水利工程中灌漿施工技術探索

鄧寶昌

（黑龍江省水利工程建設局，黑龍江 哈爾濱 150040）

1 灌漿材料與灌注漿液

灌漿工程中所用的漿液是由主劑 (原材料)、溶劑(水或其他溶劑)及各種外加劑混合而成。通常所說的灌漿材料，是指漿液中所用的主劑。根據所制成的漿液狀態的不同，灌漿材料可分為兩類:一類是粒狀灌漿材料，所制的漿液其固體顆粒基本上處于分散的懸浮狀態，為懸濁液；另一類是化學灌漿材料，所制成的漿液是真溶液。

1.1 灌漿材料

水泥：灌漿工程所采用的水泥品種，應根據灌漿目的和環境水的侵蝕作用等由設計確定。一般情況下，應采用普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽大壩水泥。當有耐酸或其他要求時，可用抗酸水泥或其他特種水泥。使用礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質硅酸鹽水泥灌漿時，應得到許可。

回填灌漿、帷幕灌漿和固結灌漿水泥強度等級不應低于32.5MPa，壩體接縫灌漿不應低于42.5MPa。

帷幕灌漿和壩體接縫灌漿對水泥細度的要求為通過80μm方孔篩的篩余量不宜大于5%；當壩體接縫張開度小于0.5mm時，對水泥細度的要求為通過71μm方孔篩的篩余量不宜大于2%。

灌漿用水泥必須符合質量標準，不得使用受潮結塊的水泥。采用細水泥時，應嚴格防潮和縮短存放時間。

1.2 黏土和膨潤土

黏土，黏土具有親水性、分散性、穩定性、可塑性和黏著性等特點。

膨潤土，在水泥漿中加入少量的膨潤土，一般為水泥重量的2%～3%，起穩定劑作用，可提高漿液的穩定性、觸變性，降低析水性。其私粒含量在40%以上，液限多為100左右或更大些，塑性指數30～50。

1.3 其他材料

用以灌注大裂隙和溶洞時，經常用水泥砂漿或水泥貓土砂漿。根據灌漿需要，可在水泥漿液中加入下列外加劑:速凝劑，如水玻璃、氯化鈣、三乙醇胺等；減水劑，如萘系高效減水劑、木質素磺酸鹽類減水劑等；穩定劑，如膨潤土及其他高塑性黏土等；其他外加劑。所有外加劑凡能溶于水的應以水溶液狀態加入。各類漿液摻入摻合料和加入外加劑的種類及其摻加量應通過室內漿材試驗和現場灌漿試驗確定。

灌注漿液

水泥漿：純水泥漿液的攪拌時間，使用普通攪拌機時，應不少于3min；使用高速攪拌機時，宜不少于30s.漿液在使用前應過篩，自制備至用完的時間宜少于4h。水泥漿的配比一般為水:水泥=10:1～10:0.5。

黏土槳：

黏土漿有兩種配制方法：①將一定量的黏土和一定量的水直接混合，經攪拌而形成所需配比的漿液。②將黏土制成一定濃度的黏土原漿，再取一定量的原漿加入一定量的水制成所需配比的漿液。

一般情況下原漿的配制按以下程序進行：

浸泡崩解。將黏土在水池中用水浸泡，使其崩解泥化。

拌制黏土原漿。將浸泡好的黏土放入泥漿攪拌機中，加適量的水，制成一定濃度的黏土原漿。

水泥黏土漿：由于水泥，粘土各有其優缺點，將其混合在很大程度上可互補其缺點，成為良好的灌注漿液。水泥與黏土的比例一般為 1：1～1:4，水與干料的比例一般為 3：1～1:1，由于材料品種、性能及其作用不同.正確的配比應通過試驗確定。

水泥砂槳及水泥黏土砂槳：水泥砂漿。在有寬大裂隙、溶洞、地下水流速大、耗漿量大的巖層中灌漿時，采用水泥砂漿灌注。水泥砂漿具有漿液流動度較小、不易流失、結石強度高粘結力強、耐久性和抗滲性好等優點。水泥砂漿中，水與水泥的比值宜等于或小于1:1，否則砂易沉淀。為防止和減少其沉淀，宜加入少量膨潤土、塑化劑、粉煤灰等。

