淺談水利水電工程的灌漿施工技術

程素林

【摘要】任何水利水電工程的施工都要對地基做處理，地基的處理方式受到不同地質因素的影響，采用灌漿的方法也不同，為了保證水利水電工程的質量，在對地基處理的時候需要選擇正確的處理方法，保證水利水電工程建設的安全。本文對水利水電工程施工中遇到的地基要求和地基處理方法、灌漿類型、灌漿方式和方法、灌漿結束標準和封孔方法等方面進行了論述，以供參考。

【關鍵詞】水利水電工程；地基處理；灌漿施工技術

水利水電工程的地基分為兩大類，即巖基和軟基。巖基是由巖石構成的地基，又稱為硬基。軟基是由淤泥、壤土、砂、砂礫石、砂卵石等構成的地基。又可細分為砂礫石地基、軟土地基，施工過程中大部分遇到的都是軟基，這種地基具有孔隙率大、壓縮性大、含水量大、滲透系數小、水分不易排出、承載能力差、沉陷大、觸變性強等特點，在外界的影響下很易變形。

一、水利水電工程施工中遇到的地基要求和地基處理方法

水利水電工程對地基基礎的基本要求是：具有足夠的強度，能夠承受上部結構不傳遞的應力；具有足夠的整體性和均一性，能夠防止基礎的滑動和不均勻沉陷；具有足夠的抗滲性，能夠避免發生嚴重的滲漏和滲透破壞；具有足夠的耐久性，能夠防止在地下水長期作用下發生侵蝕破壞。

基本方法有開挖、灌漿、防滲漏、樁基礎、錨固、置換法、排水法以及擠實法。最常用的方法是開挖處理，即將不符合設計要求的覆蓋層、風化破碎有缺陷的巖層挖掉。在這里我們來淺談一下灌漿法。灌漿是利用灌漿泵的壓力，通過鉆孔、預埋管路或其他方式，把具有膠凝性質的材料（水泥）和摻和物（如黏土等）與水攪拌混合的漿液或化學溶液灌注到巖石、土層中的裂隙、洞穴或混凝土的裂縫、接縫內，以達到加固、防滲等工程目的的技術措施。

二. 灌漿類型

1、按灌漿目的分類，主要有以下類型：帷幕灌漿、固結灌漿、接觸灌漿、接縫灌漿、回填灌漿等。（1）.帷幕灌漿，是用漿液灌入巖體或土層的裂隙、孔隙，形成防水幕，以減小滲流量或降低揚壓力的灌漿。（2）固結灌漿，用漿液灌入巖體裂隙或破碎帶，以提高巖體的整體性和抗變形能力的灌漿。（3）接觸灌漿，通過漿液灌入混凝土與基巖或混凝土與鋼板之間的縫隙，以增加接觸面結合能力的灌漿。（4）接縫灌漿，通過埋設管路或其他方式將漿液灌入混凝土壩體的接縫，以改善傳力條件增強壩體整體性的灌漿。（5）回填灌漿，用漿液填充混凝土與圍堰或混凝土與鋼板之間的空隙和孔洞，以增強圍堰或結構的密實性灌漿.

2、按灌漿材料分類，主要有以下類型：水泥灌漿、黏土灌漿、化學灌漿。

三、灌漿施工技術中的灌漿方式和方法

通常用的是漿液攪拌機，目前用得最多的是傳統雙層立式慢速攪拌機和雙桶平行攪拌機?，F在國外已廣泛使用渦流或旋流式高速攪拌機，其轉速為1500～3000r/min。用高速攪拌機制漿，不僅速度快、效率高，而且制出的漿液分散性和穩定性高，質量好，能更好地注入裂隙。攪拌機的轉速和拌合能力應分別與所及哦啊辦漿液類型和灌漿泵的排漿量相適應，并應能保證均勻、連續地拌制漿液，能夠高效的保證工程項目按期完成。

1、灌漿方式有純壓式和循環式兩種。（1）純壓式灌漿是指漿液注入孔段內和巖體裂隙中，不再返回的灌漿方式。這種方式設備簡單，操作方便；但漿液流動速度較慢，容易沉淀，堵塞巖層縫隙和管路，多用于吸漿量大，并有大裂隙存在和孔深不超過15m的情況。（2）循環式灌漿是指漿液通過射漿管注入孔段內，部分漿液滲入到巖體裂隙中，部分漿液通過回漿管返回，保持孔段內的漿液呈循環流動狀態的灌漿方式。這種方式一方面是漿液保持流動狀態，可防止水泥沉淀，灌漿效果好；另一方面可以根據進漿和回漿液比重的差值，判斷巖層吸收水泥的情況。

