水庫灌漿技術在新時期的發(fā)展及完善方向分析

賈莉莉 延安市地下水工作隊

水庫灌漿技術在新時期的發(fā)展及完善方向分析

賈莉莉 延安市地下水工作隊

在我國水利工程建設腳步逐漸加快的背景下，要重視對水利工程建設中存在的問題分析，探索水庫灌漿技術在新時期的水利工程建設中的應用與發(fā)展情況，不斷創(chuàng)新和完善應用水庫灌漿技術，更好地突顯出水庫灌漿技術在水利工程建設中的意義和作用，較好地規(guī)避和消除水庫壩基及壩體的滲流隱患，對水庫實施除險加固，更好地提升水庫的安全穩(wěn)定性及防滲性，延長水庫的使用壽命。

水庫灌漿技術 完善 安全 穩(wěn)定

在我國水庫建設獲得巨大成就的同時，我們要關注水庫灌漿技術在水利工程建設中的應用與完善，要全面了解和掌握灌漿技術的施工原理及特點，明晰水庫灌漿技術在水庫工程建設中的應用效能，探索綜合性的水庫灌漿技術和方式，更好地提升水庫工程的質(zhì)量和效益，增強水庫的安全穩(wěn)定性及防滲性能，更好地滿足人們對水庫工程的實際需求。

一、水庫灌漿技術綜述

水庫不僅滿足人們的日常用水需求，而且較好地調(diào)節(jié)水量，避免了洪澇災害對于人類生命財產(chǎn)的威脅，為此，水庫工程建設是極其重要的工程建設內(nèi)容和項目，然而，基于地質(zhì)因素及地下水文條件的影響，水庫工程建設難免存在不足和缺陷，為此，要在水庫工程建設中引入先進而成熟的水庫灌漿技術，用于實現(xiàn)對水庫的除險和加固，通過增壓的措施和方法，使液漿與堆實體相融合，當液漿融合之后產(chǎn)生具有粘性的土漿，對建筑體的裂縫產(chǎn)生極為有效的填充作用，較好地提升水庫壩基及壩體的穩(wěn)定性，增強水庫的承載能力，達到防滲、堵漏、加固、糾正建筑物偏斜的目的。

水庫灌漿技術有其自身的技術特點，具體表現(xiàn)為以下幾個方面：

1.隱蔽性

水庫灌漿技術的重點在于對水庫建筑物的裂縫進行填充，在采用漿液填充的施工過程中，難以對具體的施工情況進行觀察，這就使水庫灌漿技術具有一定的隱蔽性。

2.不確定性

在水庫灌漿技術應用的過程中，技術應用的預期與實際難免存在差異，由于水庫工程的地基條件相對復雜，對于水庫工程地基的勘探工作存在一些不可預見性的問題，為此，就會使水庫灌漿技術應用的過程中降低技術應用成效。

水庫灌漿技術的工程應用具有以下作用，具體表現(xiàn)為：

1.填充作用

在水庫灌漿技術應用的過程中，由于地層存在或大或小的裂縫，這些裂縫對于水庫工程建設不利，為此需要對水庫工程地層中的裂縫進行填充，而采用灌漿技術則可以較好地增強土層的密實性，加快水庫的水流截斷速度，從而有效增強水庫工程的安全穩(wěn)定性。

