水利水电工程基础施工灌浆技术解析

2016-03-15杨荣生

工程技术研究 2016年9期

关键词：水利水电浆液灌浆

杨荣生

（江西容大水利水电建设工程有限公司，江西宜春 331200）

水利水电工程基础施工灌浆技术解析

杨荣生

（江西容大水利水电建设工程有限公司，江西宜春 331200）

在水利水电工程建设项目中，灌浆技术属于水工建筑物地基处理中的重要措施，在大坝坝基防渗和加固处理中产生了重要影响。文章从水利水电工程建筑开展基础灌浆施工工作的目的与意义出发，介绍了灌浆技术中的无塞灌浆法、特大漏水通道的灌注法、混凝土裂缝灌浆技术、诱导灌浆技术，旨在对水利水电工程基础施工灌浆技术进行系统研究，确保工程项目的建设性能。

水利水电工程；灌浆技术；基础施工

基础施工灌浆技术在水利水电工程建设中的应用涉及面广且较为复杂。做好灌浆施工过程的前提是施工控制，施工控制将灌浆工程视为复杂的包含子结构的系统，包括浆液的灌浆载体的最优化技术、工程分析、公理化等内容。采用最优性准则和工程分析相结合的方式运筹水利水电工程总系统，采用浆液渗流理论运筹水利水电工程子系统。为确保技术的可行性，工程分析主要包括检查分析施工控制策略和决策变量；在灌浆过程中，根据系统输出的改变而改变系统状态，分析灌浆控制数学模型判断系统的稳定性。通过先进的工艺技术手段，控制灌浆这一隐蔽工程，提高水利水电工程建设效率，提升项目工程建设的经济效益和社会效益。

1　水利水电工程建筑基础灌浆施工的目的与意义

在水利水电工程的施工过程中，基础灌浆技术的使用主要可以解决以下几个方面的问题。首先，在建筑工程基础的构建中，由于受到水流压力的影响，会使得建筑基础不够牢固，建筑基础的稳定性能也将有所下降，若没有及时地采取合适的防渗措施，那么将会给水利水电工程的竣工与使用埋下安全隐患，最终将加大工程建设成本，缩短工程建筑的使用寿命。其次，建筑基础对于整个水利水电工程来说都是至关重要的，建筑基础的牢固性决定了整个工程的施工质量。在建筑基础的构建中，我们应当严格按照工程项目的造型、地址的选取以及施工质量的要求来开展工作，从而确保水利水电工程的顺利运行。最后，在水利水电工程的建设中，防渗工作的开展与建筑基础的构建是息息相关的。一旦施工人员忽视了对建筑基础采取防渗措施，那么将会影响到建筑基础的施工质量，甚至在造成工程建筑塌陷的同时，危及到下游居民的生命财产安全，从而对经济效益造成严重的损失。对此，灌浆技术的使用能有效解决这些问题，其能在水利水电工程建筑基础的施工中发挥着防渗与加固的重要作用，实现资源的合理化使用。

2　水利水电工程建筑基础施工的灌浆技术分析

2.1无塞灌浆法

无塞灌浆法采用了无塞灌浆技术，具有自上而下、循环、不待凝的特点。在基础施工过程中，采用无塞灌浆技术，钻一个大于帐幕灌浆孔的孔，下入一根无缝钢管作为射浆管，将钻杆与于L壁之间的孔隙作为循环灌浆的回浆管。一段灌浆结束后，提出钻杆，在不待凝的情况下进行下一阶段的钻孔与灌浆，这种灌浆技术可直接进行灌前压水与灌浆，有利于减少钻孔中岩粉对裂缝造成的堵塞影响，其他的施灌流程与常规帐幕孔口封闭灌浆法一样。无塞灌浆法具有提高工作效率的有点，常规的灌浆塞改用为无塞之后极大的缩短了施工所有时长。经过水利水电工程基础施工研究对比发现，无塞帐幕灌浆在缩短了工时的同时还避免了堵塞漏水返工的情况出现，提高了施工工作效率。通过对比试验发现，无塞灌浆技术极大程度的提高了帐幕灌浆质量，通过实验证明，采用无塞灌浆法的水利水电工程项目已达到m＜0.0001L/（min·m·m）即10Lu～2Lu，具有连续的防渗能力，传统的有塞灌浆法难以达到，通过破坏压水试验得出无塞灌浆法的防渗能力具有极高的水准，渗透比例极限达5MPa，破坏水力比降高达300。

