试论基础灌浆施工技术在水利工程中的应用

李青军

河北纳川建设工程有限公司，河北邢台 054001

随着科学技术的发展，许多新工艺和新技术逐渐应用到水利工程施工中来，大大提升了工程施工质量和施工效率。然而，在自然因素以及人为因素的影响下，部分水利工程还存在一些质量问题，影响了水利工程经济效益的充分发挥。其中较为突出的一个问题就是地基不稳，这是水利工程裂缝和孔洞现象出现的主要原因。为了解决这一问题，技术人员开始研究基础灌浆施工技术，并将其应用到地基施工过程中。在水利工程施工过程中应用基础灌浆施工技术，能够最大程度上减少和避免地基质量问题，确保整体工程质量。

1 水利工程基础灌浆施工方法

1.1 岩石基础灌浆

岩石基础灌浆的应用原理为：根据合适的配比要求进行浆液的配置，然后采取钻孔的方式，将这种具备胶凝性和流动性的浆液灌注到岩层缝隙中，浆液在硬化胶结后形成固体物质，以此实现基岩强度的提升和抗渗性的改善。采用这种技术进行基础施工时，首先要对建筑物类型、岩石基础的地质条件、地基应力等因素进行全面考虑，选择最佳方式。灌浆技术除了可以处理岩石基础，还可以在水下隧道围岩施工、衬砌回填施工、超前支护施工以及建筑物防渗施工中应用。

1.2 岩石基础灌浆的分类

1.2.1 帷幕灌浆

将防渗幕墙在上游迎水面坝基附近布置，确保防渗幕墙的连续性，从而实现坝基渗流量的降低，减轻坝底渗透压，确保岩石基础具有稳定的渗透性。施工人员在确定帷幕灌浆深度时，需要考虑到地质条件以及作用水头等因素，相较于固结灌浆，帷幕灌浆深度更深，甚至可达百米以上。帷幕灌浆工程量很大，可能会与坝体施工发生时间上的冲突，一般在坝体基础施工灌浆廊道内安排帷幕灌浆施工，使得坝体上升施工和岩石基础灌浆施工具有同步性，这种施工安排有利于灌浆压力的提高，以此确保灌浆施工质量。如果坝体较高，帷幕灌浆施工需要在坝肩较大范围的岩体中进行，同时还要在两侧进行灌浆平洞的开挖。

1.2.2 固结灌浆

固结灌浆施工主要是为了实现岩石基础整体强度和稳定性的提升，同时尽可能减少和避免基础渗漏现象。如果岩石基础地质条件较好，固结灌浆孔可以布置在坝基上下游应力较大的位置；如果岩石基础地质条件较差，固结灌浆需要在整个坝基上进行，如有必要，还需要扩展到坝基外部一定范围内。灌浆孔深度不一，通常是5～8m，也有15～40m的，具体深度要根据工程实际情况确定。在布置灌浆孔时，需要采用网格交错的方式进行布置。在具有一定厚度的坝体基层混凝土上进行固结灌浆，能够有效避免岩石基础表层出现冒浆现象，在灌浆过程中适当增大压力，能够取得较好的施工效果。在岩石基础比较完整且硬度大的情况下，固结灌浆可以直接在岩石基础表面进行，以此提高施工效率。如果钻孔灌浆施工需要在基层混凝土上进行，必须控制好混凝土强度，确保其达到设计强度的一半以上才能进行灌浆施工[2]。

2 基础灌浆施工技术在水利工程中的应用分析

近年来，水利工程在国内发展越来越快，规模越来越大，然而，许多地区的地质条件并不适合水利工程的建设，适合建设水利工程的地基逐渐减少，这就为水利工程施工带来很大难度。基础灌浆施工技术就是为了解决水利工程地基施工问题而出现的，在地基处理过程中，这一技术已经得了较为广泛的应用，并且效果良好。在水利工程施工过程中应用基础灌浆技术，需要对区域内地质条件进行考虑，确保二者相适应。现阶段，基础灌浆技术主要适用于水利工程防渗施工、大坝坝体加固处理。

2.1 针对吸浆加大的水利工程的灌注方法

在通常情况下，水利工程的岩缝灌浆施工时间较短，1～3h之内即可完成。在岩缝灌浆施工过程中，水泥用量也不大，通常不超过120～220kg/m。在这种情况下，可以按照正常的施工工序进行一般吸浆的岩峰灌浆施工。然而，在实际施工过程中，许多岩缝存在大量吸浆的状况，水泥浆用量比较大，灌浆时间也比较长，此时就要对施工工序和施工方法进行合理调整。有许多原因会导致岩峰吸浆量加大，但是特殊的地质条件是其根本原因。在地质条件较为特殊的地区，灌注的水泥浆可能会从其他通道或者缝隙中流程，也有可能在周边地区溢出地表。针对这些情况，可以采取以下措施：

