水利工程防滲處理中的灌漿施工技術(shù)分析

鄭淑文

安徽九凡工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司 安徽 合肥 230000

引言

水利工程是我國(guó)應(yīng)用于防汛、農(nóng)業(yè)灌溉等方面重要的工程項(xiàng)目，不僅極大促進(jìn)了我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展，同時(shí)水利工程在水力發(fā)電、水資源合理利用、環(huán)境保護(hù)等諸多方面發(fā)揮著重要的作用，是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)建設(shè)的重要工程。水利工程中防滲漏技術(shù)十分關(guān)鍵，在防滲漏處理中灌漿施工技術(shù)關(guān)系著防滲漏處理的質(zhì)量，因此，加強(qiáng)水利工程防滲漏處理中灌漿施工技術(shù)分析對(duì)于提高水利工程施工質(zhì)量具有重要的意義[1]。

1 灌漿施工技術(shù)的重要性

水利工程是一項(xiàng)利國(guó)利民的工程，其基礎(chǔ)需要承受大量的水壓，如果在施工過(guò)程中出現(xiàn)滲漏問(wèn)題，必定影響到整個(gè)工程的進(jìn)度，導(dǎo)致工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重的問(wèn)題。因此，施工人員在開(kāi)展灌漿工作時(shí)，應(yīng)嚴(yán)控各個(gè)環(huán)節(jié)，保證工作順利完成和工程質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，水利水電工程可截流河流、治理河水，保證河流的正常流動(dòng)，還可以發(fā)電，如果出現(xiàn)問(wèn)題將直接影響到工程的運(yùn)行，甚至危害到周邊人民的財(cái)產(chǎn)和生命安全。這就要求施工技術(shù)人員務(wù)必正確運(yùn)用灌漿技術(shù)，合理把控施工過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，確保水利工程的質(zhì)量，為國(guó)家和人民的發(fā)展提供福利。

2 引起水利工程滲漏問(wèn)題的因素

水利工程滲漏問(wèn)題十分常見(jiàn)，嚴(yán)重情況下會(huì)影響整個(gè)水利工程施工質(zhì)量，無(wú)法發(fā)揮水利工程的功能作用，其影響因素分為自然因素和人為因素兩方面。首先，自然因素方面。自然因素是引起水利工程滲漏問(wèn)題的主要因素，例如山體滑坡、地震等難以預(yù)料的自然災(zāi)害，以及極端惡劣天氣引起的洪水、泥石流等問(wèn)題，都會(huì)對(duì)水利工程的安全性造成巨大的威脅，使得水利工程壩體受到劇烈震動(dòng)造成水利工程建筑物變形或者產(chǎn)生裂縫等，導(dǎo)致滲漏問(wèn)題的發(fā)生。除此之外，隨著水利工程使用時(shí)間的推移，水利工程建筑物也會(huì)逐漸老化，各方面性能出現(xiàn)不同程度的降低，對(duì)于外界因素抵御能力下降，也會(huì)產(chǎn)生滲漏問(wèn)題。其次，人為因素包括以下幾點(diǎn)：第一，水利工程設(shè)計(jì)方案不科學(xué)，水利工程在進(jìn)行設(shè)計(jì)方面沒(méi)有完全考慮施工地點(diǎn)地理環(huán)境因素和氣候條件等，導(dǎo)致由于設(shè)計(jì)方案不科學(xué)引起滲漏問(wèn)題；第二，施工過(guò)程中施工單位選用了質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的施工原料、施工人員操作不規(guī)范等問(wèn)題也有可能引起后期的滲漏問(wèn)題；第三，施工單位缺乏對(duì)施工的有效監(jiān)督，造成出現(xiàn)施工問(wèn)題無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，例如施工過(guò)程中存在裂縫等問(wèn)題，如果對(duì)于這些問(wèn)題沒(méi)有引起重視或者沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，則會(huì)為后期水利工程出現(xiàn)各種問(wèn)題埋下極大隱患[2]。

3 水利工程防滲處理中灌漿技術(shù)類(lèi)型

3.1 高壓噴射灌漿防滲技術(shù)

該技術(shù)最大的特點(diǎn)是工作量較少，工程造價(jià)較低，整個(gè)施工過(guò)程比較簡(jiǎn)單。而且在施工過(guò)程中并不會(huì)占用太多的場(chǎng)地，所以對(duì)周?chē)h(huán)境的影響程度有所降低。但是利用這項(xiàng)技術(shù)時(shí)，因?yàn)閲娚湫问降牟煌浠A(chǔ)參數(shù)也有所差異，施工人員需考慮地質(zhì)環(huán)境來(lái)不斷調(diào)整。

