水利水電工程灌漿施工探析

劉旭東

摘 要：水利水電是國家基礎(chǔ)設(shè)施中不可或缺的重要組成部分，在經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的當(dāng)下，水利水電的施工工藝變得更加復(fù)雜，所以，水利建設(shè)單位所面臨的首要問題，便是在此基礎(chǔ)上所可能發(fā)生的安全問題。灌漿技術(shù)便是解決滲透等安全問題的一大重要措施，通過灌漿對(duì)工程進(jìn)行加固。但是實(shí)際操作卻并不順利，依舊有很多關(guān)鍵的技術(shù)點(diǎn)沒能夠被突破。

關(guān)鍵詞：水利水電；灌漿；施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：TV543 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）02-0164-02

Abstract： Water conservancy and hydropower is an indispensable and important part of the national infrastructure. In the present time of sustainable economic development， the construction technology of water conservancy and hydropower becomes more complex. Therefore， the most important problems faced by water conservancy construction units. On this basis is the possible security problems. Grouting technology is one of the most important measures to solve the security problems such as seepage and so on. Grouting is used to reinforce the project. But the actual operation is not smooth， for there are still many key technical points can not be broken through.

Keywords： water conservancy and hydropower； grouting； construction technology

1 灌漿的類型及特點(diǎn)

1.1 土壩壩體劈裂灌漿

壩體劈裂灌漿實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，是水力劈裂原理，工作人員需要分析大壩內(nèi)部的具體受力情況，通過在壩軸線上鉆孔、加壓灌注泥漿等方式，使存在安全問題的土壩形成防滲墻體的一種在水利水電工程中常見的加固方法。這類壩體在經(jīng)過劈裂灌漿后，其內(nèi)部會(huì)在壩與漿液的相互壓力之下，與壩體結(jié)合成更為牢固的防滲墻體，可以堵截滲漏，提高壩體的抗?jié)B性能。同時(shí)，在這過程中壩體內(nèi)部的應(yīng)力將被再分配，從而提高壩體的整體性、可塑性以及牢固性。

1.2 高壓噴射灌漿

高壓噴射灌漿方式也是水利水電工程中十分常用的一種灌漿方式，這種灌漿方法是利用高壓作用使物體加速的原理，讓注漿管內(nèi)的漿液得以高速噴射進(jìn)入灌漿區(qū)域。在工作時(shí)，需將噴管帶入地層之中，水泥漿會(huì)在鉆機(jī)帶入噴嘴的途中噴射而出并穿透土層。噴嘴擁有兩種不同的形態(tài)，所以，噴射方式也可以分為定向噴射與旋轉(zhuǎn)噴射兩種方式，可根據(jù)土體情況去選擇噴射方式以達(dá)到最優(yōu)的效果。高壓噴射灌溉技術(shù)主要是通過加大結(jié)構(gòu)荷載，保護(hù)土體不受變形與破壞。這也正是高壓噴射灌漿技術(shù)被大眾認(rèn)可并廣泛運(yùn)用到各大工程中的原因，這種灌漿技術(shù)能有效的提高土層土體的抗壓性能，同時(shí)還能夠提高地基的抗剪切作用。所以，高壓噴射灌漿技術(shù)在水利水電工程中的地位是不可動(dòng)搖的。但是這種灌漿方式也有著缺點(diǎn)，由于技術(shù)需要，高壓噴射灌漿對(duì)地質(zhì)條件的要求十分高，所需投入的設(shè)備也異常的多，所以施工難度非常大。所以，在實(shí)際工程中，對(duì)噴射灌漿方式應(yīng)當(dāng)小心進(jìn)行選擇。

1.3 卵礫石層防滲帷幕灌漿

卵礫石層防滲帷幕灌漿，是一種不同于其他方式的灌漿，因?yàn)檫@種方式主要使用的漿液是黏土和水泥混合漿液，這種灌漿方式在地形復(fù)雜地區(qū)，以及空氣濕度偏高的地區(qū)，都有一定的操作難度?？刂撇缓脛t會(huì)破壞整體的灌漿效果。如瀾滄江里底水電站一期，其縱向土石圍堰便是由含有漂石砂卵礫的石層構(gòu)成的，所以在防滲漏工作方面，主要采用的便是高壓旋噴工藝以及帷幕灌漿技術(shù)。

