淺談水利工程中巖石基礎(chǔ)灌漿技術(shù)

李金梅

摘 要：水工建筑物的基礎(chǔ)有兩類——巖基和軟基，其中軟基包括土基與砂礫石地基。由于受地質(zhì)構(gòu)造變化及水文地質(zhì)的影響，天然地基存在不同程度的缺陷，需要經(jīng)過人工處理，才能作為水工建筑物的可靠地基?；A(chǔ)處理工程在水利水電工程建設(shè)中占有重要地位，是施工的重要環(huán)節(jié)。本文介紹了巖石基礎(chǔ)灌漿技術(shù)及其分類，分析了灌漿所需要的材料。

關(guān)鍵詞：水利工程；巖石基礎(chǔ)灌漿技術(shù)；水利建設(shè)；施工技術(shù)

水工建筑物的基礎(chǔ)處理，就是采用特定的技術(shù)手段來減少或消除地基的某些天然缺陷，改善和提高地基的物理力學性能，使地基具有足夠的強度、整體性、抗?jié)B性及穩(wěn)定性，以保證工程的安全可靠和正常運行。隨著水利水電建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，對基礎(chǔ)處理的方法與技術(shù)提出了越來越高的要求。同時，地基處理屬隱蔽工程，要根據(jù)水工建筑物對地基的要求，分析水文、地質(zhì)條件，進行技術(shù)經(jīng)濟比較，選擇技術(shù)可行、效果可靠、工期較短、經(jīng)濟合理的施工方案。

一、巖石基礎(chǔ)灌漿

巖石基礎(chǔ)灌漿（簡稱基巖灌漿），就是將某種具有流動性和膠凝性的漿液，按一定的配比要求，通過鉆孔用灌漿設(shè)備壓入巖層的（裂）隙中，經(jīng)過硬化膠結(jié)后，形成結(jié)石，以提高基巖的強度與整體性，改善基巖的抗?jié)B性?；鶐r灌漿處理要在分析研究基巖地質(zhì)條件、建筑物類型和級別、承受水頭、地基應(yīng)力和變位等因素后選擇確定。

二、基巖灌漿的分類

水工建筑物的巖石基礎(chǔ)，一般需要分別進行帷幕灌漿、固結(jié)灌漿和接觸灌漿處理。

1.帷幕灌漿

帷幕灌漿一般安排在水庫蓄水前完成，這樣有利于保證灌漿的質(zhì)量。由于帷幕灌漿的工程量較大，與壩體施工在時間安排上有矛盾，所以通常安排在壩體基礎(chǔ)灌漿廊道內(nèi)進行。這樣既可實現(xiàn)壩體上升與基巖灌漿同步進行.也為灌漿施工具備了一定厚度的混凝土壓重，有利于提高灌漿壓力、保證灌漿質(zhì)量。對于高壩的灌漿帷幕.常常要深入兩岸壩肩較大范圍的巖體中，一般需要在兩岸分層開挖灌漿平洞。許多工程在壩基與兩岸山體中所形成的地下灌漿帷幕.其面積較之可見的壩體擋水面要大得多。

2.固結(jié)灌漿

其目的是提高基巖的整體性與強度，并降低基礎(chǔ)的透水性。當基巖地質(zhì)條件較好時。一般可在壩基上、下游應(yīng)力較大的部位布置固結(jié)灌漿孔；在地質(zhì)條件較差而壩體較高的情況下，則需要對壩基進行全面的固結(jié)灌漿，甚至在壩基以外上、下游一定范圍內(nèi)也要進行固結(jié)灌漿。灌漿孔的深度一般為5～8m，也有深達15～40m的.各孔在平面上呈網(wǎng)格交錯布置。通常采用群孔沖洗和群孔灌漿。

固結(jié)灌漿宜在一定厚度的壩體基層混凝土上進行，這樣可以防止基巖表面冒漿，并采用較大的灌漿壓力，提高灌漿效果，同時也兼顧壩體與基巖的接觸灌漿。如果基巖比較堅硬、完整，為了加快施工速度.也可直接在基巖表面進行無混凝土壓重的固結(jié)灌漿。在基層混凝土上進行鉆孔灌漿，必須在相應(yīng)部位混凝土的強度達到50%設(shè)計強度后，方可開始?；蛘呦仍趲r基上鉆孔，預(yù)埋灌漿管，待混凝土澆筑到一定厚度后再灌漿。

