探析水利工程中基础灌浆施工技术的应用
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摘 要：基础灌浆技术是水利工程中常用的地基处理方式，但是这种技术对基础的要求比较高，地基要有一定的防渗功能和抗震功能，还需要经过非常严格的处理。为了保证灌浆施工技术获得更大的应用范围，需要研究和分析基础灌浆技术和地基地质条件之间的相互适应性。
关键词：水利工程 基础灌浆施工 地基
中图分类号：TV文献标识码： A
天然地基有很多缺点，基础灌浆施工技术要保证基础地基的硬度、稳定性，抗渗性能，需要在施工的初期对天然地基基础、防渗、防水等方面做出全面的处理。尤其是在防渗功能方面需要专业员在施工时一定要严格的遵照施工的各项要求进行施工，避免渗漏，根据施工条件和施工技术制定出经济有合理的施工措施。
1 基础灌浆施工技术在岩溶地段的施工
(1) 岩溶地段地基处理。现今为止没有标准成型的技术，大部分施工是根据专业人员的技术经验和实验，或者参照相似工程基础建设成果来施工的。现在岩溶技术地区的基础施工主要分为有填充物和没有填充物的，两种基础施工都需要根据岩溶的地段的施工条件、特点、深浅、大小来制定相应的技术方案，而有填充物的基础施工对技术要求更加严格。浅层岩溶地区在进行基础灌浆处理时可以将填充物挖掘出来，再使用水泥浆进行回填。埋层岩溶深度大于 50M 的深层岩溶地区采用灌浆技术要在周围附近形成施工灌浆，水泥进入岩溶和其他填充物容易排斥固化，不适合高压旋喷灌浆技术进行作业。那么我们可以对岩溶的四周实行灌浆，在填充物和泥浆固化之后，在溶洞的位置实行钻孔灌浆作业。
(2) 高压灌浆是岩溶地段基础施工技术之一，这种方式需要基础具有较高的稳定性和防渗性。高压灌浆是以水泥为基础材料，将水泥灌入土壤中，和土壤逐渐形成网状结构，因为这种方法有很强的抗劈裂性能，因而能提高地基的稳固性。在灌浆时不冲洗高压水泥灌浆，也能提高基础稳定性、抗渗性能。
(3) 高压旋喷灌浆将灌浆管钻进至土层的预定位置后，利用高度压强，时水泥喷射到预定范围，对原有的土层进行破坏，使水泥浆和土层进行相融，搅拌形成混合物，凝结后形成坚实主体，加固了工程基础。高压旋喷灌浆中普遍采用硅酸盐水泥，强度为 42.5MPa 或者 42.5MPa。在造孔时，要维持要孔内泥浆循环和钻机的偏斜率，技术人员和质检人员对孔的基座和立轴进行检测和核定，一旦发现存在偏差，立即整改。相邻两孔质检高喷施工时间间距要≥24h，孔洞质量要符合设计要求。高压旋喷灌浆在喷射结束后要持续静压灌浆，促进凝结体和土体的结合，加强防渗性能。
2 灌浆的方法
2.1岩石基础灌浆
岩石基础灌浆，就是将具有流动性和胶凝性的浆液，按一定的比例，通过钻孔设备压入岩层的裂隙中，经过硬化后形成的结石。基岩灌浆处理要在地质条件、建筑物类型和级别等因素后确定。灌浆技术在大坝的处理、超前支护、衬砌回填、堵漏等方面广泛应用。
2.2固结灌浆
固结灌浆能提高基岩的强度，降低透水性。在地质条件好的时候，可在坝基上、下游布置固结灌浆孔；在裂隙多，风化的严重地方要进行固结灌浆；在地基条件较差的地方，进行全面固结灌浆。
固结灌浆的孔距根据破碎情况、发育程度、裂隙状态和方向的不同而不同。灌浆孔深度没有统一标准，大部分都是根据实践的经验得出来的，呈现网格交错布置。在施工时，最好选在岩石表面，有混凝土盖板或有一定厚度的混凝土上，或者在基岩上进行钻孔，等混凝土到一定厚度后就能进行灌浆。
2.3化学灌浆
化学灌浆是将有机高分子材料制成浆液灌入地基中，达到防水、补强、加固的作用。化学灌浆可灌性高、聚合时间可以灵活控制，防渗效果也好，渗透系数一般在10－6 ～10－8cm/s，几乎不透水。化学灌浆材料有一定毒性，在配置、加工过程中要注意防护，并防止对环境的污染。
3 特殊情况的处理方法
3.1 钻孔过程中出现的问题
( 1) 架空区域的处理方法。当钻孔过程中有长时间不反水及架空出现时，应对钻进进行停止并实施提钻，结合脱空高度对碎石进行投入，详细计算出碎石的投放量，使其得到有效的控制，然后实施压塞灌浆。若存在较大的注入量时，应运用大漏浆方式进行处理。