3.2 防滲帷幕灌漿技術(shù)

這種灌漿技術(shù)適用于地質(zhì)中含有較多巖石顆粒的地質(zhì)環(huán)境，在具體施工中需要注意兩點(diǎn)問(wèn)題：一方面施工人員需要合理設(shè)置帷幕的深度和位置，確保帷幕與堤壩緊緊固定，以發(fā)揮帷幕的防滲效果；另一方面在進(jìn)行灌漿時(shí)需要注意帷幕表面孔眼，根據(jù)數(shù)量可分為雙排孔和多排孔。防滲帷幕灌漿技術(shù)就是將提前混合好的泥漿注入這些孔眼中，泥漿主要原料是黏土和水泥，由于灌漿所需泥漿量較大，因此需要根據(jù)施工需要提前準(zhǔn)備好原料，保障灌漿施工的順利進(jìn)行。灌漿完成兩周之后還需要對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行檢查，一般采取抽檢的方式，抽檢比例要高于10%，一旦發(fā)現(xiàn)存在灌漿孔密封質(zhì)量問(wèn)題時(shí)需要及時(shí)采取措施，確保帷幕防滲效果。在實(shí)際防滲灌漿技術(shù)中，防滲帷幕灌漿技術(shù)存在較多不足，通常情況下不會(huì)單獨(dú)采用這種方式進(jìn)行防滲處理，而是作為補(bǔ)充性施工技術(shù)配合其他防滲技術(shù)共同進(jìn)行。

3.3 循環(huán)式灌漿技術(shù)

當(dāng)水利工程建設(shè)時(shí)出現(xiàn)泥漿擴(kuò)散和裂縫填充的問(wèn)題時(shí)，循環(huán)填充能夠很好地解決這些問(wèn)題，而且比傳統(tǒng)的純壓力填充技術(shù)效果更加明顯。在實(shí)際的灌漿工作時(shí)，如果處于破碎巖層施工中，純壓力灌漿非常容易造成碎片進(jìn)入回采線，使管道堵塞，影響整個(gè)工程的進(jìn)行，如果無(wú)法抽出注入管，還會(huì)造成材料的浪費(fèi)[3]。

3.4 壩體劈裂灌漿技術(shù)

壩體劈裂灌漿技術(shù)是將壩體依據(jù)軸線劈開(kāi)，在劈開(kāi)的裂縫中灌入漿液，其原理是應(yīng)用應(yīng)力分布技術(shù)，在灌漿壓力下以泥漿為載體，對(duì)堤壩劈裂進(jìn)行有效控制，將所有與漿脈相通的縫隙、裂縫、空洞等利用漿液的流動(dòng)性全部填充，最終形成密實(shí)的防滲固結(jié)體，達(dá)到防滲效果。在進(jìn)行堤壩劈裂灌漿施工時(shí)，首先需要施工人員對(duì)堤壩進(jìn)行勘察，找到滲漏位置進(jìn)行標(biāo)記，然后針對(duì)滲漏位置反復(fù)灌漿，形成多層防滲漏層，增強(qiáng)防滲能力，施工完成一段時(shí)間后，還需要對(duì)灌漿位置進(jìn)行檢查，查看黏土幕墻質(zhì)量，確保沒(méi)有質(zhì)量問(wèn)題。施工中需要注意的是要做好灌漿壓力的控制，由于堤壩本身有應(yīng)力作用，如果灌漿壓力控制不好有可能損壞堤壩結(jié)構(gòu)，甚至引發(fā)危險(xiǎn)，控制好灌漿壓力對(duì)壩體壓密和回彈能起到良好的效果，待施工完成一段時(shí)間后壩體會(huì)達(dá)到良好的防滲效果。壩體劈裂灌漿技術(shù)主要應(yīng)用于水利工程中壩體治理問(wèn)題，針對(duì)有問(wèn)題的壩體進(jìn)行治理加固。

3.5 無(wú)塞灌漿技術(shù)