2、灌漿方法分為五種。全孔一次灌漿法、自上而下分段灌漿法、自下而上分段灌漿法、綜合灌漿法和孔口封閉灌漿法等。（1）全孔一次灌漿法是將孔一次鉆完，全孔段一次灌漿。這種方法施工簡便，多用于孔深不深，地質條件比較良好，基巖比較完整的情況。（2）自上而下分段灌漿法是從上向下逐段進行鉆孔，逐段安裝灌漿塞進行灌漿，直至孔底的灌漿方法。（3）自下而上分段灌漿法是將灌漿孔一次鉆到底，然后從鉆孔的底部往上，逐段安裝灌漿塞進行灌漿，直至孔口的灌漿方法。（4）綜合灌漿法是在鉆孔的某段采用自上而下分段灌漿，另一些采用自下而上分段灌漿的方法。（5）孔口封閉灌漿法是在鉆孔的孔口安裝孔口管，自上而下分段鉆孔和灌漿，各段灌漿時都在孔口安裝孔口封閉器進行灌漿的方法。灌漿孔的基巖段長小于6m時，可采用全孔一次灌漿法；大于6m時，可采用自上而下分段灌漿法、自下而上分段灌漿法、綜合灌漿法和孔口封閉灌漿法。

四、灌漿結束標準和封孔方法

1、灌漿結束標準。采用自上而下分段灌漿法時，在規定的壓力下，當注入率不大于0.4L/min時，繼續灌注60min，或不大于1L/min時，繼續灌注90min，灌漿可以結束。采用自下而上分段灌漿法時，繼續灌注的時間可相應地減少為30min和60min，灌漿可以結束。

2、封孔方法。采用自上而下分段灌漿法時，灌漿孔封孔應采用“分段壓力灌漿封孔法”；采用自下而上分段灌漿法時，應采用“置換和壓力灌漿封孔法”或“壓力灌漿封孔法”。

五、特殊情況處理

灌漿工作必須連續進行，若因故中斷，應及早恢復灌漿。否則應立即沖洗鉆孔，而后恢復灌漿。若無法沖洗或沖洗無效，則應進行掃孔，而后恢復灌漿?；謴凸酀{時，應使用開灌等級的水泥進行灌注。如注入率與中斷前的相近，即可改用中斷前等級的水泥漿繼續灌注；如注入率較快中斷前減少較多，則漿液應逐級加濃繼續灌注?；謴凸酀{后，如注入率較快中斷前減少很多，且在短時間內停止吸漿，應采取補救措施。

灌漿過程中，發現冒漿漏漿，應根據具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿等方法進行處理。發生串漿時，如串漿孔具備灌漿條件，可以同時進行灌漿。應一泵灌一孔。否則應將串漿孔用塞塞住，待灌漿孔灌漿結束后，再對串漿孔并行掃孔、沖洗，而后繼續鉆進和灌漿。

六、工程質量檢查

灌漿質量檢查應以檢查孔壓水試驗成果為主，結合對竣工資料和測試成果的分析，綜合評定。灌漿檢查孔應在下述部位布置：（1）帷幕中心線上。（2）巖石破碎、斷層、大孔隙等地質條件復雜的部位。（3）鉆孔偏斜過大、灌漿情況不正常以及分析資料認為對灌漿質量有影響的部位。灌漿檢查孔的數量宜為灌漿孔總數的10%。一個壩段或一個單元工程內，至少應布置一個檢查孔；檢查孔壓水試驗應在該部位灌漿結束后14d后進行；同時應自上而下分段卡塞進行壓水試驗，試驗采用五點法或單點法。檢查孔壓水試驗結束后，按技術要求進行灌漿和封孔；檢查孔應采取巖芯，計算獲得率并加以描述。

結束語

伴隨著經濟的發展水利水電工程的建設也不斷增多，其作為國家的基礎設施建設，對促進國民經濟發展起著重要的作用。在水利水電工程的建設中通常都受到各種地質環境因素等的影響，如天然的巖基和軟基，在水利水電工程中造成很大的危害，不能滿足建筑物對地基的承載力要求。經過科學經驗分析，必須采用灌漿防滲處理，排除影響建筑物安全的因素，減少滲漏損失。

參考文獻：

[1] 陳平 水利水電工程基礎灌漿施工技術探討[J] 建筑界，2014，6

[2] 劉興橋 淺析水利水電工程中的巖基灌漿施工技術 [J] ，工程管理前沿2014，5