水利水電工程基礎(chǔ)灌漿中特殊地層的灌漿方法

李 浩 季海斌

青海省水利水電科學(xué)研究院有限公司 青海西寧 810000

近幾年，水利水電項(xiàng)目建設(shè)技術(shù)進(jìn)步非常迅速。在項(xiàng)目建設(shè)中，基礎(chǔ)灌漿法的使用越來越普遍，該方法與水利水電項(xiàng)目的地質(zhì)環(huán)境及工作環(huán)境相符合，確保了水利水電項(xiàng)目的防漏性與穩(wěn)固性。目前水利水電項(xiàng)目建設(shè)中對(duì)基礎(chǔ)灌漿方法的使用現(xiàn)狀依舊有許多問題尚待優(yōu)化。

1 特別地層的灌漿方式

1.1 大吸漿量現(xiàn)象的灌漿方式

通常情況下，約2h 就能夠完成基礎(chǔ)灌漿工作，灌漿結(jié)束后，等其冷卻即可。但有時(shí)會(huì)產(chǎn)生許多吸漿情況，造成灌漿工作無(wú)法停止，吸漿現(xiàn)象的原因?yàn)橛行{液從其他出口流出，會(huì)引起大量漿液浪費(fèi)。所以，在灌漿過程應(yīng)做好以下工作，確保灌漿有序展開。

（1）減小壓力：借助專業(yè)的機(jī)械設(shè)備，使?jié){液隨著設(shè)備重力和慣性流進(jìn)巖層，能夠減少因壓力大而造成的漿液由特殊出口流出的現(xiàn)象，節(jié)約生產(chǎn)費(fèi)用。

（2）限制流量：通常情況下，灌漿時(shí)保證流量為10～15L/ min，這樣能夠確保灌漿的順利進(jìn)行，同時(shí)不會(huì)因?yàn)榱髁刻蠖鴶U(kuò)大裂痕。

（3）在漿液內(nèi)添加適量凝固劑：凝固劑是一種特別物質(zhì)加工成的產(chǎn)品，能夠使?jié){液迅速固化。添加凝固劑可以加速漿液固化，加速整個(gè)漿液凝固進(jìn)度。

（4）間接性灌漿：灌漿時(shí)，可以不一次性將全部的漿液灌入巖層，逐次灌漿可以更好保障漿液徹底固結(jié)。

1.2 特大滲水管道的灌漿方式

一般的灌漿方法并不合適對(duì)特大滲水管道灌漿，必須采取特別的灌漿方法，需要結(jié)合實(shí)際狀況改進(jìn)一般的灌漿方法，從而順利處理特大滲水管道。下面就對(duì)無(wú)水流影響與傾角很緩的大裂縫和有水流影響或傾角很陡的大裂縫、大孔洞這幾種現(xiàn)象進(jìn)行分析。

1.2.1 無(wú)水流影響與傾角很緩的大裂縫

在無(wú)水流影響且傾角很緩的大裂縫中，應(yīng)先用濃漿、水泥完成灌漿，確保濃漿進(jìn)入裂縫后添加凝固劑，并且灌漿時(shí)應(yīng)間接性處理，確保灌漿的充分性。

1.2.2 有水流影響和坡度很陡的大裂縫、大孔洞

針對(duì)有水流影響和傾角很陡的大裂縫、大孔洞而言，應(yīng)當(dāng)采用一些特別的方法進(jìn)行灌漿。第一，挑選填料。選用凝固迅速的高濃度材料，這種材料不會(huì)因?yàn)榫哂辛魉鴾p小濃度。第二，采用膜袋灌漿形式。膜袋是通過特別處理加工成的1 種產(chǎn)品，能夠過濾漿液內(nèi)的水分，以提升漿液含量，增大了填補(bǔ)成功率。第三，選用雙漿液逐次灌漿方式。把漿液通過兩個(gè)管道處理，能防止一條管道被破壞而限制灌漿進(jìn)度的情況，逐次灌漿，能夠大幅度提升材料使用率，節(jié)約灌漿費(fèi)用。