水泥黏土砂漿。水泥黏土砂漿中水泥起固結強度作用，黏土起促進漿液的穩定作用，砂起填充裂隙空洞的作用。拌制水泥黏土砂漿時，宜先制成水泥黏土漿而后加入砂。

水泥水玻璃漿：水泥漿中加入水玻璃，有兩種作用:一是將水玻璃作為速凝劑，促使漿液凝結；二是作為漿液的組成成分。水玻璃與水泥漿中的氫氧化鈣起作用，生成具有一定強度的凝膠體～水化硅酸鈣。水泥漿隨水玻璃的加入量的增加而凝結時間逐漸縮短，當超過一定比值后，凝結時間隨水玻璃加入量的增加轉變為逐漸延長。

2 灌漿施工技術在水利工程中的應用

2.1 灌漿施工技術在巖溶地區的應用

對巖溶地區的基礎施工主要分為兩種，一種是巖溶地區無填充物的基礎施工，另一種是巖溶地區有填充物的基礎施工，在兩種基礎施工中，對有填充物的基礎施工的技術要求的更加嚴格。

使用高壓灌漿技術對巖溶地區實施基礎灌漿。為了使填充物更加密實，對巖溶地區的基礎一般使用不沖洗高壓水泥灌漿的方法，使用高壓水泥灌漿法處理的基礎具有很強的穩定性和防滲水性。另外，使用高壓灌漿能讓水泥以條形狀向土壤中滲透，在滲透土壤的過程中，水泥漿逐漸成網狀結構，因此，高壓水泥灌漿法使基礎有著很強的抗劈裂能力，從而使得基礎有更強的穩定性。

使用高壓旋噴灌漿技術對巖溶地區實施基礎灌漿。高壓旋噴灌漿技術是依靠機械鉆機能深入地下的特點，在鉆機的頭部安裝特殊的噴嘴，利用高壓泵將水泥漿從鉆機頭部的特殊噴嘴噴射出去，在噴射水泥漿的過程中對原有的土層進行了破壞，與此同時，高壓鉆機的頭部一邊向上提出，一邊高速旋轉，使得噴射出的水泥漿能與被破壞的土層形成混合攪拌物，待水泥攪拌物凝固了之后就會在巖溶地區形成一個比較結實的柱體，從而加固了工程的地基。

使用基礎灌漿技術對淺層含巖溶地區實施基礎灌漿。淺層含巖溶地區一般巖溶深度較淺，需要將淺層巖溶中的沙土挖掘出來，然后在使用水泥砂漿對原有較淺的巖溶地區進行回灌。

2.2 針對吸漿加大的水利工程的灌注方法

在對巖縫灌漿的過程中，有很多巖縫會出現大量吸漿的情況，因為水泥漿始終不能保持滿足，所以需要采取一定的措施來解決這種情況。

采取限流措施。限制單位時間內對巖縫關注砂漿的體積，一般情況下，應該將灌注的速度降為10～15L/min，采取限流的目的是減小砂漿在巖縫中的流動速度，從而使灌入的砂漿快速沉淀并凝結。

采用降壓處理法。采用降壓處理法的原理是降低灌漿的壓力，從而減小砂漿流動的速度，依靠較小的壓力來維持砂漿的自流狀態，自流的過程中砂漿不斷凝結，當砂漿在巖縫中不在流動時適量增加壓力，然后可按照一般的工序進行灌漿。

采用多次灌漿法。多次灌漿法就是在對巖縫進行灌漿的時候是有間歇的，每灌漿一段時間就要等待一會，像這樣保持有間隔的對巖縫進行灌漿，灌漿的間隔時間可以根據工程的具體需要來定，但是灌漿時間一般也不要大于8小時。

結束語

世事總是在變化的，我們在施工時也要根據現場的情況，因地制宜的采取適當措施，建設出令社會滿意的工程。

[1] 鐘漢華.城市水利工程施工技術[M].鄭州：黃河水利出版社.2008.

[2] 鐘漢華.水利水電工程施工技術[M].北京：中國水利水電出版社.2004.

[3] 何佩德.小型水利工程施工[M].北京：中國水利水電出版社.1995.