2 水利水電工程灌漿施工技術(shù)研究

2.1 水利水電工程灌漿施工的作用

水利水電工程的建設(shè)質(zhì)量，對(duì)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著直接的影響，只有在可靠的水利水電工程做支撐的情況下，才能夠保證國民生活的富足以及工業(yè)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。我國水利水電工程分布十分廣泛，且隨著近幾年工程數(shù)量的急劇增多，可用于建設(shè)水庫河壩的地基越來越少，在這種現(xiàn)狀下，施工團(tuán)隊(duì)必須要采用更加合理的地基加固技術(shù)，沒有穩(wěn)定可靠的地基，會(huì)帶來嚴(yán)重的安全隱患，使得工程的壽命變短，并帶來嚴(yán)重的滲漏問題。水利水電工程灌溉技術(shù)便是在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)的可以有效加固地基的一種技術(shù)，也是現(xiàn)在普遍使用的一種防滲漏的手段，相關(guān)工作人員在工程建設(shè)的過程中，必須要經(jīng)過實(shí)地考察，結(jié)合工程特點(diǎn)，選擇灌漿技術(shù)，工程完成后的養(yǎng)護(hù)工作必須做好，工程驗(yàn)收的力度也必須加強(qiáng)。

2.2 水利水電灌漿施工技術(shù)

灌漿施工技術(shù)是一個(gè)大的集合，其中的灌漿種類多種多樣，不同的施工技術(shù)，對(duì)地質(zhì)的要求不同，對(duì)設(shè)備的要求不同，也有著自己獨(dú)特的灌漿特點(diǎn)與作用。依據(jù)實(shí)際情況的不同，灌漿技術(shù)的選擇也不同，在對(duì)地基進(jìn)行加固處理時(shí)，也要實(shí)際考慮地質(zhì)環(huán)境與灌漿技術(shù)的適應(yīng)性，通過合適的選擇以達(dá)到加固地基以及防滲透的預(yù)期目標(biāo)。切忌停留在理論，一定要在實(shí)地考察的基礎(chǔ)上再進(jìn)行決定。灌漿施工技術(shù)多種多樣，其中常見的有接縫灌漿技術(shù)、吸漿加大灌注技術(shù)、漏水通道灌漿技術(shù)以及熔巖地段灌漿技術(shù)等。

2.3 接縫灌漿技術(shù)

水利水電工程中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，便是壩體填筑，若想保證整個(gè)水利水電工程的質(zhì)量，則必須保證壩體填筑的灌漿質(zhì)量。在開始?jí)误w填筑灌漿之前還有許多預(yù)備工作需要完成，如應(yīng)當(dāng)事先檢查好施工方案，根據(jù)施工方案決定填筑施工量，根據(jù)地質(zhì)條件決定施工手段，再仔細(xì)斟酌施工順序。在灌漿工程開始之后，相關(guān)工作人員要收集工程中的各種數(shù)據(jù)，并與相關(guān)技術(shù)參數(shù)做對(duì)比，嚴(yán)格把控灌漿時(shí)間，把控材料的選擇，在施工現(xiàn)場(chǎng)也要嚴(yán)格把控建設(shè)關(guān)卡。在壩體填筑中，接縫灌漿技術(shù)要起到應(yīng)有的加固作用，則主要可以采用騎縫灌漿、重復(fù)灌漿和盒式灌漿三種灌漿方式，以此保證灌漿工程的順利實(shí)施以及灌漿工程的整體效果。

2.4 吸漿加大灌注技術(shù)

吸漿加大灌注技術(shù)，是主要應(yīng)用在對(duì)巖縫的吸漿處理工程中，該工程首先需要對(duì)巖縫灌漿進(jìn)行處理，在處理的過程中，要時(shí)刻控制已注漿體積，控制注漿進(jìn)行的時(shí)間，將灌漿速度保持在十分鐘至十五分鐘之間能夠灌注一升的程度即可。為了達(dá)到加固堤壩、加固地基的作用，在灌漿限流的過程中，可以通過將灌漿時(shí)砂漿在巖縫中的流動(dòng)速度適當(dāng)降低的方式，使砂漿擁有充足的時(shí)間進(jìn)行沉淀膠結(jié)。除此之外，想要有效促進(jìn)漿液有效沉淀和凝結(jié)，還可以在灌漿時(shí)適當(dāng)降低壓力，并適當(dāng)延長(zhǎng)砂漿在巖體內(nèi)流動(dòng)的時(shí)間。除了上文所說，在吸漿過程中，灌漿間隔的時(shí)間也應(yīng)當(dāng)被嚴(yán)格的控制，將兩次灌漿之間的間隔時(shí)間控制在八小時(shí)左右為最佳。最后，巖縫灌漿是一個(gè)復(fù)雜的工程，難以一次性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，一定要進(jìn)行多次反復(fù)的灌漿，并根據(jù)實(shí)際的施工情況來確定灌漿時(shí)間間隔，才能夠保證灌漿質(zhì)量以及整體的工程質(zhì)量。

2.5 漏水通道灌漿技術(shù)

