灌漿技術在水利工程中的推廣應用

王敏　孫亞東

摘 要：灌漿技術作為一種成熟的技術，目前在各個領域的應用都很廣泛，它在建筑地基處理中也比較常見，此項技術目前經常被應用于水利工程施工中。由于水利工程對基礎的要求比較嚴格，需要有防滲和抗震等功能性的要求，因此采用必要的技術處理方式顯得尤為重要，利用灌漿技術可以消除地基的一些天然缺陷，使基礎具有足夠的強度、整體性、穩(wěn)定性和抗?jié)B性，以保證工程的安全和運行。文章針對不同的地質條件，簡單論述了灌漿技術在水利工程基礎中的推廣應用，并對灌漿技術進行了分析和研究。

關鍵詞：灌漿技術；水利工程；基礎；應用

隨著水利工程建設速度和規(guī)模的飛速發(fā)展，對水利工程企業(yè)技術水平要求也越來越高。水利工程地基問題成為建筑單位處理的難題。灌漿技術的應用解決了這一難題，它能適用各種不良地質條件，也能滿足水利工程在建設初期對地基進行防滲處理的條件，因此灌漿技術在水利工程地基處理中得到了很大的發(fā)展空間?；A灌漿就是將流動性的漿液按照一定的配合比，通過灌漿設備壓入到巖層中，通過硬化膠結，形成結石，提高基礎強度和整體性，改善基礎的抗?jié)B性。下面我們著重介紹此項技術在各種地質條件下的應用。

1 巖溶地區(qū)灌漿技術的應用

巖溶地區(qū)的基礎處理大都是憑借施工經驗和同類工程施工成果進行的，沒有可以參照的完善的施工技術標準。巖溶地區(qū)的基礎施工分為有填充物和無填充物兩種，這兩種基礎施工，前者要求比較嚴格。巖溶的深度和直徑大小決定了基礎施工的灌漿技術方法。常用的基礎灌漿技術有高壓灌漿技術和高壓旋噴灌漿技術。

1.1 高壓灌漿技術

高壓灌漿技術是讓水泥漿以條狀的形式滲透在土壤中，邊滲透邊形成一種網狀結構，另外采用不沖洗高壓水泥灌漿方法可以使填充物填充的更加密實，因此，采用此種方法處理的基礎其抗劈裂性能和穩(wěn)定性都很強。

1.2 高壓旋噴灌漿技術

高壓旋噴灌漿技術是利用機械鉆機深入到地下，在鉆機頭部安裝一個噴嘴，利用高壓泵將水泥漿通過噴嘴噴射到土層中去。噴射的水泥漿破壞了土層的原有結構，同時，鉆機的頭部一邊向上提，一邊高速旋轉，使水泥漿和土層拌合在一起，凝結成強度比較高的柱體，從而使地基得到加固。

1.3 淺層含巖溶地區(qū)的基礎灌漿

對于這種深度較淺的巖溶地區(qū)的基礎可以將巖溶中的砂土換填出來，然后再用配好的水泥漿灌入處理即可。

1.4 深層巖溶地區(qū)的基礎灌漿

深層巖溶是指深度在50米以上的巖溶。這種巖溶的基礎灌漿施工比較困難，使用高壓旋噴灌漿技術對基礎進行灌漿不容易實現(xiàn)，因此要考慮采用其他的方法進行施工。我們可以采用普通灌漿方法先對巖溶地區(qū)周圍進行灌漿，漿液在進入深層巖溶過程中會對深層巖溶中的填充物進行排擠，排擠產生很大的壓力，促進填充物和水泥漿液結合并快速硬化。

2 吸漿較大水利工程的灌漿技術應用

正常情況下，對水利工程的灌漿不會超過三小時，單位面積巖縫水泥用量大概在120kg/m3～220kg/m3，數量有限。但是也會出現(xiàn)在灌漿過程中，耗費大量水泥漿液也不能滿足灌漿需要，巖縫大量吸漿的情況發(fā)生，遇到這種情況就必須采取一定的技術措施來進行解決。從出現(xiàn)大量吸漿情況原因分析可能有很多，最根本是因為地質條件比較特殊，使灌入的水泥漿液從別的通道流失，也可能從灌漿區(qū)附近的地表溢出。根據原因我們可以采取相應的措施進行處理。

