灌漿工藝在水利工程地基施工中的應(yīng)用

肖清平

【摘要】水利工程地基的好壞直接關(guān)系到整個工程的質(zhì)量和使用壽命，而在水利工程的具體施工過程中，經(jīng)常會遇到各種復(fù)雜的地質(zhì)情況，需要進(jìn)行灌漿工藝解決施工過程中的障礙。本文從灌漿的含義、分類入手，介紹了灌漿工藝施工前的相關(guān)準(zhǔn)備工作，并詳細(xì)介紹了灌漿工藝在水利工程地基施工中的具體應(yīng)用情況。

【關(guān)鍵詞】水利工程；灌漿工藝；地基施工

1、灌漿工藝的分類

1.1 以所起作用的不同來劃分

1.1.1 固結(jié)灌漿。固結(jié)灌漿是通過膠結(jié)壩基的裂縫巖石來有效地增加壩基的承載能力，并有效提高壩基的均勻性和整體性。固結(jié)灌漿所涉及的施工范圍較大，涉及孔深約在5到10 米之間。

1.1.2 帷幕灌漿。帷幕灌漿的具體施工方法是在壩基偏上游的地方進(jìn)行l(wèi)到3排的深孔灌漿，膠結(jié)和充填壩基的裂縫，從而形成一道嚴(yán)密的防水帷幕，最大程度減少壩基的滲漏可能并降低壩底所承受的壓力。

1.1.3 接觸灌漿。接觸灌漿的目的是為了增加巖基表面的固結(jié)強(qiáng)度，防止巖面出現(xiàn)集中滲漏現(xiàn)象。接觸灌漿通過對巖基和壩體結(jié)合面的灌漿工程，極大的加強(qiáng)了二者的結(jié)合程度，從而增加了壩體的抗滑穩(wěn)定性。

1.1.4 劈裂灌漿。劈裂灌漿的主要作用是防滲加固。在具體的施工過程中，劈裂灌漿沿著壩軸線進(jìn)行布孔，沿著壩軸線用灌漿壓力將壩體劈裂，并灌入泥漿，形成漿體防滲帷幕。同時還要將各種壩體隱患例如裂縫、洞穴等用泥漿充分填充并擠壓緊實(shí)。

1.1.5 高壓噴射灌漿。高壓噴射灌漿通過高壓水或液漿的形式形成高速噴射的漿體，強(qiáng)力快速的對地層土體進(jìn)行沖擊、切割，并用水泥基質(zhì)漿液進(jìn)行填充，最終形成板墻狀凝結(jié)體或樁柱，從而有效提高地基的防滲能力并增加其承載能力。

1.2 按組成灌漿漿液材料來劃分

1.2.1 水泥灌漿。水泥灌漿具有膠凝性好、膨脹率低、流態(tài)高、結(jié)石強(qiáng)度高等特點(diǎn)，且生產(chǎn)成本較低，施工方便，使用時加入適量的水進(jìn)行攪拌即可，所以廣泛的應(yīng)用于施工工程中。水泥灌漿的主要原料為水泥，并添加適量的細(xì)骨料、混凝土外加劑和其它混合材料等。

1.2.2 化學(xué)灌漿?；瘜W(xué)灌漿大多用高分子材料配制而成的溶液作為漿液，是一種新型的灌漿類型。常用水玻璃、環(huán)氧樹脂、聚氨酯漿液等作為灌漿材料?；瘜W(xué)漿液灌入裂隙中并凝固后，能達(dá)到較好的防滲、堵漏效果，還可以用來灌細(xì)小縫隙，提高加固效果。另外，化學(xué)灌漿還具有較獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，即漿液初始粘度小，且膠凝時間可根據(jù)具體需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，操作較為靈活方便。但是，大多數(shù)的化學(xué)灌漿材料都具有一定的毒性，所以在具體施工過程中一定要謹(jǐn)慎操作，嚴(yán)防對下游河道造成污染。

1.2.3 瀝青灌漿。這種灌漿法先將瀝青加熱為液體，再用泵將熱瀝青灌入隔熱保溫的灌漿管，最后注入滲水部位。熱瀝青在遇到水后會分散成顆粒，不斷凝聚的鋪展粘附在縫壁上，并不斷地增厚，于是不斷縮小滲水通道直至完全堵塞，達(dá)到防滲的目的。

1.3 其他分類。另外，灌漿工藝按被灌地層的構(gòu)成可以為為巖石灌漿、巖溶灌漿、砂礫石層灌漿和粉細(xì)砂層灌漿。按灌漿過程的壓力大小可分為小于40×105Pa的常規(guī)壓力灌漿和大于40×105Pa的高壓灌漿。按灌漿的機(jī)理可以分為采用一般壓力的壓入式灌漿和采用較高壓力的劈裂式灌漿。