( 2) 不返水区域的处理。对于不架空且长时间不返浆的孔段，应进行及时停钻，然后运用水泥浆实施灌注。当存在较大注入量且难以结束时，应根据步骤( 1) 实施才做，直到灌浆结束即可。
( 3) 塌孔问题的处理。首先应实施停钻处理，然后采用泥浆年度为超过 30s 且比重超过 1. 20 的砂浆进行护壁钻孔，并对进尺速度实施有效控制。若无法得到继续钻进时，则对该段进行灌注，当凝结扫孔之后即可实施钻进。
3.2 灌浆过程中的特殊情况处理
( 1) 大漏浆处理。是指注入量大难以结束的处理。具体的措施如下几方面：①采用低压、、限流、间歇等方法; ②按上述操作后，仍不能回浆时，就需要用人工自流法了，向孔内注入水泥砂浆，连续不满时，需采用自流水泥砂浆法直至满了； ③在难以结束时，采用纯水泥或水泥砂浆掺水的方法进行灌浆。
( 2) 漏浆问题处理。当出现漏浆时，要结合实际，运用嵌缝的方式进行处理。
( 3) 串浆现象处理。①当出现串浆时，要一泵一孔的灌入，否则要对实施孔进行堵塞，当完成后，便可进行扫孔，最后实施操作; ②串浆的预防。对孔间距加大。
4.1 灌浆施工技术在大吸浆量的情况下
因为在水利工程中的岩缝灌浆一般在1－3h内结束，水泥的数量有限，很容易从特殊的地理通道流到别的位置，导致灌浆很难结束。(1) 为了防止大吸浆量情况，在灌注之前就要提前做好相应的预防措施和应急预案。要限制大于10－15L/min 的注入浆量，这样可减少流动速度，最终慢慢的凝结；( 2) 降压处理法。原理是降低灌浆的压力或者是使用自流的方法，来减小砂浆流动的速度，用小压流量来使浆液不断凝结，并在岩缝中流动时增加压力，然后可按照一般的工序进行灌浆。( 3) 多次灌浆法。多次灌浆法是间隔一段时间对岩缝进行灌浆。间隔时间设计要根据工程需求来制定，一般灌浆时间要大于 8h。
4.2 灌浆施工技术在严重漏水的情况下
水利工程中很容易出现漏水现象，不但影响水利工程的整体质量，还减少使用年限。采用一般的方法很难对漏水情况。( 1) 填充级配料法。就是粗砂、砾石、水泥混合一体，灌入到地基中，在砾石的最窄处“架桥”，进而堵住裂缝，在地基中形成比较自然的反过滤层。利用粘稠度较高的水泥冲灌级配料，要掌握好灌入材料的份量和数量，尽可能的不造成填料的浪费。( 2) 模袋灌浆法。可溶性岩石地层结构因为溶蚀容易形成溶沟，发生漏水现象。这种情况使用模袋灌浆的处理方法。因为模袋的材质多为尼龙、聚丙烯等，有变性能力强、耐磨性强的特点。模袋里面的水泥浆可以互相排挤，挤出多余水分，提高砂浆的凝固速度。模袋灌浆的变形能力强，可以使用溶洞的各种形状，方便对溶洞堵塞。（3）帷幕灌浆法。帷幕灌浆法使用的范围比较广，在水利工程基础施工中用于防渗处理效果显著。帷幕灌浆是在靠近上游迎水面的坝基内，将水泥浆和土层有效的融合，形成一道连续、密实的防渗幕墙，能够减少坝基的渗流量，保证基础的渗透稳定。帷幕灌浆要选择合适的钻孔机钻孔，然后利用高压设备将水泥浆灌注到孔中。帷幕灌浆孔间距 2m，轴向偏差应控制 10cm 以内。
5 施工技术质量要求
（1） 技术装备和资质的等级对于施工单位非常重要，必须对其进行审查检测，对检测单位的确定，要积极协助建设单位开展。还有，为了能够及时掌握相关的动态变化，对施工部位的沉降情况应每天进行观测。
（2） 在对关键的施工基础部位进行处理的过程中，对各项要求必须严格遵循认真观测，有助于处理方案及时修改。
（3） 工程施工完毕后，依设计图纸的要求，质量控制工程师对施工程序必须根据记录进行复核，审查其遗漏与否。
6 结束语
水利工程的基础灌浆施工技术各有利弊，而且对施工条件、施工技术有着非常高的要求。在水利工程中我们要不断完善旧的技术、开拓新的技术，扬长避短，争取让每一种施工技术都得到最大优势发挥。
参考文献
[1]许厚材．水利水电工程基础灌浆殊地层的灌浆方法［J］．水利发电设计与施工，2005．
[2]刘伟，金涛，杨晓娟． 浅议大坝基础灌浆设计思想［J］． 水利科技与经济，2005． 07∶ 151 －153．