試論基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

李青軍

河北納川建設(shè)工程有限公司，河北邢臺(tái) 054001

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多新工藝和新技術(shù)逐漸應(yīng)用到水利工程施工中來(lái)，大大提升了工程施工質(zhì)量和施工效率。然而，在自然因素以及人為因素的影響下，部分水利工程還存在一些質(zhì)量問(wèn)題，影響了水利工程經(jīng)濟(jì)效益的充分發(fā)揮。其中較為突出的一個(gè)問(wèn)題就是地基不穩(wěn)，這是水利工程裂縫和孔洞現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因。為了解決這一問(wèn)題，技術(shù)人員開(kāi)始研究基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)，并將其應(yīng)用到地基施工過(guò)程中。在水利工程施工過(guò)程中應(yīng)用基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)，能夠最大程度上減少和避免地基質(zhì)量問(wèn)題，確保整體工程質(zhì)量。

1 水利工程基礎(chǔ)灌漿施工方法

1.1 巖石基礎(chǔ)灌漿

巖石基礎(chǔ)灌漿的應(yīng)用原理為：根據(jù)合適的配比要求進(jìn)行漿液的配置，然后采取鉆孔的方式，將這種具備膠凝性和流動(dòng)性的漿液灌注到巖層縫隙中，漿液在硬化膠結(jié)后形成固體物質(zhì)，以此實(shí)現(xiàn)基巖強(qiáng)度的提升和抗?jié)B性的改善。采用這種技術(shù)進(jìn)行基礎(chǔ)施工時(shí)，首先要對(duì)建筑物類(lèi)型、巖石基礎(chǔ)的地質(zhì)條件、地基應(yīng)力等因素進(jìn)行全面考慮，選擇最佳方式。灌漿技術(shù)除了可以處理巖石基礎(chǔ)，還可以在水下隧道圍巖施工、襯砌回填施工、超前支護(hù)施工以及建筑物防滲施工中應(yīng)用。

1.2 巖石基礎(chǔ)灌漿的分類(lèi)

1.2.1 帷幕灌漿

將防滲幕墻在上游迎水面壩基附近布置，確保防滲幕墻的連續(xù)性，從而實(shí)現(xiàn)壩基滲流量的降低，減輕壩底滲透壓，確保巖石基礎(chǔ)具有穩(wěn)定的滲透性。施工人員在確定帷幕灌漿深度時(shí)，需要考慮到地質(zhì)條件以及作用水頭等因素，相較于固結(jié)灌漿，帷幕灌漿深度更深，甚至可達(dá)百米以上。帷幕灌漿工程量很大，可能會(huì)與壩體施工發(fā)生時(shí)間上的沖突，一般在壩體基礎(chǔ)施工灌漿廊道內(nèi)安排帷幕灌漿施工，使得壩體上升施工和巖石基礎(chǔ)灌漿施工具有同步性，這種施工安排有利于灌漿壓力的提高，以此確保灌漿施工質(zhì)量。如果壩體較高，帷幕灌漿施工需要在壩肩較大范圍的巖體中進(jìn)行，同時(shí)還要在兩側(cè)進(jìn)行灌漿平洞的開(kāi)挖。

1.2.2 固結(jié)灌漿

固結(jié)灌漿施工主要是為了實(shí)現(xiàn)巖石基礎(chǔ)整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性的提升，同時(shí)盡可能減少和避免基礎(chǔ)滲漏現(xiàn)象。如果巖石基礎(chǔ)地質(zhì)條件較好，固結(jié)灌漿孔可以布置在壩基上下游應(yīng)力較大的位置；如果巖石基礎(chǔ)地質(zhì)條件較差，固結(jié)灌漿需要在整個(gè)壩基上進(jìn)行，如有必要，還需要擴(kuò)展到壩基外部一定范圍內(nèi)。灌漿孔深度不一，通常是5～8m，也有15～40m的，具體深度要根據(jù)工程實(shí)際情況確定。在布置灌漿孔時(shí)，需要采用網(wǎng)格交錯(cuò)的方式進(jìn)行布置。在具有一定厚度的壩體基層混凝土上進(jìn)行固結(jié)灌漿，能夠有效避免巖石基礎(chǔ)表層出現(xiàn)冒漿現(xiàn)象，在灌漿過(guò)程中適當(dāng)增大壓力，能夠取得較好的施工效果。在巖石基礎(chǔ)比較完整且硬度大的情況下，固結(jié)灌漿可以直接在巖石基礎(chǔ)表面進(jìn)行，以此提高施工效率。如果鉆孔灌漿施工需要在基層混凝土上進(jìn)行，必須控制好混凝土強(qiáng)度，確保其達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的一半以上才能進(jìn)行灌漿施工[2]。