在水利工程建設(shè)中，無(wú)塞灌漿技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，其施工特點(diǎn)是從上到下灌輸漿液，等到漿液凝固后封閉孔口。整個(gè)灌漿過(guò)程中通過(guò)插入電鉆桿填充水泥壁之間的孔，每次填充工作完成后再次組裝電鉆桿，從而進(jìn)行下一次的水泥灌漿，反復(fù)利用，直到所有的鉆孔填充完成。而且無(wú)塞灌漿技術(shù)不需要冷凝，也不會(huì)對(duì)不同孔之間造成影響，可以防止水泥堵塞造成的泄露問(wèn)題。

3.6 控制性灌漿技術(shù)

控制性灌漿技術(shù)是以帷幕灌漿技術(shù)基礎(chǔ)上對(duì)此進(jìn)行了進(jìn)一步改進(jìn)，其原理是通過(guò)控制漿液壓力和流量，對(duì)水利滲漏位置進(jìn)行防滲處理。真正灌漿技術(shù)需要控制好漿液質(zhì)量、漿液壓力和漿液流量，以此達(dá)到較好的防滲效果。在進(jìn)行控制性灌漿施工時(shí)需要施工人員嚴(yán)格按照施工作業(yè)控制好漿液壓力，滿足防滲設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3.7 誘導(dǎo)灌漿技術(shù)

誘導(dǎo)灌漿技術(shù)在水利工程建設(shè)中也是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)，可有效防止泥漿滲漏，緩解側(cè)擋泥所帶來(lái)的壓力。但是施工人員必須嚴(yán)格控制泥漿的流動(dòng)情況，保證灌漿質(zhì)量不出現(xiàn)問(wèn)題。

4 水利工程防滲處理中灌漿施工過(guò)程的施工要點(diǎn)

灌漿施工具有較高的技術(shù)性，其施工過(guò)程十分關(guān)鍵，關(guān)系著整個(gè)水利工程的穩(wěn)固性，因此施工人員在施工前要做好技術(shù)交底工作，對(duì)施工方案有充分的了解，嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行作業(yè)，施工過(guò)程包括打孔、漿液配置、灌漿、封孔幾個(gè)主要環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都需要認(rèn)真對(duì)待。

4.1 測(cè)量放線

觀察和制定放線計(jì)劃是項(xiàng)目建設(shè)的重要內(nèi)容。在項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，必須嚴(yán)格遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保控制網(wǎng)絡(luò)滿足設(shè)計(jì)要求，將誤差降到最低。具體來(lái)說(shuō)，高程方面，在陡峭的一側(cè)斷層誤差需＜30mm，在平整的情況下斷層誤差需＜40mm。不允許連續(xù)出現(xiàn)負(fù)數(shù)高程值的情況，并且不超過(guò)總測(cè)試分?jǐn)?shù)的30%。在正式施工之前，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行空間布置、定位放樣。首先制作第一個(gè)孔序列，在此節(jié)點(diǎn)上完成灌漿驗(yàn)收后，依次完成第二個(gè)孔，確保同一行的孔距為2m、列距為lm，并全部排列成梅花形狀[4]。

4.2 打孔

打孔前，施工人員要根據(jù)施工區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定所需要打孔的位置和數(shù)量，對(duì)可能影響打孔質(zhì)量的因素提前進(jìn)行排除，例如施工現(xiàn)場(chǎng)的雜物等，要提前清理干凈，確保打孔地面干凈整潔，在剛開(kāi)始打孔階段要注意孔與孔之間的距離盡量大，隨著打孔工作的順利進(jìn)行逐漸增加孔的密度，如果遇到打孔突然停止則考慮是打孔精度有所偏差，要及時(shí)調(diào)整，確保最后打孔位置、數(shù)量以及質(zhì)量符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，避免打孔問(wèn)題影響后續(xù)灌漿施工。

4.3 制漿

①制漿材料。把水、水泥、粉煤灰、早強(qiáng)劑（如果需要，加入量為水泥用量的3%～5%）等材料按比例依次投入漿桶，將漿液攪拌均勻。②制漿。在砂漿制作過(guò)程中，泥漿攪拌設(shè)備起著重要作用，必須正確使用該設(shè)備。運(yùn)行前準(zhǔn)確測(cè)量泥漿濃度，保證混合液的平衡，滿足泥漿結(jié)構(gòu)的相應(yīng)要求?；炷凉酀{中的灌漿重量和灌漿量應(yīng)每1h測(cè)量一次，并做好匹配記錄，每10h測(cè)量一次泥漿的穩(wěn)定性和水的自由分離度，測(cè)量泥漿的變化。