2.粘合作用

灌漿技術可以在水庫土層之中灌注具有粘合性較強的液漿，通過液漿的粘結作用，可以較好地實現(xiàn)對水庫建筑物裂縫的填充，從而有效提升水庫工程的承載能力。

3.壓密作用

在采用水庫灌漿技術的過程中，可以通過液漿填充時產(chǎn)生的擠壓效應，使地層受到較大的影響，從而提升水庫壩基及壩體的安全穩(wěn)固性。

4.固化作用

灌漿技術填充的液漿會與其他材料產(chǎn)生一定的化學反應，生成新的材料，形成更為堅硬的“類巖體”，它對水庫壩基及壩體的固化有極大的作用。

二、水庫灌漿技術在新時期的應用分析

水庫灌漿技術在水庫工程中的應用，首先要做好相應的準備工作，要對水庫工程實施實地踏勘，全面了解和把握水庫工程建設的地質(zhì)條件、地下水文情況、土壤條件及周邊環(huán)境狀況等，并預先實施灌漿技術試驗和測試，選取適宜的灌漿技術和方法進行施工，并做好灌漿技術的人員技術培訓和安全培訓，明晰灌漿技術應用的施工難點和重點，更好地保障水庫灌漿技術應用的工程質(zhì)量。

（一）帷幕灌漿技術在水庫工程的應用

帷幕灌漿技術可以根據(jù)水庫的具體情況，選擇全孔一次灌漿和全孔分段灌漿方式，其中：全孔一次灌漿技術應用于地理條件良好、安全隱患較小的水庫工程，是一種應用較為普遍的技術。全孔分段灌漿技術主要包括以下幾種方法：由上而下的分段灌漿可以通過上部灌漿的方式形成對下部的壓力，較好地提升灌漿質(zhì)量；然而，其應用缺陷在于必須以灌漿凝固為前提，并在鉆孔的同時實施灌漿，工期較長。由下而上分段灌漿則是由上至下實施連續(xù)無間斷的鉆孔作業(yè)，到達一定的鉆孔深度之后即可以由下而上開始灌漿，這種灌漿方法無須等待漿液的凝固，可以有效縮短施工工期，然而其不足之處在于灌漿的壓力不足，會產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，降低灌漿的質(zhì)量。綜合分段灌漿法適用于地理條件復雜、鉆孔深度較大的水庫工程，它是對由上而下分段灌漿的改進，操作便捷、工期得以縮短，然而水泥及管子的需求量相對較大。

（二）帷幕灌漿技術施工流程

1.帷幕灌漿技術的具體施工流程：

（1）測量

首先務必使帷幕墊層混凝土的強度達到28天設計強度的70%，并保證爆破的安全范圍，在此前提開展測量作業(yè)，在安裝好檢測設備之后，對觀測孔的抬動值進行觀察和記錄。

（2）鉆孔作業(yè)

依照設計要求及監(jiān)理的相關規(guī)定，注意鉆孔高程，避免鉆孔實際作業(yè)與設計圖之間的偏差，有效防范止水或止?jié){現(xiàn)象。鉆孔完成之后，要以現(xiàn)場測試或設計方案為依據(jù)，進行沖洗作業(yè)，在沖洗作業(yè)中要嚴格保證沖洗的時間超過半小時，以達到較好的沖洗效果。

（3）灌漿施工

要針對不同的灌漿位置實施不同的作業(yè)方式，對于灌漿覆蓋層可以采用孔口封閉循環(huán)鉆灌的方式；對于基巖部位則可以采用孔口封閉孔內(nèi)循環(huán)由上而下分段灌漿的方式。同時，要在灌漿中注意射漿管與孔底的距離，使之控制在50cm之內(nèi)；灌漿作業(yè)的壓力要以實地勘測及灌漿實驗數(shù)據(jù)為依據(jù)和參考。在灌漿作業(yè)時要選取合適的漿液，并注意調(diào)整漿液的濃度，嚴格控制5：1的水灰比，并使?jié){液由低濃度向高濃度轉(zhuǎn)換。

（4）驗收封孔

在帷幕灌漿技術施工完成之后，要監(jiān)理技術人員驗收合格之后才能實施封孔作業(yè)，對于由上而下的分段灌漿技術可以采用分段壓力灌漿封孔法；對于由下而上分段灌漿技術可以采用置換灌漿封孔法、壓力灌漿封孔法。

