研究水利工程基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)

摘 要：水利工程中，灌漿技術(shù)是進(jìn)行地基處理中比較常用而且十分重要的工程措施，廣泛地應(yīng)用于大壩壩體的加固處理與防滲工程中。水利工程的特殊要求使得它們的地基必須經(jīng)過處理，才能達(dá)到水利工程必須有的防滲與穩(wěn)定的各項(xiàng)性能要求。 本文在此對(duì)基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)做了詳細(xì)的研究。

關(guān)鍵詞：水利；基礎(chǔ)灌漿；施工技術(shù)

一、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(jìn)行帷幕灌漿、固結(jié)灌漿和接觸灌漿處理。

1.帷幕灌漿

布置在靠近上游迎水面的壩基內(nèi)，形成一道連續(xù)的防滲幕墻。其目的是減少壩基的滲流量，降低壩底滲透壓力，保證基礎(chǔ)的滲透穩(wěn)定。帷幕灌漿的深度主要由作用水頭及地質(zhì)條件等確定，較之固結(jié)灌漿要深得多，有些工程的帷幕深度超過百米。在施工中，通常采用單孔灌漿，所使用的灌漿壓力比較大。

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(shí)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(jìn)行。這樣既可實(shí)現(xiàn)壩體上升與基巖灌漿同步進(jìn)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(duì)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(qiáng)度，并降低基礎(chǔ)的透水性。當(dāng)基巖地質(zhì)條件較好時(shí)。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(duì)壩基進(jìn)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(jìn)行固結(jié)灌漿。灌漿孔的深度一般為5～8m，也有深達(dá)15～40m的，各孔在平面上呈網(wǎng)格交錯(cuò)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(jìn)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(shí)也兼顧壩體與基巖的接觸灌漿。如果基巖比較堅(jiān)硬、完整，為了加快施工速度.也可直接在基巖表面進(jìn)行無混凝土壓重的固結(jié)灌漿。在基層混凝土上進(jìn)行鉆孔灌漿，必須在相應(yīng)部位混凝土的強(qiáng)度達(dá)到50%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，方可開始。或者先在巖基上鉆孔，預(yù)埋灌漿管，待混凝土澆筑到一定厚度后再灌漿。

長江三峽工程的部分壩基固結(jié)灌漿采取了澆筑找平混凝土的方法，找平混凝土的強(qiáng)度等級(jí)與大壩基礎(chǔ)混凝土相同.澆筑厚度一般為30～40cm，以填平低洼坑槽為主，待找平混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%的設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，開始固結(jié)灌漿作業(yè)。

黃河小浪底水利樞紐進(jìn)水塔基巖進(jìn)行的無蓋重固結(jié)灌漿在基巖面上澆筑了30～40cm的墊層混凝土，在墊層混凝土的保護(hù)下，先進(jìn)行表層3m的固結(jié)灌漿，在基巖面形成蓋板后，再進(jìn)行下部巖體灌漿。

二灘水電站拱壩壩基固結(jié)灌漿原則上由無蓋重灌漿開始，至有蓋重灌漿結(jié)束。無蓋重灌漿在巖石裸露條件下施工，主要進(jìn)行3m孔深以下巖體的灌漿，3m以上通過接管引至壩后集中地點(diǎn)，在澆筑壩體基礎(chǔ)混凝土后再進(jìn)行灌漿。同一地段的基巖灌漿必須按先固結(jié)灌漿后帷幕灌漿的順序進(jìn)行。

3.接觸灌漿

其目的是加強(qiáng)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(jìn)行。接觸灌漿應(yīng)安排在壩體混凝土達(dá)到穩(wěn)定溫度以后進(jìn)行，以防止混凝土收縮產(chǎn)生拉裂。

二、水利工程中的大吸漿量情況的灌注方法

（1）采用限流措施。限制注入率不大于10-15L/min，以減小漿液在裂隙里的流動(dòng)速度，促使?jié){液盡快沉積。待注入率明顯減小后，將壓力升高，使注入率基本保持在10-15L/min的水平，直至達(dá)到灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)后結(jié)束灌漿。

（2）采用降壓處理方法。采用降低壓力甚至是自流的方式來進(jìn)行灌漿處理，等待漿體凝固并且不能流動(dòng)之后在逐步恢復(fù)灌漿壓力，按照正常工序進(jìn)行處理。

（3）采用多次灌漿的處理方法。多次灌漿也就是間歇性灌漿，即一定灌漿數(shù)量或者灌漿時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候便要中斷灌漿，在等待一定的時(shí)間后繼續(xù)灌漿。至于具體的灌漿間隔時(shí)間可以根據(jù)工程的要求、灌漿目的以及地質(zhì)情況等視情況不同而設(shè)定，但是通常不要超過2-8h。

這種特殊情況的灌漿，結(jié)束時(shí)不一定要達(dá)到設(shè)計(jì)壓力；若無法在設(shè)計(jì)壓力下結(jié)束灌漿，可低壓結(jié)束灌漿，待凝一段時(shí)間后掃孔、復(fù)灌，復(fù)灌時(shí)爭取在設(shè)計(jì)壓力下結(jié)束灌漿。

三、灌漿施工技術(shù)在嚴(yán)重漏水的情況下的運(yùn)用

在水利工程施工中出現(xiàn)嚴(yán)重漏水的情況一般有兩個(gè)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(yán)重漏水的情況。運(yùn)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(qiáng)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(huì)在漿的壓力之下滲出，而漿中的沙石等顆粒卻會(huì)留在模袋中。這樣水泥的水灰比降低了，凝固時(shí)間縮短了，固結(jié)強(qiáng)度增強(qiáng)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(huì)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(jí)配料進(jìn)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(jí)配料。這時(shí)候的級(jí)配料應(yīng)該包括：砂石、礫石以及土等具有粗細(xì)不均顆粒的混合料，可以形成自然的反過濾層。級(jí)配料灌入的數(shù)量應(yīng)當(dāng)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(jí)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。

四、結(jié)束語

灌漿施工技術(shù)在巖溶地段施工中更多是要求經(jīng)驗(yàn)和對(duì)類似工程的借鑒；大吸漿量情況下的基礎(chǔ)灌漿技術(shù)雖然簡便，但是容易因?yàn)闈{液的擴(kuò)散造成浪費(fèi)；嚴(yán)重漏水的情況下的基礎(chǔ)灌漿技術(shù)操作比較復(fù)雜，控制灌漿的核心思想既起到了很好的灌漿效果又在一定程度上節(jié)約了用料。我們在進(jìn)行水利工程的基礎(chǔ)施工的過程中應(yīng)該充分地?fù)P長避短，爭取每一種基礎(chǔ)灌漿技術(shù)都可以發(fā)揮最大效益。