4.4 灌漿

影響灌漿質(zhì)量的因素有很多，灌漿施工環(huán)節(jié)需要注意施工中的各方面情況，如果在進(jìn)行灌漿環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)管道漏水現(xiàn)象，施工人員應(yīng)當(dāng)立即采取措施做好補(bǔ)救工作，避免由于漏水問(wèn)題影響灌漿施工。同時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況也會(huì)影響灌漿施工的進(jìn)行，如果施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)屬于可溶性巖石，這種情況下通常會(huì)受巖洞影響造成嚴(yán)重腐蝕，為灌漿工作增加難度。此外，水利工程在建設(shè)初期人工爆破行為也會(huì)對(duì)水利工程整體造成影響，可能引起滲漏問(wèn)題，因此還需要做好前期勘察工作。在灌漿施工環(huán)境最常見(jiàn)的問(wèn)題就是冒水問(wèn)題，如果在水利工程建設(shè)過(guò)程中遇到冒水情況，施工人員應(yīng)當(dāng)立即采取措施進(jìn)行補(bǔ)救，最大限度地降低冒水問(wèn)題造成的不良影響，灌漿環(huán)節(jié)出現(xiàn)冒水問(wèn)題往往與水利工程施工前期出現(xiàn)失誤有一定關(guān)系，通常情況下會(huì)導(dǎo)致某一固定區(qū)域反復(fù)出現(xiàn)冒水，對(duì)此施工單位一定要高度重視，避免冒水問(wèn)題進(jìn)一步惡化對(duì)水利工程項(xiàng)目整體質(zhì)量造成威脅，一旦冒水問(wèn)題得不到有效控制很有可能引起水利工程項(xiàng)目主體出現(xiàn)大范圍滲水，造成嚴(yán)重的后果。因此，針對(duì)冒水問(wèn)題施工單位要對(duì)冒水位置、冒水量等進(jìn)行仔細(xì)調(diào)查，可以采用水管進(jìn)行引流將水引到安全區(qū)域，同時(shí)對(duì)冒水位置進(jìn)行勘測(cè)，分析冒水原因，根據(jù)分析結(jié)果制定科學(xué)的補(bǔ)救措施。一般的冒水問(wèn)題可以通過(guò)對(duì)冒水發(fā)生位置進(jìn)行密封，同時(shí)進(jìn)行反壓灌漿可以有效解決。如果發(fā)現(xiàn)水利工程在建設(shè)施工中很多地方都出現(xiàn)了冒水問(wèn)題，出現(xiàn)特大漏水問(wèn)題，一般是因?yàn)槭┕がF(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)問(wèn)題，或者是施工技術(shù)出現(xiàn)了問(wèn)題，這種情況下施工單位需要調(diào)整灌漿施工技術(shù)，根據(jù)實(shí)際冒水情況采取必要的措施，采取濃漿、水泥砂漿和間歇灌漿等不同的關(guān)鍵方式進(jìn)行灌注，進(jìn)一步優(yōu)化灌漿施工技術(shù)，確保通過(guò)灌漿施工達(dá)到良好的防滲效果，按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)完成灌漿施工。

4.5 封孔

當(dāng)孔徑超過(guò)35mm，灌漿結(jié)束后取出孔內(nèi)的漿液，并利用具備適中含水量、直徑2cm的勃土球掃孔，用分層的方法進(jìn)行搗實(shí)回填作業(yè)。在實(shí)施過(guò)程中，可用容重＞1.6、濃度10%的水泥漿材料對(duì)孔徑＜35mm的孔進(jìn)行封孔。如果在檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有縫隙沒(méi)有完全填充，要對(duì)縫隙進(jìn)行二次補(bǔ)救，并對(duì)灌漿區(qū)域進(jìn)行防滲性能檢查，發(fā)現(xiàn)任何質(zhì)量問(wèn)題都需要進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，待所有問(wèn)題解決完成后，才算完成所有灌漿施工[5]。

5 結(jié)束語(yǔ)

水利工程是一個(gè)規(guī)模比較大的建筑工程，利用灌漿技術(shù)可以更好地完成施工，解決問(wèn)題，縮短工期，但是這也對(duì)施工人員提出了比較高的要求。因此，在實(shí)際施工的過(guò)程中，施工人員必須結(jié)合具體情況選擇合理的灌漿技術(shù)，并考慮到施工場(chǎng)地等多種因素，在降低成本的同時(shí)保證質(zhì)量，不斷優(yōu)化灌漿技術(shù)工藝。