浅谈水利水电工程的灌浆施工技术

程素林

【摘要】任何水利水电工程的施工都要对地基做处理，地基的处理方式受到不同地质因素的影响，采用灌浆的方法也不同，为了保证水利水电工程的质量，在对地基处理的时候需要选择正确的处理方法，保证水利水电工程建设的安全。本文对水利水电工程施工中遇到的地基要求和地基处理方法、灌浆类型、灌浆方式和方法、灌浆结束标准和封孔方法等方面进行了论述，以供参考。

【关键词】水利水电工程；地基处理；灌浆施工技术

水利水电工程的地基分为两大类，即岩基和软基。岩基是由岩石构成的地基，又称为硬基。软基是由淤泥、壤土、砂、砂砾石、砂卵石等构成的地基。又可细分为砂砾石地基、软土地基，施工过程中大部分遇到的都是软基，这种地基具有孔隙率大、压缩性大、含水量大、渗透系数小、水分不易排出、承载能力差、沉陷大、触变性强等特点，在外界的影响下很易变形。

一、水利水电工程施工中遇到的地基要求和地基处理方法

水利水电工程对地基基础的基本要求是：具有足够的强度，能够承受上部结构不传递的应力；具有足够的整体性和均一性，能够防止基础的滑动和不均匀沉陷；具有足够的抗渗性，能够避免发生严重的渗漏和渗透破坏；具有足够的耐久性，能够防止在地下水长期作用下发生侵蚀破坏。

基本方法有开挖、灌浆、防渗漏、桩基础、锚固、置换法、排水法以及挤实法。最常用的方法是开挖处理，即将不符合设计要求的覆盖层、风化破碎有缺陷的岩层挖掉。在这里我们来浅谈一下灌浆法。灌浆是利用灌浆泵的压力，通过钻孔、预埋管路或其他方式，把具有胶凝性质的材料（水泥）和掺和物（如黏土等）与水搅拌混合的浆液或化学溶液灌注到岩石、土层中的裂隙、洞穴或混凝土的裂缝、接缝内，以达到加固、防渗等工程目的的技术措施。

二. 灌浆类型

1、按灌浆目的分类，主要有以下类型：帷幕灌浆、固结灌浆、接触灌浆、接缝灌浆、回填灌浆等。（1）.帷幕灌浆，是用浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙，形成防水幕，以减小渗流量或降低扬压力的灌浆。（2）固结灌浆，用浆液灌入岩体裂隙或破碎带，以提高岩体的整体性和抗变形能力的灌浆。（3）接触灌浆，通过浆液灌入混凝土与基岩或混凝土与钢板之间的缝隙，以增加接触面结合能力的灌浆。（4）接缝灌浆，通过埋设管路或其他方式将浆液灌入混凝土坝体的接缝，以改善传力条件增强坝体整体性的灌浆。（5）回填灌浆，用浆液填充混凝土与围堰或混凝土与钢板之间的空隙和孔洞，以增强围堰或结构的密实性灌浆.

2、按灌浆材料分类，主要有以下类型：水泥灌浆、黏土灌浆、化学灌浆。

三、灌浆施工技术中的灌浆方式和方法

通常用的是浆液搅拌机，目前用得最多的是传统双层立式慢速搅拌机和双桶平行搅拌机。现在国外已广泛使用涡流或旋流式高速搅拌机，其转速为1500～3000r/min。用高速搅拌机制浆，不仅速度快、效率高，而且制出的浆液分散性和稳定性高，质量好，能更好地注入裂隙。搅拌机的转速和拌合能力应分别与所及哦啊办浆液类型和灌浆泵的排浆量相适应，并应能保证均匀、连续地拌制浆液，能够高效的保证工程项目按期完成。

1、灌浆方式有纯压式和循环式两种。（1）纯压式灌浆是指浆液注入孔段内和岩体裂隙中，不再返回的灌浆方式。这种方式设备简单，操作方便；但浆液流动速度较慢，容易沉淀，堵塞岩层缝隙和管路，多用于吸浆量大，并有大裂隙存在和孔深不超过15m的情况。（2）循环式灌浆是指浆液通过射浆管注入孔段内，部分浆液渗入到岩体裂隙中，部分浆液通过回浆管返回，保持孔段内的浆液呈循环流动状态的灌浆方式。这种方式一方面是浆液保持流动状态，可防止水泥沉淀，灌浆效果好；另一方面可以根据进浆和回浆液比重的差值，判断岩层吸收水泥的情况。