2.帷幕灌漿技術中的特殊處理情況

在帷幕灌漿技術應用于水庫工程的過程中，要注意以下幾種特殊的情況：

（1）無故中斷灌漿

因停電、機械故障、管道破裂或堵塞等問題而導致灌漿施工中斷，都會對灌漿施工技術的質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。為此，要注重提高施工材料的質(zhì)量，優(yōu)化和完善施工工藝，確保管道、水電系統(tǒng)正常無誤，并要注意施工環(huán)境的干燥，避免灌漿作業(yè)溢出而影響電路系統(tǒng)。

（2）漏漿

在帷幕灌漿施工技術應用中，如果灌漿時的壓力過大則難免產(chǎn)生漏漿的現(xiàn)象，為此，要采用低壓灌漿的方式，并采用間歇性灌漿法，待漿液逐漸凝結之后再實施灌漿操作，以防止?jié){液過多而致使壓力升高的現(xiàn)象。另外，還可以合理控制和限制灌漿作業(yè)的速率，通常來說，應當將灌漿的速率控制在30L/min-40L/min之內(nèi)，合理提升漿液的濃度。

（3）其他現(xiàn)象

水庫灌漿施工技術還會產(chǎn)生嚴重的串孔現(xiàn)象，這是因庫體過松而導致灌漿孔相互連通的原因而出現(xiàn)的，對于這一現(xiàn)象應當立即塞緊鉆孔，清洗鉆孔并補灌作業(yè)。灌漿施工還會出現(xiàn)出水、漿液濃度過高的現(xiàn)象，可以采用掃孔、閉漿的方式加以處理，并適當添加加速凝劑，促進漿液的凝結，減少灌漿的壓力。另外，還會出現(xiàn)灌漿施工中的淤積現(xiàn)象，對于這一現(xiàn)象的處理應當在無壓的前提條件之下，置換漿液，并使之保持一定的時間，防止雜質(zhì)的摻入。

3.帷幕灌漿技術的質(zhì)量檢測

在帷幕灌漿技術應用的過程中，不可忽略最后的質(zhì)量檢測環(huán)節(jié)，它是確保水庫除險加固的最終環(huán)節(jié)，可以采用設置檢查孔的方式進行質(zhì)量檢測，通常設置灌漿孔總數(shù)的10%的檢查孔，使之在帷幕的中心線之上，并依照設計要求進行巖芯取樣，做好壓水實驗檢查，嚴格依照設計圖紙及監(jiān)理的要求實施。尤其要注意對地質(zhì)條件復雜部位、注入量較大的孔段、鉆孔偏斜部位、灌漿操作異常部位的質(zhì)量檢測。

（三）高壓灌漿技術在水庫工程中的應用

在水庫工程的巖溶地段通常采用高壓灌漿施工技術，并分為有填充物的巖溶地段施工技術應用和無填充物的巖溶地段施工技術應用，要結合水庫工程的實際施工情況和特點加以分析，通常可以采用不沖洗高壓水泥灌漿的方式，這種施工方式可以在水泥土層之中形成網(wǎng)格狀，較好地實現(xiàn)防滲功能，增強水庫工程地基的穩(wěn)固性。具體的施工流程主要包括有：鉆機就位并實施鉆孔作業(yè)；下噴射管并做好制漿作業(yè)；試噴操作；旋轉(zhuǎn)定向噴射并提升，使泥漿與土層能夠充分的融合，從而形成混合狀態(tài)；漿液凝固形成板墻柱體結構；沖洗作業(yè)。由此可見，這種高壓旋轉(zhuǎn)噴射灌漿的方式可以較好地增強和穩(wěn)固水庫地基。

（四）大吸漿灌漿技術在水庫工程中的應用

由于水庫工程難免出現(xiàn)特殊的地層結構性問題，導致灌漿工作出現(xiàn)涌漿的現(xiàn)象和問題，針對這一現(xiàn)象，可以采用大吸漿灌漿技術和方法，根據(jù)泥漿的流動狀態(tài)，適當增添灌漿量，合理調(diào)整泥漿的成分，適當調(diào)節(jié)水灰比，在添加外加劑的條件下，合理控制泥漿的凝固速度，增加泥漿的黏度，在低壓灌漿操作的方式之下，確保水泥漿液的有效凝結，從而降低水庫灌漿技術的操作難度。

