水利水電工程建設(shè)中的鉆探和灌漿技術(shù)研究

摘要：在大壩基礎(chǔ)防滲施工中，非常關(guān)鍵的部分就是大壩帷幕灌漿施工。目前，由于大壩帷幕灌漿技術(shù)所具有的作用和功能，其早已被全面、廣泛地使用。大壩帷幕灌漿施工涉及的內(nèi)容較為繁復(fù)，而且施工程序非常復(fù)雜，因此，大壩帷幕灌漿施工中依然存在一些問題。文章對(duì)存在的問題進(jìn)行了研究，同時(shí)提出了相應(yīng)的合理性建議。

關(guān)鍵詞：水利水電工程建設(shè)；帷幕灌漿技術(shù)；鉆探技術(shù)；大壩工程；大壩基礎(chǔ)防滲施工 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TV543 文章編號(hào)：1009-2374（2015）16-0123-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.16.060

1 工程施工的布置和準(zhǔn)備

工程施工的前期，施工單位首先要對(duì)施工現(xiàn)場的場地做好準(zhǔn)備和布置工作，這樣才能有效推進(jìn)工程施工的正常運(yùn)行。為了更好地實(shí)現(xiàn)連續(xù)性施工，要及時(shí)清除工程灌漿時(shí)發(fā)生的廢水和廢料等，從而保證清潔、干凈的施工現(xiàn)場。同時(shí)，還要設(shè)置適宜的集水坑和排水溝，利用專門的裝置來處理淤積物，且進(jìn)行有效存儲(chǔ)后從場內(nèi)運(yùn)輸出去。具備一定利用價(jià)值的巖心，對(duì)此要裝箱保存，且做好編號(hào)標(biāo)記，對(duì)于沒有利用價(jià)值的巖心則可以快速處理運(yùn)輸出去。

2 帷幕灌漿施工工序

2.1 鉆孔

回轉(zhuǎn)式地質(zhì)鉆機(jī)是帷幕灌漿孔經(jīng)常采用的鉆機(jī)。在覆蓋層中，利用硬質(zhì)合金鉆頭鉆進(jìn)。而在基巖中，利用的則是合金鉆頭回轉(zhuǎn)或者金剛石鉆頭鉆進(jìn)。91mm是其開孔孔徑的尺寸。利用直徑91mm導(dǎo)孔，終孔采用的直徑為76mm。首先進(jìn)行導(dǎo)孔的開鉆，再進(jìn)行第二和第三序孔的開鉆，最后進(jìn)行檢查孔的開鉆，尤其注意的是檢查孔要對(duì)巖心進(jìn)行開鉆。

2.2 壓水試驗(yàn)

在帷幕灌漿施工過程中，灌漿孔灌漿前有一個(gè)重要的工序就是簡易的壓水試驗(yàn)。首先要根據(jù)先導(dǎo)孔的排列順序進(jìn)行操作，將其卡塞進(jìn)行壓水實(shí)驗(yàn)，采用方式為自上而下。單電法壓水是慣用的壓水實(shí)驗(yàn)。對(duì)于相應(yīng)規(guī)格而言，試驗(yàn)孔和孔的檢測等應(yīng)該利用方法是五點(diǎn)法。壓水試驗(yàn)通過灌漿參數(shù)的檢驗(yàn)，確定灌漿是否合格。灌漿先導(dǎo)孔和檢查孔要按次序進(jìn)行正規(guī)壓水試驗(yàn)，普通灌漿孔可以簡易方式進(jìn)行壓水試驗(yàn)。

2.3 灌漿

在灌漿覆蓋層面一般利用的方法是孔口封閉式的循環(huán)鉆灌法?；鶐r部分灌漿首先要封閉孔口，通過內(nèi)循環(huán)的方式進(jìn)行自上而下的分段灌漿。對(duì)于灌漿，一定要正確地確定底部和射漿管的距離，通常來說，應(yīng)該小于0.5米。而那些在同一排，同時(shí)還是相鄰的孔序的部分，巖層間的鉆孔灌漿的間隔高差必須超過0.15米。0.8D是其覆蓋層部分的所具有的壓力。基巖灌漿的壓力要比其他部分大，通常在2D左右，字母D具體指的是灌漿頂板上部底層厚度，最終灌漿壓力和灌漿參數(shù)一樣，都應(yīng)該由灌漿參數(shù)或者現(xiàn)場灌漿實(shí)驗(yàn)實(shí)際測量得出。灌漿使用純水泥灌注，水泥要求80μm方孔篩篩余量在5%以下。開灌水灰比5∶1，在灌漿過程中，還要根據(jù)吸漿量變化不斷調(diào)整漿液的濃度，水灰比例在5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶1之間變化。當(dāng)吸漿率隨灌注時(shí)間顯著減小或灌漿壓力隨灌注時(shí)間顯著升高時(shí)不得變換；當(dāng)一級(jí)漿液注入總量達(dá)到300L，且吸漿率、灌漿壓力均無明顯改變，換濃一級(jí)灌注；換級(jí)后，灌漿壓力、吸漿率變化明顯，立刻還原原來漿液灌注；若吸漿率大于30L/min，則可考慮越級(jí)變濃。當(dāng)單位吸漿量小于1L/min，應(yīng)繼續(xù)灌注60min后結(jié)束。