2、灌浆方法分为五种。全孔一次灌浆法、自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法和孔口封闭灌浆法等。（1）全孔一次灌浆法是将孔一次钻完，全孔段一次灌浆。这种方法施工简便，多用于孔深不深，地质条件比较良好，基岩比较完整的情况。（2）自上而下分段灌浆法是从上向下逐段进行钻孔，逐段安装灌浆塞进行灌浆，直至孔底的灌浆方法。（3）自下而上分段灌浆法是将灌浆孔一次钻到底，然后从钻孔的底部往上，逐段安装灌浆塞进行灌浆，直至孔口的灌浆方法。（4）综合灌浆法是在钻孔的某段采用自上而下分段灌浆，另一些采用自下而上分段灌浆的方法。（5）孔口封闭灌浆法是在钻孔的孔口安装孔口管，自上而下分段钻孔和灌浆，各段灌浆时都在孔口安装孔口封闭器进行灌浆的方法。灌浆孔的基岩段长小于6m时，可采用全孔一次灌浆法；大于6m时，可采用自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法和孔口封闭灌浆法。

四、灌浆结束标准和封孔方法

1、灌浆结束标准。采用自上而下分段灌浆法时，在规定的压力下，当注入率不大于0.4L/min时，继续灌注60min，或不大于1L/min时，继续灌注90min，灌浆可以结束。采用自下而上分段灌浆法时，继续灌注的时间可相应地减少为30min和60min，灌漿可以结束。

2、封孔方法。采用自上而下分段灌浆法时，灌浆孔封孔应采用“分段压力灌浆封孔法”；采用自下而上分段灌浆法时，应采用“置换和压力灌浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。

五、特殊情况处理

灌浆工作必须连续进行，若因故中断，应及早恢复灌浆。否则应立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。若无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔，而后恢复灌浆。恢复灌浆时，应使用开灌等级的水泥进行灌注。如注入率与中断前的相近，即可改用中断前等级的水泥浆继续灌注；如注入率较快中断前减少较多，则浆液应逐级加浓继续灌注。恢复灌浆后，如注入率较快中断前减少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施。

灌浆过程中，发现冒浆漏浆，应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。发生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，可以同时进行灌浆。应一泵灌一孔。否则应将串浆孔用塞塞住，待灌浆孔灌浆结束后，再对串浆孔并行扫孔、冲洗，而后继续钻进和灌浆。

六、工程质量检查

灌浆质量检查应以检查孔压水试验成果为主，结合对竣工资料和测试成果的分析，综合评定。灌浆检查孔应在下述部位布置：（1）帷幕中心线上。（2）岩石破碎、断层、大孔隙等地质条件复杂的部位。（3）钻孔偏斜过大、灌浆情况不正常以及分析资料认为对灌浆质量有影响的部位。灌浆检查孔的数量宜为灌浆孔总数的10%。一个坝段或一个单元工程内，至少应布置一个检查孔；检查孔压水试验应在该部位灌浆结束后14d后进行；同时应自上而下分段卡塞进行压水试验，试验采用五点法或单点法。检查孔压水试验结束后，按技术要求进行灌浆和封孔；检查孔应采取岩芯，计算获得率并加以描述。

结束语

伴随着经济的发展水利水电工程的建设也不断增多，其作为国家的基础设施建设，对促进国民经济发展起着重要的作用。在水利水电工程的建设中通常都受到各种地质环境因素等的影响，如天然的岩基和软基，在水利水电工程中造成很大的危害，不能满足建筑物对地基的承载力要求。经过科学经验分析，必须采用灌浆防渗处理，排除影响建筑物安全的因素，减少渗漏损失。

参考文献：

[1] 陈平 水利水电工程基础灌浆施工技术探讨[J] 建筑界，2014，6

[2] 刘兴桥 浅析水利水电工程中的岩基灌浆施工技术 [J] ，工程管理前沿2014，5