水利工程中帷幕灌漿工藝及特殊情況處理

殷允長

【摘 要】水利工程施工中帷幕灌漿技術(shù)的應(yīng)用對工程質(zhì)量有著重要影響。本文主要水利工程帷幕灌漿工藝特點(diǎn)及類型記性分析，并探討特殊情況下的處理措施，希望能夠相關(guān)人員提供一些幫助。

【關(guān)鍵詞】帷幕灌漿；止水帷幕；水利工程；灌漿工藝

針對水利工程而言，以自然界地表水及地下水為對象，對其進(jìn)行有效控制與調(diào)配，通過該工程除害興利。進(jìn)水口、水閘及溢洪道等都是水利工程的主要組成部分。我國水利工程的建設(shè)主要有兩個(gè)目的。其一，有效控制水流，盡量避免洪澇災(zāi)害的發(fā)生。其二，合理調(diào)配水量，由此充分滿足人們生活用水及生產(chǎn)用水需求。

1.灌漿技術(shù)相關(guān)概況

1.1灌漿技術(shù)的含義

作為水利工程施工中一個(gè)重要技術(shù)組成，防滲灌漿技術(shù)一直發(fā)揮著重要的作用。灌漿技術(shù)的實(shí)質(zhì)是用液壓、氣壓或電化的方法，把某些能凝固的漿液注入巖土體的空隙或裂隙或結(jié)理等軟弱結(jié)構(gòu)面中，通過擠壓土體，使土體形成強(qiáng)度高、抗?jié)B透性好、穩(wěn)定性強(qiáng)的新結(jié)構(gòu)體，從而起到加固和防滲透作用。灌漿加固的目的，一是增加地基的不透水性，如水利大壩中為防止壩基滲水而采用灌漿技術(shù)；二是截?cái)酀B透水流，增加邊坡、堤岸的穩(wěn)定性，如應(yīng)用于水利工程中遇塌方、滑坡或堤岸及水庫施工中；三是提高承載力，減少地基的沉降或不均勻沉降；四是提高巖土的力學(xué)強(qiáng)度和變形模量，固化地基和恢復(fù)工程結(jié)構(gòu)的整體性。

1.2灌漿施工的特點(diǎn)

灌漿施工技術(shù)在水利水電工程建設(shè)的過程中十分常見，主要是因?yàn)楣酀{施工技術(shù)有其他技術(shù)所不具備的特點(diǎn)和優(yōu)勢。第一，灌漿施工的過程簡便，在灌漿施工之前，對施工的場所進(jìn)行清理，再對要施工的部位進(jìn)行鉆孔，然后就可以配料，將水泥、石灰等按照規(guī)定的比例調(diào)配制作成漿液，最后往鉆孔中灌注漿液，進(jìn)行回填，施工就完成了。第二，施工的成本低且穩(wěn)定性強(qiáng)，灌漿施工的材料通常都是混凝土等一些低價(jià)位的材料，而且用料不多，過程簡便易操作，但是在施工過程中，通常會在漿液制造時(shí)加入一些添加劑，這就使得漿液在灌注到縫隙后的穩(wěn)定性提高，減少了建筑的質(zhì)量問題。第三，灌注工程是對建筑的縫隙進(jìn)行填補(bǔ)，因此具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性。灌漿施工是在高壓噴槍噴射時(shí)，將混凝土漿液注入，使得鉆孔周圍的較松軟的土層都能注入漿液，提高了加固的作用，增強(qiáng)了建筑的穩(wěn)定性。

2.水利工程中帷幕灌漿工藝分析

2.1高壓灌漿

高壓灌漿是將一定材料配制成的漿液高壓灌入土體的孔隙和裂隙等結(jié)構(gòu)面中，從而達(dá)到防滲效果。該灌漿技術(shù)主要適用于巖土層工程地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件，其目的是提高地基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，減少地質(zhì)層地下水的滲透性，提高地層穩(wěn)定性。注漿用料通常采用素水泥漿及水泥砂漿，另添加少許速凝劑，水泥用早強(qiáng)型水泥，其作用是縮短漿液凝固時(shí)間，減少漿液的過度流失，避免人為浪費(fèi)，節(jié)省投資。流程是采用由下至上注漿法，鉆機(jī)鉆進(jìn)至微風(fēng)化基巖面時(shí)便實(shí)施注漿。注漿前，用套管隔住第四系土層，一是方便封住孔口，以利于壓力傳遞；二是阻止?jié){液滲入回填土層、淤泥層及黏土層，節(jié)省漿液量。注漿時(shí)遵循先稀后濃、先低壓后高壓、先砂漿后素水泥漿的原則，每次注漿時(shí)間不能少于1h [1]。

2.2誘導(dǎo)灌漿技術(shù)

誘導(dǎo)灌漿技術(shù)也是灌漿施工技術(shù)中的一種，在水利水電工程的灌漿施工中應(yīng)用廣泛。誘導(dǎo)灌漿技術(shù)就是指在灌漿施工的過程中，結(jié)合施工的不同情況，通過帷幕灌漿設(shè)計(jì)出灌漿帷幕工程，來承擔(dān)泥土的側(cè)壓力，并提高防滲透能力。與此同時(shí)，要對漿液的流動進(jìn)行控制，使?jié){液在計(jì)劃的范圍內(nèi)正常流動，保證施工的質(zhì)量，提高大壩的穩(wěn)定性和抵抗洪水的能力。近年來，誘導(dǎo)灌漿技術(shù)得到越來越多的青睞，應(yīng)用也越來越廣泛，而且還出現(xiàn)了以電滲化學(xué)灌漿施工技術(shù)為首的新型誘導(dǎo)灌漿技術(shù)。