2 基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用分析

近年來(lái)，水利工程在國(guó)內(nèi)發(fā)展越來(lái)越快，規(guī)模越來(lái)越大，然而，許多地區(qū)的地質(zhì)條件并不適合水利工程的建設(shè)，適合建設(shè)水利工程的地基逐漸減少，這就為水利工程施工帶來(lái)很大難度?；A(chǔ)灌漿施工技術(shù)就是為了解決水利工程地基施工問(wèn)題而出現(xiàn)的，在地基處理過(guò)程中，這一技術(shù)已經(jīng)得了較為廣泛的應(yīng)用，并且效果良好。在水利工程施工過(guò)程中應(yīng)用基礎(chǔ)灌漿技術(shù)，需要對(duì)區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件進(jìn)行考慮，確保二者相適應(yīng)?，F(xiàn)階段，基礎(chǔ)灌漿技術(shù)主要適用于水利工程防滲施工、大壩壩體加固處理。

2.1 針對(duì)吸漿加大的水利工程的灌注方法

在通常情況下，水利工程的巖縫灌漿施工時(shí)間較短，1～3h之內(nèi)即可完成。在巖縫灌漿施工過(guò)程中，水泥用量也不大，通常不超過(guò)120～220kg/m。在這種情況下，可以按照正常的施工工序進(jìn)行一般吸漿的巖峰灌漿施工。然而，在實(shí)際施工過(guò)程中，許多巖縫存在大量吸漿的狀況，水泥漿用量比較大，灌漿時(shí)間也比較長(zhǎng)，此時(shí)就要對(duì)施工工序和施工方法進(jìn)行合理調(diào)整。有許多原因會(huì)導(dǎo)致巖峰吸漿量加大，但是特殊的地質(zhì)條件是其根本原因。在地質(zhì)條件較為特殊的地區(qū)，灌注的水泥漿可能會(huì)從其他通道或者縫隙中流程，也有可能在周邊地區(qū)溢出地表。針對(duì)這些情況，可以采取以下措施：

第一，采取限流措施。對(duì)于巖峰灌注水泥砂漿的體積進(jìn)行單位時(shí)間的限制，通常來(lái)說(shuō)，水泥砂漿的灌注速度應(yīng)當(dāng)控制在10～15L/min，這一措施主要是為了實(shí)現(xiàn)巖縫中水泥砂漿流速的降低，確保已經(jīng)灌入的砂漿可以迅速沉淀和凝結(jié)，防止溢出。

第二，采取降壓處理措施。通過(guò)減少灌漿壓力實(shí)現(xiàn)水泥砂漿流速的降低，以確保砂漿維持自然流動(dòng)狀態(tài)，砂漿在自然流動(dòng)過(guò)程中發(fā)生凝結(jié)，一旦砂漿停止流動(dòng)，則需要適當(dāng)加壓，之后按照正常程序進(jìn)行灌漿。

第三，采取多次灌漿措施。在進(jìn)行巖縫灌漿過(guò)程中，灌漿每持續(xù)一段時(shí)間需要進(jìn)行一定時(shí)間的間歇，不對(duì)巖縫進(jìn)行持續(xù)灌漿，而是結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況和工程特點(diǎn)，合理確定間隔時(shí)間。通常而言，采用這一方式的灌漿時(shí)間需要控制在8h以內(nèi)。

在基礎(chǔ)灌漿施工過(guò)程中采取特殊方式時(shí)，結(jié)束階段的灌漿壓力要小于設(shè)計(jì)壓力，如果灌漿過(guò)程無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求，需要結(jié)合實(shí)際對(duì)灌漿壓力進(jìn)行適當(dāng)降低。當(dāng)灌漿過(guò)程持續(xù)一段時(shí)間后，砂漿開(kāi)始凝固時(shí)，如果沒(méi)有特殊要求，可以根據(jù)設(shè)計(jì)壓力進(jìn)行施工[3]。

