水利水电工程基础灌浆中特殊地层的灌浆方法分析

摘 要：随着水利水电工程数量及建设规模的逐渐增长，为基础灌浆技术的进一步完善与优化奠定了坚实的基础，并使该项技术被广泛应用大坝加固及防渗工程中。本文就基于此，对水利水电工程基础灌浆中特殊地层灌浆方式进行相关研讨，并以此充分发挥出灌浆技术的积极作用，促进水利水电工程稳定有序建设。

关键词：水利水电工程；基础灌浆；特殊地层；灌浆方法

前言：灌浆技术作为水利水电工程中水工建筑地基处理及大坝加固防渗工作的重要组成部分，其实际应用的效率对工程整体质量具有直接的影响。但就目前来看，在水利水电工程基础灌漿工作中也经常会遇到诸如大吸浆量地层、漏水通道以及岩溶地段等特殊地层，因此为保障基础灌浆技术的高质高效应用，需相关工作人员针对不同特殊地层特征应用不同的灌浆方式。

1、大吸浆量特殊地层灌浆方式

在裂隙岩层中应用灌浆技术，一般可在1至3小时内结束灌浆。但有时也会遇到大吸浆量特殊地层，导致灌浆时间过长[1]。而造成大吸浆量地层的原因是其特殊结构使得浆体从附近地层中冒出或沿着某通道流失。在大吸浆量特殊地层的灌浆作业中，相关工作人员需从以下几个方面入手：

第一，降压。利用低压环境或自流式灌浆手段，待到裂缝填充满或浆液流动性减弱的情况下，再逐渐升高压力。

第二，限流。结合大吸浆量地层的实际特征，对浆液注入量进行严格的控制，并以此促进浆液的快速沉积，降低其吸浆量。

第三，浓浆。调整灌浆浆液配置比例，降低浆体自流性。

第四，添加凝剂。在配置灌浆浆液时加入适当剂量的凝剂，诸如水玻璃、氯化钙等。

第五，间歇灌浆。在灌注期间结合特殊地层实际地质情况以灌浆计划合理安插间歇时间。通常情况下，间歇时间为2到8小时。

2、漏水通道灌浆方式

在水利水电工程实际施工期间，采用定向爆破法的堆石坝极有可能出现裂缝或特大裂缝。同时在可溶性岩石区域因溶沟过大也会导致大量漏水问题的发生。

2.1无水流作用大裂缝灌浆

在无水流作用漏水通道灌浆过程中，应首先采用浓浆及水泥砂浆、间歇灌注等方式进行灌浆。如果此三种方式未取得明显效果，应使用定量灌浆或混合浆液的方式。其中，混合浆液中应包括水泥砂浆、水泥粘土浆、水泥粉煤等材料。

2.2有水流作用大裂缝灌浆

在有水流作用漏水通道注浆过程中，需要相关工作人员从以下几个方面入手：

第一，配料。在漏水通道孔口处应用水泥冲关粗砂及砾石，并在无明显效果后应用浓浆冲灌级配料。其中，配料的搅拌时间应结合具体漏水情况决定。

第二，模袋灌浆。模袋主要采用尼龙或聚丙烯等材料制成，并具有较高的强度。在灌浆压力逐渐增高的情况下，模袋内浆体水分会随着模袋空隙流出，而水泥颗不会外漏[2]。以此降低灌浆浆体中的水灰比，提升灌浆固结强度及效率。同时，利用此种方式在水下分散性较弱，不会被水流冲失，因此适用于不同形状及规模的溶洞中。

第三，双浆灌注。双浆灌注实质属于化学灌注，主要就是将水泥浆与速凝剂分别流入到混合装置中，并在充分混合之后在流入到孔底。同时，为从根本上满足水利水电工程的防渗要求，还需对浆体自身的扩散距离进行控制，提升各类资源利用率，保障的防渗体强度。合理控制浆液凝结时间，防止浆液凝结时间过短而造成的堵管问题。因此相关工作人员注重有效截水墙的构建，结合施工现场额试验中浆液比例、灌浆压力及流量等参数数据，有效封堵漏水点。

3、冒水堵水灌浆方式

3.1漏水点集中灌浆

在正在冒水的情况下进行堵水灌浆作业也需结合漏水点的不同特征选择不不同灌浆手段。具体而言，面对较大集中型漏水点时，需实际测量其出水流量，首先埋设孔口管，将水集中引到管中导出，将周围可能冒水的缝隙或孔洞封堵好，最后从孔口管中进行反压灌注。

