水利工程中灌漿施工工藝分析

田磊

摘 要：灌漿技術(shù)能夠提高地基的密度和承載力，彌補(bǔ)地基因土質(zhì)較差、裂縫、斷層破碎帶以及建筑物本身存在的接縫而對(duì)工程造成的損害。是水利工程不可或缺的環(huán)節(jié)，并且能夠有效的保證水利工程的正常運(yùn)行。本文結(jié)合作者多年工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)水利工程中灌漿施工工藝進(jìn)行了詳細(xì)探討。

關(guān)鍵詞：水利工程；灌漿；滲透；壓力；控制

灌漿施工技術(shù)種類眾多，應(yīng)用各不相同，根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)可以劃分成不同的類型。按照灌漿的目的，灌漿可以分為固結(jié)灌漿、帷幕灌漿、接觸灌漿、接縫及補(bǔ)強(qiáng)灌漿、劈裂灌漿、高壓噴射灌漿等；按照灌漿所用材料的不同，灌漿可以分為水泥灌漿、粘土灌漿、化學(xué)灌漿和瀝青灌漿等。不同的灌漿技術(shù)的施工要點(diǎn)各不相同，但是作為一個(gè)整體，灌漿施工技術(shù)又有其共同點(diǎn)。灌漿技術(shù)作為水工建筑物地基處理中常用和重要的工程措施，在大壩壩基防滲和除險(xiǎn)加固中得到廣泛的應(yīng)用，對(duì)大量吸漿量地層，特大漏水通道，正在冒水的堵水，承壓水條件下，巖溶地段等特殊地層的灌漿方法和施工工藝進(jìn)行總結(jié)。本文把灌漿施工技術(shù)作為一個(gè)整體，研究其施工的要點(diǎn)和過程。

1 施工前的準(zhǔn)備工作

在水利施工中，需要使用帷幕以及固結(jié)兩個(gè)施工隊(duì)來完成平行作業(yè)，其中的固結(jié)施工隊(duì)，需要負(fù)責(zé)每個(gè)部分工程中的固結(jié)灌漿以及接縫灌漿等基本工作，這些工作是基礎(chǔ)工作，因此必須要根據(jù)相關(guān)要求完成。而帷幕施工隊(duì)則要負(fù)責(zé)進(jìn)行帷幕灌漿以及排水孔灌漿等工作，這并且要注意保證工作的質(zhì)量。兩個(gè)不同的施工隊(duì)，雖然負(fù)責(zé)的內(nèi)容存在區(qū)別，但是具有同樣的義務(wù)，即要保證施工的科學(xué)性。在水利施工中，要求所有的人員和設(shè)備必須準(zhǔn)備齊全，避免在施工中因?yàn)槿鄙俦匾奈锲范绊懯┕みM(jìn)度，注意資源的合理配置，尤其是在分析工程量的分析之上完成設(shè)備和人員的調(diào)度，確保降低成本消耗。

灌漿施工前的準(zhǔn)備工作是十分必要的，對(duì)保證灌漿施工的成功具有重要作用。灌漿施工前，首先要對(duì)水利工程所處的地區(qū)進(jìn)行詳細(xì)勘探，尤其是地質(zhì)情況和水文情況，要準(zhǔn)確掌握工程地基的巖石性質(zhì)、裂縫、斷層破碎帶、巖溶分布以及巖石的透水性、地下水的水質(zhì)和流速等情況；其次，對(duì)于規(guī)模較大的灌漿工程，在施工前必須進(jìn)行現(xiàn)場灌漿實(shí)驗(yàn)，以便確定灌漿孔深、孔距、排距、排數(shù)，選定灌漿材料、壓力、順序、施灌方法、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢查方法等。再次，根據(jù)勘察和灌漿實(shí)驗(yàn)情況，采取正確的灌漿方法，做出詳細(xì)的計(jì)劃。