2.1 采取灌入水泥砂漿的方法

根據情況逐步提高水泥砂漿中的摻砂量，增大砂的粒徑，攪拌均勻后用砂漿泵灌入。

2.2 采取限流措施

限流的目的是減小水泥漿在巖縫中的流動速度，從而使灌入的漿液能夠快速沉淀并凝固。通過單位時間內灌入巖縫中砂漿體積量來計量控制，一般灌注速度控制在10L/min左右。

2.3 采用降壓措施

采取降壓措施的目的也是通過降低灌漿壓力來減小漿液流動速度。巖漿在較小壓力作用下慢慢流動，在流動過程中不斷凝固，當漿液在巖縫中不在流動時，再適當增加壓力。

2.4 采用多次灌漿法

多次灌漿法就是間歇性的對巖縫進行灌漿，每灌注一段時間就要停下等一會，灌漿間歇時間間隔可根據具體情況而定，但是總的灌漿時間不要超過八小時。

采取這種特殊的方式對基礎進行灌漿時，不能保證灌漿壓力能達到設計壓力，一般會比設計的壓力小一些?？呻S情況靈活控制，先適當降低灌漿壓力，在灌漿進行一段時間后，漿液凝固時再按設計壓力進行灌漿。

除了上面介紹的，還有很多灌漿方法，如采用濃度比較大的水泥漿灌入，在水泥漿液中加速凝劑等，目的都是為了漿液能迅速凝結。

3 嚴重漏水情況下灌漿技術的應用

水利工程施工中，經常會遇到基礎嚴重漏水的現(xiàn)象。根據經驗判斷，產生嚴重漏水原因主要是因為水利工程建設選址不當，選擇建設在可溶性巖石地區(qū)。遇到這種情況如果還是使用一般的灌漿技術是不經濟的，必須考慮采用其他方法進行處理。

3.1 采用填充級配料進行處理

級配料是由土、砂、礫石等組成的顆粒大小不均的混合料，可以形成自然地反濾層。粒料先細后粗，分級灌入，每級灌入漿液量根據經驗進行判斷，直至灌滿為止。使用粒料的主要目的是使某一級粒料在狹窄處能形成“架橋”，將縫隙在中途完全阻塞，形成反過濾層，最后將整個通道堵死，達到防滲的作用。

3.2 采用模袋灌漿的處理方法

模袋是由尼龍、聚丙烯等材料經過特殊的紡織工藝織成，具有強度高，耐磨性能好等特點。使用模袋進行灌漿時，模袋中裝有水泥砂漿，水泥砂漿在灌漿壓力作用下，水分由模袋中析出，袋中只剩下水泥和砂，相當于降低了水灰比，加快了水泥砂漿凝結速度，提高了水泥砂漿強度。同時模袋還起到束縛砂土，使其不容易流失的作用。模袋的形狀也會根據溶洞形狀在壓力下產生變形，有利于更好更嚴密的堵塞溶洞。

3.3 采用雙漿液灌漿進行處理

雙漿液灌漿技術屬于化學灌漿的一種，一般是水泥漿和水玻璃分別從兩個灌漿管進入混合器，在速凝前到達底部，起到防滲和增加強度的作用。為了既能滿足防滲體強度的要求，又不造成浪費，必須控制好漿液擴散的距離，防止過小或過大。漿液的凝結時間也會影響封堵效果，凝結時間長，漿液來不及凝結就容易被沖走；凝結時間短，還沒達到底部就凝結，容易造成堵管。因此為了實施有效封堵，必須通過現(xiàn)場試驗來確定漿液比例、灌漿壓力和灌漿流量等參數。

4 結束語

灌漿技術各有優(yōu)缺點，因此采用什么樣的灌漿方法，一定要結合現(xiàn)場實際情況和施工經驗進行選擇。好的灌漿技術既能節(jié)約成本，又能達到技術要求的效果，因此在施工中我們一定要考慮當地實際情況，不同的地質條件選擇不同的灌漿技術，或是將幾種技術相結合，將灌漿技術的效果發(fā)揮到最大。

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