2.2特大漏水通道的灌注法

在水利水电工程基础施工中，特大漏水通道的灌注法是在堆石坝中采用爆破法，使岩石经过爆破产生特大裂缝。但特大漏水通道的灌注法的使用情况需要根据建设地的实际地形，例如，在可溶性岩石地区受喀斯特地貌影响，特大漏水通道的灌注法耗费过多材料也难以达到最佳的灌浆效果，采用常规的灌浆技术更具成效。在倾角较缓且无水流作用的裂缝中，采用水泥砂浆、间歇灌浆技术进行处理，若未达到有效的施工效果，则采用混合浆液（水泥粘土浆、水泥水玻璃浆等）或者稳定浆液，使其大量注入地层，稳定遇水性能；在倾角较陡且具有水流作用的大孔洞中，有冲填级配料、模袋灌浆、双浆液灌浆三种方法，其中冲填级配料是指在孔洞内用泥浆冲灌砾石，冲灌后观察效果，若无明显效果，则搅拌级配料至一定稠度后采用常规灌浆技术向孔洞内冲灌，级配料是指砾石、沙土等能形成反滤层的颗粒混合物。灌浆技术中选用的级配料颗粒应该先细后粗，循序渐进至该层级无法灌进为止。冲填级配料主要目的是将砾石等配料堵住岩石的孔洞或裂缝，形成反滤层之后堵死通道；模袋灌浆是指使用聚丙烯、尼龙等特殊材料编织而成的模袋，具有较高的强度，在进行水利水电工程基础灌浆施工时，水泥浆通过模袋析出，而固体颗粒物则不会外漏，由此有利于减少水泥浆液凝固时间，增强水泥浆液的凝固程度，降低水灰比。在模袋灌浆技术的作用下，泥浆在模袋中有效凝固，经过水流作用不易流失，具有较强的凝结性。由于模袋材质的特殊性，在外力作用下产生形变以适应溶洞的形状，对堵塞裂缝及孔洞产生了积极作用。模袋灌浆法首先在模袋内注入水泥浆液，并将其经过钻孔投入孔内，当达到一定数量的模袋后，进行项目工程的灌浆技术处理。双浆液灌浆属于化学灌浆法，将水玻璃和水泥浆液从两个灌浆管注入混合器，并使其充分混合，保证混合液体在凝固前到达孔底。有效控制浆液的扩散距离，太远易造成材料浪费，太近则无法达到渗体的有效强度，合理的浆液扩散距离满足防渗效果。合理控制浆液的凝结时间，如若时间过长则易使混合物被冲走，时间过短则易使灌浆孔被堵住。在水利水电工程基础施工过程中，面对熔岩地质，通过科学的灌浆技术，形成截水墙来堵水，结合先进的技术经验，确定双浆液灌浆中的流量、比例、压力，以便达到最佳的堵洞效果。

2.3环氧灌浆法

环氧灌浆法是混凝土裂缝灌浆中的关键技术，在工程项目的基础建设中，混凝土裂缝灌浆技术主要应用于坝工构筑物，经过多年的研究应用，逐渐引用于建筑工程中，实际证明混凝土裂缝灌浆技术具有较高的可行性和经济性。混凝土裂缝灌浆技术中主要采用环氧灌浆法修补混凝土裂缝，该方法应用范围广泛，包括小型水坝、建筑梁、公路桥梁等基础设施。环氧灌浆法经过不断的应用及方法改良，在混凝土裂缝灌浆技术具有重要作用，成为加固和堵漏建筑物的有效措施之一。

2.4诱导灌浆技术

不同的水利水电工程根据不同的要求产生不同的工程设计，但必须满足抵挡泥土侧压力和防渗漏的要求。在基础施工灌浆技术中，通过诱导灌浆技术可以控制水泥浆液流动范围，以此加固水利水电工程。