在開始作業(yè)后，要注意按照一定的順序，比如從基礎(chǔ)灌漿開始依次進(jìn)行，尤其是一些工作面需要注意同時(shí)提交，所以要根據(jù)進(jìn)度計(jì)劃以及現(xiàn)場的實(shí)際施工情況完成組織施工。要注意整個(gè)水利施工中灌漿步驟以及質(zhì)量控制工作。

2 灌漿施工的步驟

灌漿施工技術(shù)大致可以分為以下幾個(gè)步驟：

1）鉆孔。由于一般的水利工程要求鉆孔垂直，因此在鉆孔時(shí)要注意測量孔斜。測量孔斜應(yīng)分段進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)孔斜超過允許偏差時(shí)要重新掃孔糾偏。根據(jù)不同的工程需求以及工程地基的巖石硬度和完整性，應(yīng)該采取不同的鉆機(jī)和鉆頭?，F(xiàn)階段應(yīng)用較多的是硬質(zhì)合金和金剛石的鉆頭。鉆機(jī)的定位要準(zhǔn)確，立軸垂直，開孔孔位的偏差值應(yīng)控制在10cm以內(nèi)。要特別注意的是，在砂礫石層進(jìn)行鉆孔時(shí)，應(yīng)注意采用套管跟進(jìn)法或優(yōu)質(zhì)的泥漿固壁。

2）沖洗。在鉆孔之后，為了保證灌漿質(zhì)量，要及時(shí)將殘存在孔底和孔壁的充填物用高壓水流沖洗干凈，直至水流變清。同時(shí)，對(duì)于巖層縫隙中的填充物也要沖洗干凈。按一次沖洗的孔數(shù)分為單孔沖洗和群孔沖洗；按沖洗方法分為壓力水連續(xù)沖洗、脈動(dòng)沖洗和壓氣抽水

沖洗。

3）壓水。為了了解巖層的滲透情況，與之前勘探的地質(zhì)資料相比照，以便能夠根據(jù)巖層的滲透情況確定開灌時(shí)的漿液濃度，了解巖層的滲透性與每個(gè)灌漿段實(shí)際灌入的干料的關(guān)系，掌握各次序灌漿孔滲透性的規(guī)律，每個(gè)灌漿段都要進(jìn)行簡易的壓水實(shí)驗(yàn)。壓水實(shí)驗(yàn)是在一定的壓力之下，通過鉆孔將水壓入到孔壁四周的縫隙中，根據(jù)壓水量和壓水的時(shí)間，計(jì)算出代表巖層滲透特性的技術(shù)參數(shù)。進(jìn)行壓水實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)按照自上而下的順序，分段卡塞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

4）灌漿。各種灌漿施工技術(shù)在開灌階段都要注意兩個(gè)問題的選擇，灌漿方式和灌漿順序。

灌漿方式主要有兩種，純壓式灌漿和循環(huán)式灌漿。純壓式灌漿是指單純的將漿液灌入鉆孔或者巖石裂縫，不讓其返回地面循環(huán)。這種灌漿方式適合較大裂縫的巖層，鉆孔不能太深，如化學(xué)灌漿常采用這種方式。純壓式灌漿的缺點(diǎn)是容易造成細(xì)小裂縫的堵塞。循環(huán)式灌漿是指灌入的漿液多于裂縫吸漿量時(shí)，多余的漿液能夠經(jīng)漿管返回?cái)嚌{機(jī)。循環(huán)式灌漿可以分為孔口循環(huán)和孔內(nèi)循環(huán)兩種。因?yàn)檠h(huán)式灌漿能夠使?jié){液保持流動(dòng)狀態(tài)，所以能夠有效的減少顆粒沉淀，提高灌漿質(zhì)量，因此被人們廣泛應(yīng)用。