2、灌漿施工工藝在水利工程地基施工中應(yīng)用前的準(zhǔn)備工作

在應(yīng)用施工之前首先要做好對工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的勘探工作，掌握施工地點(diǎn)具體的巖層構(gòu)造、斷層、破碎帶、巖溶分布以及巖石透水性、地下水埋藏及補(bǔ)給條件等具體情況。在進(jìn)行壩體灌漿設(shè)計(jì)時，先要摸清壩體的裂縫、洞穴等的具體大小及分布情況。規(guī)模較大的灌漿工程需要先進(jìn)行現(xiàn)場灌漿試驗(yàn)，以便確定孔深、孔距等具體數(shù)據(jù)，從而準(zhǔn)確選定灌漿所用的材料、方法等。另外，灌漿壓力也是一項(xiàng)重要的參數(shù)，灌漿壓力要適宜，保證灌漿的質(zhì)量，且不會對被灌地層和建筑物產(chǎn)生破壞或擾動。具體點(diǎn)壓力值要先用公式算出初定數(shù)值，再進(jìn)行灌漿試驗(yàn)，最終確定所需壓力大小。

所需機(jī)具的準(zhǔn)備，施工前要準(zhǔn)備好工程所需的機(jī)具，鉆孔和灌漿過程使用的主要機(jī)具有鉆孔孔徑為32-65mm的鑿巖機(jī)、巖心鉆機(jī)、灌漿泵以及漿液攪拌機(jī)和灌漿塞等。

3、灌漿施工工藝在水利工程地基施工中的相關(guān)應(yīng)用

3.1 造孔。鉆孔前要先分段測量孔斜，然后分析灌漿質(zhì)量。巖心鉆機(jī)的具體鉆進(jìn)方法要根據(jù)施工處巖石的硬度及完整性來確定，可選用硬質(zhì)合金或金鋼石進(jìn)行鉆進(jìn)，避免使用鋼粒鉆進(jìn)，以免鉆進(jìn)過程產(chǎn)生的巖粉或鐵屑堵塞裂隙，對灌漿質(zhì)量造成影響。在砂礫石層中進(jìn)行鉆孔時要采用優(yōu)質(zhì)的泥漿來固壁?；炷猎跐仓瓿汕覐?qiáng)度達(dá)到70%之后，就可以進(jìn)行造孔，鉆孔過程要逐漸加壓，并使用一定長度的鉆具來增加其垂直導(dǎo)向作用。造孔時及造孔結(jié)束后，都需要使用測斜儀檢測孔斜度。

3.2 沖洗。灌漿前要先用有壓水流來沖洗鉆孔，將裂隙中的充填物沖出孔外或推移到處理范圍以外，以便保證巖石灌漿的質(zhì)量。每孔段鉆孔完成之后，要立即下灌漿管將其封堵，然后注入清水，使渾水從回漿管返出。當(dāng)回水澄清之后，再增加灌漿壓力來沖洗裂隙。此過程要注意沖洗的時間段與相應(yīng)測量，適當(dāng)設(shè)定每次沖洗的孔數(shù)和具體沖洗方法。

3.3 壓水試驗(yàn)。每進(jìn)行一個灌漿段的灌漿工藝，都需要做一個簡易的壓水試驗(yàn)。目的是為了了解巖層滲透情況，并根據(jù)滲透情況來準(zhǔn)備所用的材料及漿液濃度。要注意分析巖層滲透性與實(shí)際灌入干料重量的大致關(guān)系，檢查有無異?，F(xiàn)象，并仔細(xì)查看各灌漿孔的滲透性變化規(guī)律。

3.4 灌漿施工過程。各類灌漿施工都要按照具體規(guī)定的順序進(jìn)行施工，具體可分為一序孔、二序孔、三序孔等，灌漿孔需要隨著序數(shù)的增加不斷加密。灌漿方法有單孔灌漿、純壓式灌漿法、循環(huán)式灌漿法等多種方法，可以找實(shí)際施工情況和施工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作來具體選定施工方法。

灌漿工藝在水利工程的地基施工中的應(yīng)用十分重要，且工藝方法較多，可充分按照實(shí)際情況進(jìn)行選擇。所以，在水利工程的實(shí)際地基施工過程中，我們可以充分結(jié)合實(shí)際情況，選擇合適的的灌漿方法，并對整個工藝流程嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量把關(guān)，最終建設(shè)出安全可靠的水利工程。

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