（五）漏水通道灌漿技術在水庫工程中的應用

在水庫工程灌漿技術應用過程中，難免會因地質(zhì)環(huán)境的干擾和影響，導致水庫工程出現(xiàn)嚴重的漏水現(xiàn)象，為了針對性地解決這一不良現(xiàn)象和問題，可以采用一定的外部干預措施和手段，以較好地提升水庫灌漿技術的質(zhì)量。由于爆破處理法存在較大的施工難度，并且施工成本較高，為此，可以根據(jù)水庫工程的實際情況，選擇膜袋灌漿技術，利用尼龍材質(zhì)的袋子，重點對水庫的漏水位置進行堵漏作業(yè)，因膜袋具有較強的變形能力且耐磨性較高，為此可以適用于各種形狀的漏洞，水泥袋中的泥漿可以有效地將水分排擠出去，加快泥漿的凝固速度，從而增強水庫工程的防滲性，提升水庫工程的灌漿技術質(zhì)量和效果。

還可以采用大粒徑砂石材料填充和灌漿操作，將水泥漿和速凝劑分別灌注于混合器不同的管道之中，當這兩者在混合器得到充分的混合之后，再實施灌漿操作，這樣也可以達到防滲漏的作用。

三、水庫灌漿技術應用中的注意事項

（一）注意水庫灌漿技術的壓力控制

在水庫灌漿技術應用中，要合理控制灌漿技術的壓力，避免地面及巖石面驟然抬動的不良現(xiàn)象，防止灌漿施工的中斷現(xiàn)象。

（二）注意漿液濃度的合理調(diào)整

在水庫灌漿技術應用過程中，應當對漿液的濃度進行科學的控制，要根據(jù)水庫工程的具體情況合理調(diào)整漿液的濃度，避免漿液濃度過高而導致漿液流動性不良、無法滲透進入到細小裂縫之中的情況；還要避免漿液濃度過低而導致灌漿范圍擴散的現(xiàn)象，應當依循灌漿濃度由低到高的規(guī)律加以合理的調(diào)整，使水庫灌漿濃度在科學可控的范圍之內(nèi)。

（三）妥善處理灌漿技術操作中的突發(fā)情況

在水庫灌漿施工技術應用的過程中，難免出現(xiàn)突發(fā)的意外情況，這就要求灌漿操作人員及時、妥善地處理和應對，對于灌漿突然中斷的現(xiàn)象，要緊急沖洗鉆孔并實施掃孔作業(yè)，用級別相同或相近的漿液恢復灌漿操作；對于意外串漿的現(xiàn)象，要查看串孔是否具備灌漿條件，如果具備繼續(xù)灌漿條件則可以同時灌注作業(yè)，如果不具備灌漿條件則應當堵塞串孔。對于意外冒漿的突發(fā)情況，應當根據(jù)具體情況采用間歇灌漿、低壓灌漿、表面封堵、限量灌漿等方式，加以妥善處理和應對，必要時可以采用停工處理的方式，確保水庫工程的順利安全實施。

（四）注重灌漿施工技術隊伍建設

在水庫灌漿技術應用過程中，還要注重對灌漿施工作業(yè)人員的技術培訓，通過增強灌漿施工作業(yè)人員的素質(zhì)，可以較好地提升水庫工程灌漿施工技術的效率，確保水庫工程的人員安全，減少水庫工程建設無謂的損失和浪費。

四、結語

綜上所述，水庫工程建設過程之中應當根據(jù)設計圖紙及監(jiān)理的要求，合理選擇和應用不同的水庫灌漿技術和方法，關注灌漿技術操作流程，注意把握灌漿技術操作的要點，較好地提升水庫工程灌漿技術的質(zhì)量和效率，從而較好地推動水利基礎設施的建設與發(fā)展。

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