1.3 正在冒水情況下的堵水灌漿

若裂縫或孔洞正在持續(xù)冒水，使用上述灌漿方法的效果不佳，需要采用特別的灌漿方法。首先，使用其他物品堵住冒水口再灌漿，可以提高灌漿成功率?？梢栽诩新┧c(diǎn)附近設(shè)置直徑適宜的管道，將水集中引流至新管道內(nèi)，隨后在原管道內(nèi)集中進(jìn)灌漿，可重復(fù)多次操作，完成填補(bǔ)孔洞。裂縫一般是細(xì)長(zhǎng)的，所以不能使用管道收集冒水，需要先使用其他物品將部分裂縫堵住，選擇其中某一條裂縫先灌漿，完成后再重復(fù)操作填補(bǔ)其他裂縫，直至所有裂縫都填補(bǔ)完成。

1.4 有承壓式狀態(tài)下的灌漿方法

灌漿孔內(nèi)出現(xiàn)的承壓水包含兩種現(xiàn)象：第一，地下水，其壓力大；第二，水庫(kù)內(nèi)的水，其壓力比地下水壓力小。在灌漿過程應(yīng)檢測(cè)水壓，再選取合適的灌漿方式處理，這樣可以保障灌漿成功率。

（1）壓力屏漿法：灌漿處理后，把漿液含量提升約5 倍再開始灌漿，避免壓力太大而降低灌漿效果。

（2）團(tuán)漿：做好灌漿工作后，關(guān)上回漿管閥門與入漿管閥門，防止后續(xù)漿液對(duì)前面的漿液形成壓力。

（3）化學(xué)灌漿：可以采用化學(xué)灌漿手段，會(huì)在漿液內(nèi)添加適當(dāng)凝固劑，能夠有效提高漿液固化速度，保障灌漿成功率。

2 巖溶地段的處理

巖溶區(qū)域的灌漿是很復(fù)雜的項(xiàng)目，其灌漿方式與一般方法不同。巖溶區(qū)域的灌漿過程中，在漿液內(nèi)添加適量固體材料，可以保障漿液的防壓強(qiáng)度。此外，在漿液內(nèi)添加特殊凝固劑，可以使?jié){液在短期固結(jié)，加速灌漿進(jìn)度，有效保障巖溶區(qū)域灌漿質(zhì)量。

2.1 無(wú)填充物情況

對(duì)于較大的空洞巖溶，可以直接回填高流態(tài)混凝土，骨料最大的粒徑應(yīng)低于20m。若巖溶發(fā)育比較深，可以通過溜槽、導(dǎo)管澆注等方式，避免發(fā)生混凝土分離。灌注凝結(jié)7d，再重新掃孔灌注水泥漿。通過擴(kuò)大灌漿孔孔徑，填滿后再灌注水泥砂漿。凝結(jié)3d 后掃孔進(jìn)行簡(jiǎn)單壓水，根據(jù)水資料灌注水泥漿或其他混合漿液。

2.2 有填充物情況

可以采用花管灌漿法。在含有泥沙、泥巖地段進(jìn)行高壓灌漿無(wú)法成孔，可以使用帶孔的鋼管插入溶洞形成孔壁，避免發(fā)生塌孔現(xiàn)象。還可以避免灌漿過程中被沙土顆粒堵塞閥門的情況。在高壓的作用下，水泥漿能夠進(jìn)入到砂土層中，起到壓實(shí)填充物的作用。

3 結(jié)語(yǔ)

文章對(duì)大吸漿量條件下的灌漿方式、特大滲水管道的灌漿方式和有承壓水環(huán)境下的礦漿方式展開分析，提出一些提高灌漿成功率與加速工作進(jìn)度的策略，以期對(duì)國(guó)內(nèi)水利水電項(xiàng)目中灌漿工作有一定幫助。水利水電項(xiàng)目中大壩壩基防漏與加固過程應(yīng)當(dāng)把握灌漿方法及實(shí)際情況，盡量節(jié)約成本，達(dá)到工程建設(shè)效果。