2.3帷幕灌漿

帷幕灌漿技術(shù)是指在孔距排布均勻的鉆孔中注入漿液，使各孔中的注漿液體互相搭接，形成一道類似帷幕的混凝土防滲墻，以截?cái)嗨?，從而達(dá)到防滲堵漏的目的，因此還被稱為帷幕注漿。在水利水電工程建設(shè)中，帷幕灌漿技術(shù)主要是為了降低上游水面大壩內(nèi)部的滲透率，加固大壩。在運(yùn)用該種技術(shù)時(shí)，要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件來設(shè)定灌漿的深度，在一般情況下，帷幕灌漿技術(shù)比其他灌漿技術(shù)的灌漿深度要深很多，但是難度系數(shù)也比其他灌漿技術(shù)大[2]。

2.4承壓條件下的灌漿

對大壩進(jìn)行施工的過程中，灌漿孔經(jīng)常涌出的承壓水一般可分為兩類：一是水庫蓄水，在灌漿孔中若水位低于水庫水位時(shí)會涌出承壓水；二是地層里的含水層，由于這種水源的壓力較高，所以，要將灌漿壓力高于涌水壓力，進(jìn)而保證灌漿作業(yè)的順利展開。

2.5化學(xué)灌漿

所謂化學(xué)灌漿是指灌漿漿液材料為高分子有機(jī)化合物的灌漿?；瘜W(xué)灌漿漿液與其他灌漿材料相比有其自身的特點(diǎn)。一是控制性較好，通過調(diào)整配比可有效地控制漿液的凝聚時(shí)間；二是化學(xué)漿液有較好的流動性，漿液混合均勻、黏度低，可適應(yīng)微小縫隙的灌漿施工，小于0.1mm的縫隙也可以進(jìn)行化學(xué)灌漿；三是化學(xué)漿液凝聚后形成的有機(jī)化合體強(qiáng)度大、穩(wěn)定性高、耐久性強(qiáng)、滲透系數(shù)小，防滲效果佳，對有防滲要求的工程較為合適。但化學(xué)漿液為有機(jī)高分子化合物，其本身存在一定的毒性，對環(huán)保要求高的施工區(qū)需慎用?；瘜W(xué)灌漿的施工工序與帷幕灌漿大致相同。首先應(yīng)打設(shè)試驗(yàn)孔并進(jìn)行壓水試驗(yàn)，第二步是布設(shè)灌漿孔并進(jìn)行裂縫的渣土清理與干燥處理，第三步埋設(shè)灌漿管道和回漿管道，最后進(jìn)行灌漿口封口處理和注水灌漿。

2.6接觸灌漿

接觸灌漿技術(shù)是指在巖石或者鋼板結(jié)構(gòu)的建筑物四周澆筑混凝土?xí)r，混凝土干縮后，對混凝土與巖石或者鋼板之間形成的縫隙進(jìn)行灌漿。當(dāng)壩基和兩岸在修建時(shí)存在縫隙，要利用接觸灌漿技術(shù)將混凝土注入縫隙，用來連接壩基和兩岸，使得壩體更加穩(wěn)定，提高大壩在水流大時(shí)的承壓能力。在操作時(shí)，注意混凝土要達(dá)到指定的溫度后才能將漿液注入巖層，利用混凝土和巖層的物理性質(zhì)來提高壩體的穩(wěn)定性[3]。

3.水利工程中帷幕灌漿施工特殊情況的處理措施

第一，冒漿處理措施。在灌漿過程中，一旦出現(xiàn)冒漿的情況，工作人員要在第一時(shí)間采取鉛封、封堵等處理措施，同時(shí)嚴(yán)格掌控灌漿壓力、增加灌漿濃度、布設(shè)合理的進(jìn)漿量，直到冒漿停止之后，壓力滿足設(shè)定的壓力之后，在實(shí)施正常的灌漿操作。第二，串漿處理措施。在灌漿的過程中，如果待灌孔出現(xiàn)串漿的情況，則可以實(shí)施同時(shí)灌漿操作。假如條件不允許同時(shí)進(jìn)行灌漿操作，則要堵塞串漿孔管。等到灌漿孔施工完成之后，要及時(shí)清掃和清洗串漿孔，接著再繼續(xù)進(jìn)行灌漿。此外，可以合理的增加相鄰兩個(gè)序孔施工間隔時(shí)間，以防止新灌入的泥漿把之前灌入裂隙內(nèi)的漿液結(jié)石沖開。第三，灌漿中斷處理措施。在灌漿的過程中，如果出現(xiàn)灌漿中斷的情況，施工人員可以采取以下處理措施：首先，采用高效的措施盡量降低灌漿中斷時(shí)間；其次，如果灌漿中斷的時(shí)間超過30min，則要及時(shí)沖洗和清掃鉆孔，再進(jìn)行灌漿操作；另外，等到灌漿操作恢復(fù)正常之后，繼續(xù)使用中斷之前使用的水灰比。

4.結(jié)語

總而言之，水利工程影響巨大，不僅關(guān)乎國家水利水電，還與農(nóng)業(yè)發(fā)展相聯(lián)系，良好水利工程將為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供重要保障。所以，目前必須在水利工程中充分應(yīng)用基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)，為工程整體奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]蘇小偉.水利水電工程的灌漿施工技術(shù)探究[J].建設(shè)科技，2018（7）：139.

[2]楊榮生.水利水電工程基礎(chǔ)施工灌漿技術(shù)解析[J].工程技術(shù)研究，2016（5）：62+65.

[3]趙華林.探討水利水電工程中灌漿施工技術(shù)的要點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)[J].智能城市，2018，4（16）：129-130.