3.接觸灌漿

其目的是加強壩體混凝土與壩基或岸肩之間的結(jié)合能力，提高壩體的抗滑穩(wěn)定性。一般是通過混凝土鉆孔壓漿或預(yù)先在接觸面上埋設(shè)灌漿盒及相應(yīng)的管道系統(tǒng)，也可結(jié)合同結(jié)灌漿進行。接觸灌漿應(yīng)安排在壩體混凝土達到穩(wěn)定溫度以后進行，以防止混凝土收縮產(chǎn)生拉裂。

三、灌漿的材料要求

巖基灌漿的漿液，一般應(yīng)該滿足如下要求：① 漿液在受灌的巖層中應(yīng)具有良好的可灌性，即在一定的壓力下，能灌入到裂隙、空隙或孔洞中，充填密實。② 漿液硬化成結(jié)石后，應(yīng)具有良好的防滲性能、必要的強度和黏結(jié)力。③ 為便于施工和增大漿液的擴散范圍.漿液應(yīng)具有良好的流動性。④ 漿液應(yīng)具有較好的穩(wěn)定性，析水率低。

四、灌漿施工技術(shù)在嚴重漏水的情況下的運用

在水利工程施工中出現(xiàn)嚴重漏水的情況一般有兩個誘因。第一是水利工程的建設(shè)選址在可溶性巖石地區(qū)，這樣的地質(zhì)條件極容易形成喀斯特溶洞以及溶溝，并出現(xiàn)嚴重漏水的情況。運用常規(guī)的灌漿手法不僅收效甚微，而且成本巨大，因此有必要采用其他的解決方法。

1.采用模袋灌漿的處理方法。模袋是一種強度非常高的紡織品，其材料大多是尼龍、聚丙烯或者聚酯等，因而也具有非常好的耐磨性能。采用模袋灌漿，漿中的水分會在漿的壓力之下滲出，而漿中的沙石等顆粒卻會留在模袋中。這樣水泥的水灰比降低了，凝固時間縮短了，固結(jié)強度增強了。除此之外，受到模袋的束縛，水泥在水下不具有流散特性，不會被流水沖走；模袋的“變形能力”可以使其適應(yīng)多種的形狀的溶洞，有利于溶洞的堵塞。

2.采用充填級配料進行處理。通俗來說，就是用比較粘稠的水泥沖灌礫石與粗砂，在礫石的沖灌過程中要注意礫石的使用直徑應(yīng)該是從小到大的。假如在此之后仍然沒有很好地的收效，則可以用比較粘稠的水泥沖灌級配料。這時候的級配料應(yīng)該包括：砂石、礫石以及土等具有粗細不均顆粒的混合料，可以形成自然的反過濾層。級配料灌入的數(shù)量應(yīng)當靈活掌握，既可以是200kg，也可以1000kg。充填粒料的目的，主要是希望用某一級礫石在窄縫處形成“架橋”，迅速將縫隙在中途堵住，以便于形成反濾層，最后將通道堵死。

上述的灌漿技術(shù)存在著自身的優(yōu)點，但是同時也有缺點，灌漿施工特別是在熔巖地區(qū)的灌漿施工常常要結(jié)合施工人員的經(jīng)驗以及對相似工程的總結(jié)和借鑒。我們在水利施工的工程中應(yīng)該因地制宜，在不同的地質(zhì)條件下選擇不同的基礎(chǔ)灌漿技術(shù)，選擇合適的基礎(chǔ)灌漿技術(shù)，或是把多種灌漿技術(shù)相結(jié)合，爭取使每種基礎(chǔ)灌漿方法在施工的過程中都發(fā)揮更大的作用。

參考文獻

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[2]劉偉，金濤，楊曉娟. 淺議大壩基礎(chǔ)灌漿設(shè)計思想[J].水利科技與經(jīng)濟，2005.07：151-153

（作者單位：曹縣太行堤水利工程管理處）