3.2裂缝漏水灌浆

对于裂缝漏水灌注，可针对两种情况选择灌注方式：第一，冒水量较大的情况下，可首先钻取与裂缝相较的深孔，预设孔口管，并将水从管中引出；其次，深孔周围钻取与裂缝相交的浅孔，埋上孔口管；此后，沿裂缝口凿槽，利用棉纱及麻刀等材料封堵，并利用砂浆填槽；最后，对浅口处进行低压灌浆，待到浆体凝结一段时间后，再对深孔进行高压灌浆[3]； 第二，对于冒水较少的情况下，可事先沿裂缝凿深为5至10公分的凹槽，并在凹槽底部铺上铁皮，埋设若干灌浆管。同时使用速凝砂浆将槽底填平，待到砂浆达到一定强度后，从裂缝低端向上依次灌浆。

4、承压水条件灌浆

灌浆口出现承压水具有两种情况，第一：灌浆地层处于水压较高的含水层中；第二：水库已经蓄水，并在低于水库水位的洞中进行灌浆。

在承压水条件下，所应用的灌浆手段主要以下几种：第一，压力屏障灌浆法。主要就是指在正常灌浆结束后将浆体浓度降低，并以此相同压力进行循环灌注，防止以灌注浆液回流；

第二，闭浆法，主要就是指达到灌浆结束标准后，立即关闭回浆管阀门以及进浆管阀门，并使得灌入浆液处于受压状态。一般情况下，闭浆的时间为6到8个小时；

第三，化学灌注法。上述做法依然达不到理想效果时，可采用化学灌注法，将灌浆孔段的注入率降低。其中化学溶液会在岩石内很快凝结，并以此将细小裂缝注满。值得注意的是，在使用化学灌注法时，应防止化学溶液对外界环境造成的污染。

5、岩溶特殊地层灌浆

岩溶特殊地层的灌浆应参考诸多此类的工程案例设定施工及灌浆计划，其中，岩溶地区填充物情况也应在受到相关施工人员的高度重视。

5.1无填充物灌浆

在岩溶无填充物情况下，需注重以下几点灌浆操作方式：第一，针对大空洞岩溶，可采用回填高流态的混凝土，且混凝土骨料得粒径应小于20mm。岩溶发育较深则可采用溜槽、导管灌注的方式，避免混凝土结构出现分离；第二，针对空洞较大的岩溶结构，可采用扩大灌注孔径法，往孔内投入粒径小于40mm的碎石，并在填满后注入水泥砂浆。最后待到3小时后，再一次进行简易压水；第三，对于空洞较小的岩溶，可灌注水泥砂浆及其他混合浆液，在灌注3小时后重新进行扫孔、压水等流程。

5.2有填充物灌浆

在岩溶有填充物情况下，也需采用适当的灌注手段：第一，高压灌注法，采用不冲洗高压水泥灌注浆体灌注，并利用高压灌注法建填充物压实，以此提升其自身的抗渗透性；第二，高压旋喷灌注法。利用钻机将带有特殊喷嘴的灌浆管钻进土层预定装置后，用高压脉冲泵将水泥浆液通过喷射装置喷射，并喷射入周围土体，借助流体冲力切削土层，最后完成高效的灌注；第三，花管灌注。在含沙量较大的岩溶地带无法使用高压灌注手段，因此可将花管埋设到土层之内，将浆液通过较大压力射入到土层之中，或将填充物压实，降低其自身水分，以实现压实填充物的目的，使水利水电工程达到良好的灌注效果。

总结：总而言之，由于水利水电工程的快速发展，其在基础灌浆工作中也势必会遇到不同的特殊地层。因此为从根本上提升灌浆技术的应用效率及质量，相关工作人员就应结合特殊地段中存在的差异性，应用不同的灌浆技术，并使其达到预期灌浆效果，保障水利水电工程质量，提升水利水电工程使用期间的经济效益及安全效益。

参考文献：

[1]梁恒波. 水利水电工程基础灌浆中特殊地层的灌浆方法探讨[J]. 四川水泥，2018（01）：273.

[2]韦世新. 水利水电除险加固工程基础灌浆中特殊地层的灌浆方法[J]. 建材与装饰（中旬刊），2012（07）：179-180.

[3]白生贵. 浅谈基础灌浆在水利水电工程特殊地层中的灌浆方法[A]. 《建筑科技与管理》组委会.2016年5月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会：，2016：3.

作者简介：

程长勋（1973-），男，助理工程师，大专，从事水利水电工程施工工作。