各類灌漿施工技術(shù)都要按照規(guī)定的順序進(jìn)行，大致可以分為一序孔、二序孔、三序孔等，隨著序數(shù)增加，灌漿孔逐漸加密。按照灌漿順序，有一次灌漿法和分段灌漿法。一次灌漿法即將有壓漿液一次性灌入到全孔中，適合淺孔灌漿。自上而下分段灌漿法，是將全孔分為若干段，將漿液灌入其中一段，并且使其與相鄰段隔離，適合巖層較破碎深孔灌漿；自下而上分段灌漿法是將灌漿孔一次成孔，然后從最下一段開始分段灌漿，它適合裂隙細(xì)小、巖石較完整的灌漿孔。這兩種灌漿法可以獲得較好的灌漿質(zhì)量，減少施工事故，但是缺點(diǎn)在于灌漿時(shí)間較長。

5）封孔。每個(gè)孔結(jié)束灌漿后，都要采用壓力灌漿封孔法進(jìn)行

封孔。

3 灌漿施工應(yīng)注意的事項(xiàng)

灌漿施工過程應(yīng)注意以下幾點(diǎn)，以免造成不必要的損失：

1）控制好漿液濃度。在水利工程灌漿施工過程中，還要定期的檢查裂縫的吸漿量，依據(jù)吸漿量的多少來及時(shí)的進(jìn)行調(diào)整所要灌注的漿液濃度。漿液不能始終保持不變，而且漿液的濃度低，流動(dòng)性的就好，但是還會(huì)造成灌漿范圍的擴(kuò)散，而且收縮時(shí)容易造成水泥結(jié)石與巖石裂縫面的脫開，使防滲性和固結(jié)質(zhì)量降低；漿液濃度高，流動(dòng)性就會(huì)差，使?jié){液無法灌入細(xì)小裂縫，但是固結(jié)時(shí)收縮小，與裂縫面的結(jié)合好，防滲性和固結(jié)質(zhì)量提高。灌漿施工過程應(yīng)遵循漿液從稀到濃的規(guī)律，準(zhǔn)確把握漿液的濃度變化尺度。

2）妥善應(yīng)對(duì)突發(fā)事故。灌漿施工過程中，突發(fā)事件是很難避免的，所以要妥善的應(yīng)對(duì)。灌漿施工過程常出現(xiàn)的事件常見的有灌漿中斷、地面抬動(dòng)、串漿、冒漿或繞塞反漿等。灌漿中斷時(shí)，應(yīng)采取沖洗鉆孔或者掃孔的措施，盡快恢復(fù)灌漿?；謴?fù)灌漿時(shí)，要使用與開灌時(shí)級(jí)別相近的漿液進(jìn)行灌注。出現(xiàn)冒漿時(shí)，應(yīng)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)，如果串孔具備灌漿條件，可以同時(shí)進(jìn)行灌注，如不然，應(yīng)將串孔堵住，持續(xù)到灌漿結(jié)束。事故發(fā)生后應(yīng)該立刻查明原因，及時(shí)進(jìn)行處理，必要時(shí)停工處理。

3）控制好灌漿壓力。灌漿壓力控制不好，會(huì)造成地面和巖石面抬動(dòng)，不僅會(huì)使灌漿過程因突發(fā)事故中斷，而且會(huì)嚴(yán)重影響灌漿的質(zhì)量，對(duì)整個(gè)水利工程造成不良影響。因此，在灌漿過程中應(yīng)控制好灌漿壓力。應(yīng)根據(jù)鉆孔和裂縫的實(shí)際情況適時(shí)調(diào)整壓力的大小。

4 結(jié)語

灌漿施工過程是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，灌漿質(zhì)量的好壞直接影響水利工程的成敗。鑒于灌漿施工技術(shù)種類較多，為水利施工中水庫灌漿施工工藝的內(nèi)容，為了不斷提高施工的效果，需要遵守相關(guān)的技術(shù)要求，應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際情況采取正確的灌漿種類，同時(shí)也要不斷提高施工水平，才能保證最終的水利施工質(zhì)量。

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