探讨水利水电工程钻探与灌浆技术

王建博 李寒 杨海鑫 赵金双

1 工程施工的布置和准备

工程施工的前期，施工单位首先要对施工现场的场地做好准备和布置工作，这样才能有效推进工程施工的正常运行。为了更好地实现连续性施工，要及时清除工程灌浆时发生的废水和废料等，从而保证清洁、干净的施工现场。同时，还要设置适宜的集水坑和排水沟，利用专门的装置来处理淤积物，且进行有效存储后从场内运输出去。具备一定利用价值的岩心，对此要装箱保存，且做好编号标记，对于没有利用价值的岩心则可以快速处理运输出去。

2 水利水电钻探与灌浆技术方法

2.1 水利水电钻探技术

根管清水钢粒钻进方法在施工过程中使用钢粒的冲击破坏岩土层的结构，再用清水充当清洗液冲洗，钻探时套管要不断跟进前端，以保护钻探截面的完整性，对岩土层的取样由专门的卡料结构完成，清水作为冲洗液有利有弊，清水价格低廉，容易制备而且能对钻头前端工作部分进行水冷，以降低钻头前端产生的高温，但是清水同时也容易破坏卡料结构获取的岩土层试样，造成难以对水利水电工程施工环境的地质情况做一个准确的判断和分析，即使通过提取返回清洗液中的岩土残渣进行一定程度的补救，但是仍然难以对岩土地貌具体分布做一个判断钢粒钻进时，冲洗液量的大小也要准确控制，过大造成钻探前端难以迅速推进，过小不利于提取岩土试样。

2.2 灌浆工艺灌浆技术

作为水利水电工程的建筑施工的基础技术之一，被广泛的应用于坝基的防渗以及加固工程中，是对于坝体的稳固性以及安全性提高的重要技术保障。水库和大坝的地基是一个水利工程的工程质量的关键因素，需要对其进行处理后才可以真正的答道防渗以及稳定的质量要求。

灌浆技术的质量控制要结合诸多方面：灌浆工艺的合理与否，操作人员的技术是否到位，工程强度特性等。灌浆工艺质量的大体控制方法是：根据工程既定目标进行现场勘验，然后召集技术人员讨论拟定适合的灌浆工艺，包括选择浆材，参考施工环境的温度分布、地质分布等，力争使灌浆工艺最大程度地契合工程特点。①采用劈裂灌浆方式进行灌浆时，劈裂现象必然会首先发生在载体中垂直最小主应力的平面上。②劈裂灌浆可以采用数值法和曲线法来表示灌浆载体中发生水力劈裂的条件并判别其性质。当流量与水头呈线性关系时，水在裂隙中呈层流状态，灌浆载体中未发生水力劈裂；流量与水头呈平方根函数时，渗流呈紊流状态，可能裂隙中发生了阻塞或裂隙中的充填料被压密；当流量的增长高于水流的增长时，表明渗流断面已被扩大，这是由于载体劈裂、裂隙充填物被冲走或裂隙变形等原因所致。③吸渗作用是将化学浆液对低透介质的渗透，是由于浆液对载体的润湿能力和亲和力，并用接触角θ来表示浆液对载体的润湿。所以，当θ＞90°时，浆液是载体的润湿相，亲和力F＞0，具有吸渗作用；当θ＜90°，无吸渗作用，必须借助外加压力来迫使浆液灌入。

3 灌浆施工中应注意的事项

在水利水电工程中，灌浆施工环节重中之重，此环节的质量要求极高，关键控制点多在此施工环节我们必须注意：灌浆施工方案是否适合；操作技术人员是否在施工过程中监督到位；工程进度是否合理等控制灌浆工艺质量的关键点在于：依据工程预案对施工现场进行实际勘探，根据勘探情况制定合理的灌浆工艺技术，包括选择浆材，参考施工环境的温度分布、地质分布等，力争使灌浆工艺最大程度地契合工程特点：①采用劈裂灌浆方式进行灌浆时，劈裂现象必然会首先发生在载体中垂直最小主应力的平面上；②劈裂灌浆方式一般是应用数值法和曲线法相结合来确定灌浆载体中发生的水力劈裂性质当流量与水头呈线性关系时，水在裂隙中呈层流状态，灌浆载体中未发生水力劈裂；流量与水头呈平方根函数时，渗流呈紊流状态，可能裂隙中发生了阻塞或裂隙中的充填料被压密；当流量的增长高于水流的增长时，表明渗流断面已被扩大，这是由于载体劈裂、裂隙充填物被冲走或裂隙变形等原因所致。

4 结束语

综上所述，水利水电工程施工中，钻探与灌浆是非常重要的两个施工环节，很大程度上制约着水利水电工程的施工质量，钻探施工中，首先要认真了解岩层土质情况，必要时还要取样，然后根据分析结果制定合理的钻探方案，确保钻探工作的顺利进行。灌浆施工是一项复杂系统而又多变的综合性较强的过程，不仅要有先进的施工理念，还要根据工程结构合理实施灌浆工艺操作，努力降低对环境的污染，同时还要严格控制工程费用，相信通过合理制定工程预案，加强施工各个环节控制，水利水电工程可以得到更加科学、有效的建设，为其它水利水电工程的建设提供有价值的参考和借鉴。