要求清洗時(shí)所使用的壓力要低于灌漿壓力的百分之十左右。當(dāng)清洗的回水變得清澈之后就可以慢慢停止沖洗。沖洗孔洞之后要進(jìn)行水壓試驗(yàn)，要求試驗(yàn)中的步驟和參數(shù)等與設(shè)計(jì)中的的保持一致。

（三）配置化學(xué)灌漿漿液。丙凝化學(xué)灌漿的配置簡單方便，一般不需要提前進(jìn)行配制，通常都是在施工現(xiàn)場根據(jù)需要直接配制攪拌即可。丙凝化學(xué)灌漿多采用雙液配制的方式進(jìn)行丙凝化學(xué)漿液配制，即先根據(jù)施工需要配制出甲乙兩種溶液，在需要使用時(shí)直接將兩種溶液混合在一起攪拌即可。但是具體的配制比例和摻合比例需要根據(jù)實(shí)際情況來確定，所有的配合比都要經(jīng)過試驗(yàn)來確定。

（四）化學(xué)灌漿。當(dāng)灌漿孔清洗完畢，且漿液配制完畢后就可以直接進(jìn)行化學(xué)灌漿，采用自上而下孔口封閉純壓式灌漿方法。灌漿前將射漿管下至距孔底十到二十厘米處，將甲、乙液分批混合，開灌前先用水頂漿，待孔內(nèi)水被漿液頂出后，此時(shí)要迅速快速將閥門關(guān)緊，目的是將提漿壓力提升至設(shè)計(jì)壓力值。當(dāng)灌至設(shè)計(jì)規(guī)定壓力下吃漿量小于規(guī)定吃漿量時(shí)，即可結(jié)束灌漿。全孔灌漿結(jié)束后，待凝24小時(shí)，然后掃孔，進(jìn)行灌后壓水試驗(yàn)。

（五）封孔。終孔封孔采用機(jī)械封孔，封孔前，將孔內(nèi)沖洗干凈，把射漿管下到孔底，用泵把水泥濃漿送至孔底，待孔口返漿后，邊提射漿管邊補(bǔ)充水泥漿，直至射漿管全部提出孔口，然后采用孔口循環(huán)灌漿封孔。在規(guī)定壓力下維持一個(gè)小時(shí)左右，待凝24小時(shí)后，觀察孔內(nèi)空段距孔口是否小于五米，若大于五米，則仍需進(jìn)行機(jī)械封孔，直至小于五米時(shí)，用濃水泥漿進(jìn)行人工封孔。

三、化學(xué)灌漿的注意事項(xiàng)及質(zhì)量控制指標(biāo)

（一）注意事項(xiàng)

一般來說，投入到大壩建設(shè)當(dāng)中的化學(xué)灌漿材料都具有非常好的滲透性能，這樣的灌漿材料不論在基底的哪一個(gè)環(huán)節(jié)都能夠依靠其中的薄弱處進(jìn)行帶壓滲入。為了防止建筑內(nèi)部或者施工孔洞、板底等部位發(fā)生變形情況，需要在施工過程當(dāng)中埋設(shè)抬動(dòng)觀測的儀器設(shè)備。另外，膠凝后的化學(xué)灌漿是沒有毒也沒有任何氣味的，因?yàn)樗怯苫镜幕瘜W(xué)原料配制得來的，但是這些基本的化學(xué)原料在配制之前可能會(huì)有一定的毒性、異味，或者是具有易燃、易爆的性質(zhì)。另外，在配制中化798環(huán)氧類漿液的時(shí)候，當(dāng)材料加熱到一定程度，通過計(jì)量核算，進(jìn)行丙酮稀釋攪拌均勻，倒入儲(chǔ)存器之中，按一定比例加入糠醛、改性劑等均勻攪拌分裝送往施工現(xiàn)場。根據(jù)每段灌注丙酮的速率，確定加入緩凝劑二乙稀三氨等漿材。為了防止發(fā)生危險(xiǎn)，在化學(xué)灌漿的配制過程當(dāng)中，必須要保證配制空間的通風(fēng)情況，室內(nèi)溫度不得過高，用過的化學(xué)試劑和材料不得胡亂堆砌，應(yīng)分類放好后統(tǒng)一回收，避免發(fā)生反應(yīng)后造成危險(xiǎn)。

進(jìn)行化學(xué)灌漿的時(shí)常一般不超過三十到四十個(gè)小時(shí)，在這期間，如果發(fā)生突然狀況，例如停電、跳泵、冒漿、漏漿等事故，需要根據(jù)不同事故及嚴(yán)重程度采取不同的措施進(jìn)行補(bǔ)救處理。如果是事故孔段部分發(fā)生事故，需要從距離原來孔的位置三十厘米的地方進(jìn)行新的取孔，并使用合理的技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)灌工作，補(bǔ)灌使用的壓力還是原先孔段的壓力，新孔補(bǔ)灌完成之后在進(jìn)行余下的工作。

（二）質(zhì)量控制檢查指標(biāo)

在進(jìn)行正式檢查之前需要前進(jìn)行鉆孔三要素的控制，分別是復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)、監(jiān)控灌壓丙酮、做巖石滲透試驗(yàn)。這樣的做的目的是為了找出孔段單位具體所需的漿液灌入量，同時(shí)還要對灌入速率進(jìn)行掌控，通過鉆孔資料，能夠?qū)τ诳锥幢旧硎欠裉幵跀鄬游恢眠M(jìn)行判定，而在這一參數(shù)基礎(chǔ)上，同樣得以對灌注周期得以掌握，而在以上幾個(gè)環(huán)節(jié)之中的重點(diǎn)就在于，必須要對施工單位本身的三檢制度作為核心基礎(chǔ)，完成各個(gè)步驟的檢驗(yàn)并且合格之后，才能夠?qū)こ踢M(jìn)行驗(yàn)收申請，并且簽發(fā)相應(yīng)的準(zhǔn)管證書。

化學(xué)灌漿完成之后要有有關(guān)部門進(jìn)行質(zhì)量檢查，質(zhì)量檢查的內(nèi)容包括裂晾面膠凝體與巖石桔結(jié)強(qiáng)度、灌后鉆取巖樣裂蹤充填率、單位吸水量、沿劈裂面抗壓強(qiáng)度、膠凝體積延伸率、膠凝體裎水體積膨脹率進(jìn)水體積膨脹率、、化學(xué)填充物巖心的獲得率、裂蹤面的劈裂抗拉強(qiáng)度滲透性等。

結(jié)束語

就我國目前的水利建設(shè)當(dāng)中出現(xiàn)的問題來看，大壩基礎(chǔ)的穩(wěn)定性對于整個(gè)建設(shè)的安全來說是非常關(guān)鍵的部分。工作人員需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)大壩基礎(chǔ)出現(xiàn)問題或者病害，并采用合適的技術(shù)進(jìn)行加固修補(bǔ)?；瘜W(xué)灌漿的施工技術(shù)是目前對大壩基礎(chǔ)破壞修復(fù)的有效手段，并能夠全面的滿足大壩基礎(chǔ)的防滲需要。為了是我國水利建設(shè)發(fā)展的更好，在化學(xué)灌漿技術(shù)方面的發(fā)展也要投入大量精力進(jìn)行研究，這樣才會(huì)使我國的發(fā)展前景越來越可觀。

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