3 大壩帷幕灌漿施工中的常見問題及預(yù)防措施

3.1 大壩帷幕灌漿施工中的常見問題

3.1.1 灌漿過程中出現(xiàn)中斷現(xiàn)象。在大壩帷幕灌漿施工操作中，灌漿管破裂和堵塞現(xiàn)象的原因是多方面的，最終引起灌漿時(shí)出現(xiàn)中斷現(xiàn)象的問題。同時(shí)，如果施工現(xiàn)場出現(xiàn)斷水、斷電的情形，就會(huì)引起灌漿孔的吸漿量不斷減少，有的甚至出現(xiàn)停止吸漿，最終也會(huì)引起灌漿中斷。假設(shè)其中中斷的時(shí)間并不短，灌漿設(shè)備很有可能在孔內(nèi)固定，很難拔出來。當(dāng)出現(xiàn)這樣的狀況時(shí)，就必須讓施工人員再次掃空，如此一來就會(huì)增加施工

工期。

3.1.2 灌漿過程中出現(xiàn)漏漿。因?yàn)獒∧还酀{孔和地上通道相互通順，假設(shè)不注意控制，很有可能出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。一旦發(fā)生這類情形，漿液孔內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)縫隙導(dǎo)致流出孔內(nèi)漿液，造成漿液的浪費(fèi)，而且帷幕灌漿的質(zhì)量也無法得到保證。為了防止再次發(fā)生漏漿現(xiàn)象的惡化，應(yīng)該利用必要的措施。

3.1.3 灌漿孔之間形成串漿。由于大壩地質(zhì)并不堅(jiān)硬，且?guī)r層之間是通順的，這樣就會(huì)導(dǎo)致相通的一些灌漿孔。在此情形下，假若施工人員忽視預(yù)防措施的話，就便于灌漿孔之間出現(xiàn)串漿狀況。同時(shí)，因?yàn)槭褂貌磺‘?dāng)?shù)墓酀{方式，就會(huì)引起灌漿壓力表失靈或者是灌漿路堵塞。在灌漿壓力變化的過程中，灌漿孔也將改變。如果灌漿壓力過大，就會(huì)引起串漿的情形。如此以來，灌漿質(zhì)量就會(huì)大大折扣，大壩帷幕灌漿施工進(jìn)度也會(huì)受到影響，降低了大壩帷幕灌漿施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)于施工企業(yè)的未來發(fā)展也是不利的。

3.2 大壩帷幕灌漿施工常見問題的對(duì)策分析

作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程，大壩帷幕灌漿施工具有一定的復(fù)雜性，其地質(zhì)情況也是千變?nèi)f化的。所以說，在帷幕灌漿施工操作中，很有可能出現(xiàn)漏漿、串漿、灌漿中斷等現(xiàn)象。由于它們嚴(yán)重降低了施工質(zhì)量，影響了施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，所以理應(yīng)對(duì)其嚴(yán)加防范。下面就是筆者針對(duì)此現(xiàn)象給出的具體建議：

3.2.1 灌漿中斷問題的解決策略。如果出現(xiàn)灌漿中斷現(xiàn)象，下一道工序就會(huì)受阻。此時(shí)應(yīng)該對(duì)大壩帷幕再次打孔，不僅僅加重了施工人員的工作量，而且浪費(fèi)了施工材料，增加了大壩帷幕灌漿施工中所涉及的財(cái)力、物力和人力。所以說應(yīng)該采用有效的措施防止此類情形的發(fā)生，這樣就能夠維護(hù)施工企業(yè)的整體利益。對(duì)于施工設(shè)備來講，應(yīng)該結(jié)合大壩施工的特質(zhì)選用最貼合實(shí)際情況且性能不錯(cuò)的設(shè)備，這樣就能滿足長時(shí)間灌漿施工操作的需要。同時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)該嚴(yán)格把控輸漿管材質(zhì)量，確保達(dá)到暢通、無磨損的管材，如此才能徹底解決灌漿中斷現(xiàn)象。

3.2.2 漏漿問題解決策略。關(guān)于大壩地質(zhì)層中的溶洞和大裂縫情形，施工人員要做好詳細(xì)的記錄。且依據(jù)記錄情況，有目的性地投放泥、砂子材料，從而有效堵住漏道，此種辦法可以較好地避免灌漿過程中出現(xiàn)漏漿冒漿等情況。

3.2.3 灌漿孔形成串漿的解決策略。如果灌漿孔形成串漿，那么施工就無法順利進(jìn)行，也會(huì)延長工期。要徹底擺脫這一情況：第一，各灌漿孔之間的施工距離要相應(yīng)增加，相鄰的兩個(gè)孔灌漿切勿同時(shí)灌漿，應(yīng)該隔天進(jìn)行；第二，要綜合考據(jù)灌漿壓力的作用，務(wù)必要確保灌漿壓力在規(guī)定范圍之內(nèi)；第三，要具備穩(wěn)定、準(zhǔn)確的壓力表，如此一來，施工人員才能獲取最真實(shí)的數(shù)據(jù)資料，也便于施工人員進(jìn)行灌漿作業(yè)。

4 結(jié)語

水利水電建設(shè)的發(fā)展速度不斷加快，帷幕灌漿技術(shù)的應(yīng)用也更加熟練。在相應(yīng)的施工過程中，務(wù)必結(jié)合壩址的具體情形以及工程的相應(yīng)特質(zhì)，在結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，建立、完善科學(xué)的質(zhì)量保證體系，技術(shù)準(zhǔn)備工作務(wù)必要提前進(jìn)行，并詳細(xì)安排各工序、各階段的物資、施工設(shè)備、施工方法、施工措施等，注重驗(yàn)收控制和檢查灌漿，必要時(shí)做好預(yù)防工作，最終確保大壩工程正常運(yùn)行。

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作者簡介：姚?。?978-），男，湖北武漢人，湖北大禹水利水電建設(shè)有限責(zé)任公司中級(jí)工程師。

（責(zé)任編輯：陳 倩）