第一，采取限流措施。对于岩峰灌注水泥砂浆的体积进行单位时间的限制，通常来说，水泥砂浆的灌注速度应当控制在10～15L/min，这一措施主要是为了实现岩缝中水泥砂浆流速的降低，确保已经灌入的砂浆可以迅速沉淀和凝结，防止溢出。

第二，采取降压处理措施。通过减少灌浆压力实现水泥砂浆流速的降低，以确保砂浆维持自然流动状态，砂浆在自然流动过程中发生凝结，一旦砂浆停止流动，则需要适当加压，之后按照正常程序进行灌浆。

第三，采取多次灌浆措施。在进行岩缝灌浆过程中，灌浆每持续一段时间需要进行一定时间的间歇，不对岩缝进行持续灌浆，而是结合施工现场的实际情况和工程特点，合理确定间隔时间。通常而言，采用这一方式的灌浆时间需要控制在8h以内。

在基础灌浆施工过程中采取特殊方式时，结束阶段的灌浆压力要小于设计压力，如果灌浆过程无法满足设计要求，需要结合实际对灌浆压力进行适当降低。当灌浆过程持续一段时间后，砂浆开始凝固时，如果没有特殊要求，可以根据设计压力进行施工[3]。

2.2 灌浆施工技术在严重漏水情况下的应用

严重漏水现象在水利工程基础施工过程中也比较常见，调查研究表明，工程建设地点选择失误是造成这一问题的主要原因。在可溶性岩石地区进行水利工程基础施工，严重漏水问题则更为严重。在这种情况下，采用常规灌浆施工技术难以取得良好效果，而且成本投入量大，因此，必须采取合理有效的手段解决这一问题，具体措施如下：

第一，采取模袋灌浆的处理方式。利用这一方式进行基础灌浆，要求模袋必须具备较强的耐磨性，尼龙和聚丙烯是较为常用的模袋材质。在模袋灌浆过程中，通过将水泥砂浆灌注到模袋中，在相互挤压作用下，水泥中的水分流失，至余下水泥和沙土，以此实现水泥砂浆含浆量的降低和砂浆凝结速度的提升。模袋内部的沙土在模袋的束缚下难以流失，能够起到较好的阻塞功能。

第二，采取填充级配料的处理方式。水泥、砾石和粗砂是较为常用的填充级配料。在采用这一方式进行基础灌浆时，需要对砾石的大小进行重点关注。如果只使用砾石作为级配料效果不好，还可以加入水泥提升浆液的粘稠度。采取填充级配料的方式进行基础灌浆，需要灵活掌握配料的材料种类及其数量。粒料使用的主要目的是确保“桥架”在狭窄处形成，从而对缝隙起到有效的阻碍作用，形成反过滤层，避免出现严重漏水现象。

当基础灌浆施工结束之后，质检人员还要对施工程序进行复核与检查，审查工作要严格按照设计图纸进行，确保没有遗漏之处。首先，对检测单位的技术装备以及资质等级进行审查。从基础工程施工开始阶段直至竣工验收阶段，每个环节的审查都要认真严格进行，以此对基础处理部位或结构物的变化进行全过程的动态掌握，减少和避免施工漏洞；其次，在处理部分较为重要的施工部位时，其观测检查必须严格遵循相关规定，从而结合实际情况，对处理方案进行及时调整[4]。

3 结语

综上所述，社会经济的发展带动了水利工程建设事业的发展。相较于其他工程，水利工程施工条件复杂，施工难度较大，因此必须加强施工质量控制，确保工程安全稳定运行。基础灌浆施工是水利工程施工的重要组成部分，其具有复杂性、综合性等特点，相关设计人员和技术人员需要做好施工前的准备工作，结合工程建设实际情况，制定和选择最为合适的施工方案。在施工过程中，对于特殊情况要特殊处理，提高基础灌浆施工技术的应用效果，从而实现水利工程基础的稳固性，避免出现漏水现象，确保水利工程建设能够充分发挥其经济效益和社会效益，满足人们生产和生活的需求[5]。

[1] 李凌燕，潘玉勇，周树锋.基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].现代物业（上旬刊），2012（3）：68.

[2] 张小泉.基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].中国水能及电气化，2015（2）：22.

[3] 陈国涛.浅谈基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].建材与装饰，2016（18）：269.

[4] 黄永明.基础灌浆施工技术在水利工程中的应用分析[J].黑龙江水利科技，2016（8）：117.

[5] 张玲，董瑞涛.探讨基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].河南水利与南水北调，2016（1）：59.