灌漿施工技術在水利工程中的應用

朱錄才

葛洲壩新疆工程局（有限公司），新疆 烏魯木齊 830000

灌漿是把漿液壓送到水工建筑物地基的裂隙、斷層破碎帶或建筑物本身的接縫、裂縫中的工程。灌漿施工技術是水利工程中常被用于建筑物防滲和地基加固的一項重要工程措施，尤其是在水利工程地基的處理上應用廣泛。灌漿技術能夠提高建筑地基的密度和承載力，從而增強抗滲性和整體性，彌補地基因土質較差、裂縫、斷層破碎帶以及建筑物本身存在的接縫而對工程造成的損害。

灌漿施工技術種類眾多，應用各不相同，根據不同的標準可以劃分成不同的類型。按照灌漿的目的，灌漿可以分為固結灌漿、帷幕灌漿、接觸灌漿、接縫及補強灌漿、劈裂灌漿、高壓噴射灌漿等；按照灌漿所用材料的不同，灌漿可以分為水泥灌漿、粘土灌漿、化學灌漿和瀝青灌漿等。不同的灌漿技術的施工要點各不相同，但是作為一個整體，灌漿施工技術又有其共同點。本文把灌漿施工技術作為一個整體，研究其施工的要點和過程。

1 灌漿施工前的準備工作

灌漿施工前的準備工作是十分必要的，對保證灌漿施工的成功具有重要作用。灌漿施工前，首先要對水利工程所處的地區進行詳細勘探，尤其是地質情況和水文情況，要準確掌握工程地基的巖石性質、裂縫、斷層破碎帶、巖溶分布以及巖石的透水性、地下水的水質和流速等情況；其次，對于規模較大的灌漿工程，在施工前必須進行現場灌漿實驗，以便確定灌漿孔深、孔距、排距、排數，選定灌漿材料、壓力、順序、施灌方法、質量標準及檢查方法等。再次，根據勘察和灌漿實驗情況，采取正確的灌漿方法，做出詳細的計劃。

2 灌漿施工的步驟

灌漿施工技術大致可以分為以下幾個步驟：

1）鉆孔。由于一般的水利工程要求鉆孔垂直，因此在鉆孔時要注意測量孔斜。測量孔斜應分段進行，發現孔斜超過允許偏差時要重新掃孔糾偏。根據不同的工程需求以及工程地基的巖石硬度和完整性，應該采取不同的鉆機和鉆頭。現階段應用較多的是硬質合金和金剛石的鉆頭。鉆機的定位要準確，立軸垂直，開孔孔位的偏差值應控制在10m以內。要特別注意的是，在砂礫石層進行鉆孔時，應注意采用套管跟進法或優質的泥漿固壁。

2）沖洗。在鉆孔之后，為了保證灌漿質量，要及時將殘存在孔底和孔壁的充填物用高壓水流沖洗干凈，直至水流變清，同時，對于巖層縫隙中的填充物也要沖洗干凈。按一次沖洗的孔數分為單孔沖洗和群孔沖洗；按沖洗方法分為壓力水連續沖洗、脈動沖洗和壓氣抽水沖洗。

3）壓水。為了了解巖層的滲透情況，與之前勘探的地質資料相比照，以便能夠根據巖層的滲透情況確定開灌時的漿液濃度，了解巖層的滲透性與每個灌漿段實際灌入的干料的關系，掌握各次序灌漿孔滲透性的規律，每個灌漿段都要進行簡易的壓水實驗。壓水實驗是在一定的壓力之下,通過鉆孔將水壓入到孔壁四周的縫隙中,根據壓水量和壓水的時間,計算出代表巖層滲透特性的技術參數。進行壓水實驗時，應按照自上而下的順序，分段卡塞進行實驗。

4）灌漿。各種灌漿施工技術在開灌階段都要注意兩個問題的選擇，灌漿方式和灌漿順序。

灌漿方式主要有兩種，純壓式灌漿和循環式灌漿。純壓式灌漿是指單純的將漿液灌入鉆孔或者巖石裂縫，不讓其返回地面循環。這種灌漿方式適合較大裂縫的巖層，鉆孔不能太深，如化學灌漿常采用這種方式。純壓式灌漿的缺點是容易造成細小裂縫的堵塞。循環式灌漿是指灌入的漿液多于裂縫吸漿量時，多余的漿液能夠經漿管返回攪漿機。循環式灌漿可以分為孔口循環和孔內循環兩種。因為循環式灌漿能夠使漿液保持流動狀態，所以能夠有效的減少顆粒沉淀，提高灌漿質量，因此被人們廣泛應用。

各類灌漿施工技術都要按照規定的順序進行，大致可以分為一序孔、二序孔、三序孔等,隨著序數增加,灌漿孔逐漸加密。按照灌漿順序，有一次灌漿法和分段灌漿法。一次灌漿法即將有壓漿液一次性灌入到全孔中，適合淺孔灌漿。自上而下分段灌漿法，是將全孔分為若干段，將漿液灌入其中一段，并且使其與相鄰段隔離，適合巖層較破碎深孔灌漿；自下而上分段灌漿法是將灌漿孔一次成孔，然后從最下一段開始分段灌漿，它適合裂隙細小、巖石較完整的灌漿孔。這兩種灌漿法可以獲得較好的灌漿質量，減少施工事故，但是缺點在于灌漿時間較長。

5）封孔。每個孔結束灌漿后,都要采用壓力灌漿封孔法進行封孔。

3 灌漿施工應注意的事項

灌漿施工過程應注意以下幾點，以免造成不必要的損失：

1）控制好漿液濃度。灌漿施工過程中，必須定期檢查裂縫的吸漿量，然后根據吸漿量的變化情況及時調整漿液的濃度，不能保持整個施工過程漿液濃度無變化。漿液濃度低，流動性就好，但是會造成灌漿范圍擴散，而且收縮時容易造成水泥結石與巖石裂縫面的脫開，使防滲性和固結質量降低；漿液濃度高，流動性就會差，使漿液無法灌入細小裂縫，但是固結時收縮小，與裂縫面的結合好，防滲性和固結質量提高。灌漿施工過程應遵循漿液從稀到濃的規律，準確把握漿液的濃度變化尺度；

2）妥善應對突發事故。灌漿施工過程中，突發事故是很難避免的，所以要妥善的應對。灌漿施工過程常出現的事故常見的有灌漿中段、地面抬動、串漿、冒漿或繞塞反漿等。灌漿中斷時，應采取沖洗鉆孔或者掃孔的措施，盡快恢復灌漿。恢復灌漿時，要使用與開灌時級別相近的漿液進行灌注。出現冒漿時，應采用嵌縫、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，如果串孔具備灌漿條件，可以同時進行灌注，如不然，應將串孔堵住，持續到灌漿結束。事故發生后應該立刻查明原因，及時進行處理，必要時停工處理；

3）控制好灌漿壓力。灌漿壓力控制不好，會造成地面和巖石面抬動，不僅會使灌漿過程因突發事故中斷，而且會嚴重影響灌漿的質量，對整個水利工程造成不良影響、因此，在灌漿過程中應控制好灌漿壓力。應根據鉆孔和裂縫的實際情況適時調整壓力的大小。

灌漿施工過程是一個復雜的系統工程，灌漿質量的好壞直接影響水利工程的成敗。鑒于灌漿施工技術種類較多，在灌漿施工技術應用到水利工程中時，應根據工程的實際情況采取正確的灌漿種類，保證水利工程的整體施工質量。

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