地質(zhì)條件的復(fù)雜程度會(huì)直接影響水利水電工程建設(shè)運(yùn)行的難易程度，所以在施工的過程中，可能會(huì)發(fā)生因?yàn)榈刭|(zhì)條件復(fù)雜而產(chǎn)生地層的變化，進(jìn)而出現(xiàn)工程漏水的情況，這會(huì)極大的影響水利水電工程以及灌漿工程的質(zhì)量。為了盡量防止出現(xiàn)滲漏問題，可以選擇在工程施工的途中，利用爆破和灌漿兩種不同的方式相結(jié)合地進(jìn)行處理，通過對(duì)施工環(huán)節(jié)中可能會(huì)產(chǎn)生漏水情況的結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，使其原本的危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)被填充，從而降低漏水事故發(fā)生的概率。但事實(shí)上，這種處理方法使用的很少，因?yàn)檫@種方法無法估量風(fēng)險(xiǎn)，所以在實(shí)際灌漿工程中，最好采用雙漿灌漿技術(shù)，來處理漏水情況。這種方法是將水泥漿與速疑劑分管注入，等其在混合器中完美混合后，再將混合漿一起注入到需要被灌注的區(qū)域，這樣的灌漿技術(shù)，不禁能夠控制漏水點(diǎn)，達(dá)到防滲漏的目的，還使得灌漿工程與水利水電工程的施工質(zhì)量有了保障。

2.6 巖溶地段灌漿技術(shù)

當(dāng)需要在巖溶地段開展施工建設(shè)時(shí)，在加固處理地基的過程中便需要考慮其間是不是有填充物。如果有填充物，則最好通過將鋼管插入地層的方式對(duì)巖溶層地段進(jìn)行處理，此時(shí)需要注意，使用鉆機(jī)前一定要確認(rèn)鋼管是否有孔眼，若有孔眼，則接下來便可通過高壓的作用將水泥灌注到事先準(zhǔn)備好的孔洞壁上，施工團(tuán)隊(duì)可以同時(shí)利用高壓作用對(duì)其他相關(guān)操作進(jìn)行處理。如果其間不存在其他的填充物，則在施工過程中可以直接用混凝土回填，采用向孔槽內(nèi)直接灌注碎石的方式進(jìn)砂漿的灌注操作。

3 灌漿施工順序和方法

3.1 施工順序

施工順序是在水利水電工程中保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵。施工順序在常見的灌漿施工中通常分為三種，即分段式從上到下灌漿施工、分段式從下到上灌漿施工和一次性灌漿施工。在巖石相對(duì)完整的工程中，適合運(yùn)用分段式從上到下灌漿。而危險(xiǎn)地帶、復(fù)雜的施工環(huán)境，則更適合使用分段式從下到上灌漿。

3.2 施工方法

灌漿施工方法也并非是單一的，其分為純壓式灌漿和循環(huán)式灌漿，循環(huán)式灌漿可以將超量的漿液返還給攪拌機(jī)，在下一次灌漿時(shí)再次使用。而漿液是流體，一直處于流動(dòng)狀態(tài)，所以能在一定程度上降低顆粒沉淀的問題，灌漿工程的質(zhì)量也會(huì)得到提高。后者是一種在巖石裂縫過小時(shí)，采用灌漿施工的方法。但是這方法會(huì)產(chǎn)生很多的浪費(fèi)，因?yàn)椴荒軐⒍嘤酀{液循環(huán)利用，所以容易使孔洞堵塞，所以在實(shí)際工程中應(yīng)當(dāng)盡量避免使用這種方式。

4 水利水電灌漿施工中需要注意的問題

4.1 沖洗施工

對(duì)孔內(nèi)殘?jiān)M(jìn)行清洗便是沖洗施工，其主要目的是防止?jié){液膠結(jié)的情況被殘?jiān)绊憽３浞掷酶邏核淖饔?，?duì)灌漿部位要進(jìn)行及時(shí)有效的清洗，清除殘留物。注意沖洗順序也是十分重要的，通常情況下，首先要沖洗孔洞的內(nèi)部，巖層之間的縫隙的沖洗則是其次。科學(xué)合理的沖洗方法與沖洗順序，可以有效的提高灌漿過程中的膠結(jié)質(zhì)量。

4.2 注意養(yǎng)護(hù)和驗(yàn)收

對(duì)水利水電工程而言，后期養(yǎng)護(hù)工作于驗(yàn)收工作也是非常重要的環(huán)節(jié)，同時(shí)也是灌漿施工的關(guān)鍵步驟。在灌漿工程結(jié)束之后，應(yīng)立即檢查各個(gè)設(shè)備的實(shí)際情況，采取有效的檢測(cè)方式檢查巖石和漿液的膠結(jié)程度，相應(yīng)的也要做好壓水測(cè)試。同時(shí)，整體工程質(zhì)量也需要進(jìn)行鑒定評(píng)估，對(duì)漿孔的數(shù)量以及固結(jié)灌漿的數(shù)量進(jìn)行細(xì)致的檢查，對(duì)帷幕灌漿的孔徑、固結(jié)灌漿的孔徑進(jìn)行測(cè)驗(yàn)檢測(cè)。

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