2.2 灌漿施工技術(shù)在嚴(yán)重漏水情況下的應(yīng)用

嚴(yán)重漏水現(xiàn)象在水利工程基礎(chǔ)施工過(guò)程中也比較常見(jiàn)，調(diào)查研究表明，工程建設(shè)地點(diǎn)選擇失誤是造成這一問(wèn)題的主要原因。在可溶性巖石地區(qū)進(jìn)行水利工程基礎(chǔ)施工，嚴(yán)重漏水問(wèn)題則更為嚴(yán)重。在這種情況下，采用常規(guī)灌漿施工技術(shù)難以取得良好效果，而且成本投入量大，因此，必須采取合理有效的手段解決這一問(wèn)題，具體措施如下：

第一，采取模袋灌漿的處理方式。利用這一方式進(jìn)行基礎(chǔ)灌漿，要求模袋必須具備較強(qiáng)的耐磨性，尼龍和聚丙烯是較為常用的模袋材質(zhì)。在模袋灌漿過(guò)程中，通過(guò)將水泥砂漿灌注到模袋中，在相互擠壓作用下，水泥中的水分流失，至余下水泥和沙土，以此實(shí)現(xiàn)水泥砂漿含漿量的降低和砂漿凝結(jié)速度的提升。模袋內(nèi)部的沙土在模袋的束縛下難以流失，能夠起到較好的阻塞功能。

第二，采取填充級(jí)配料的處理方式。水泥、礫石和粗砂是較為常用的填充級(jí)配料。在采用這一方式進(jìn)行基礎(chǔ)灌漿時(shí)，需要對(duì)礫石的大小進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注。如果只使用礫石作為級(jí)配料效果不好，還可以加入水泥提升漿液的粘稠度。采取填充級(jí)配料的方式進(jìn)行基礎(chǔ)灌漿，需要靈活掌握配料的材料種類(lèi)及其數(shù)量。粒料使用的主要目的是確?！皹蚣堋痹讵M窄處形成，從而對(duì)縫隙起到有效的阻礙作用，形成反過(guò)濾層，避免出現(xiàn)嚴(yán)重漏水現(xiàn)象。

當(dāng)基礎(chǔ)灌漿施工結(jié)束之后，質(zhì)檢人員還要對(duì)施工程序進(jìn)行復(fù)核與檢查，審查工作要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，確保沒(méi)有遺漏之處。首先，對(duì)檢測(cè)單位的技術(shù)裝備以及資質(zhì)等級(jí)進(jìn)行審查。從基礎(chǔ)工程施工開(kāi)始階段直至竣工驗(yàn)收階段，每個(gè)環(huán)節(jié)的審查都要認(rèn)真嚴(yán)格進(jìn)行，以此對(duì)基礎(chǔ)處理部位或結(jié)構(gòu)物的變化進(jìn)行全過(guò)程的動(dòng)態(tài)掌握，減少和避免施工漏洞；其次，在處理部分較為重要的施工部位時(shí)，其觀測(cè)檢查必須嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)定，從而結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)處理方案進(jìn)行及時(shí)調(diào)整[4]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了水利工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。相較于其他工程，水利工程施工條件復(fù)雜，施工難度較大，因此必須加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，確保工程安全穩(wěn)定運(yùn)行?；A(chǔ)灌漿施工是水利工程施工的重要組成部分，其具有復(fù)雜性、綜合性等特點(diǎn)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員和技術(shù)人員需要做好施工前的準(zhǔn)備工作，結(jié)合工程建設(shè)實(shí)際情況，制定和選擇最為合適的施工方案。在施工過(guò)程中，對(duì)于特殊情況要特殊處理，提高基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用效果，從而實(shí)現(xiàn)水利工程基礎(chǔ)的穩(wěn)固性，避免出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，確保水利工程建設(shè)能夠充分發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，滿足人們生產(chǎn)和生活的需求[5]。

[1] 李凌燕，潘玉勇，周樹(shù)鋒.基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代物業(yè)（上旬刊），2012（3）：68.

[2] 張小泉.基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用[J].中國(guó)水能及電氣化，2015（2）：22.

[3] 陳國(guó)濤.淺談基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2016（18）：269.

[4] 黃永明.基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用分析[J].黑龍江水利科技，2016（8）：117.

[5] 張玲，董瑞濤.探討基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用[J].河南水利與南水北調(diào)，2016（1）：59.