水利工程中帷幕灌浆工艺及特殊情况处理

殷允长

【摘 要】水利工程施工中帷幕灌浆技术的应用对工程质量有着重要影响。本文主要水利工程帷幕灌浆工艺特点及类型记性分析，并探讨特殊情况下的处理措施，希望能够相关人员提供一些帮助。

【关键词】帷幕灌浆；止水帷幕；水利工程；灌浆工艺

针对水利工程而言，以自然界地表水及地下水为对象，对其进行有效控制与调配，通过该工程除害兴利。进水口、水闸及溢洪道等都是水利工程的主要组成部分。我国水利工程的建设主要有两个目的。其一，有效控制水流，尽量避免洪涝灾害的发生。其二，合理调配水量，由此充分满足人们生活用水及生产用水需求。

1.灌浆技术相关概况

1.1灌浆技术的含义

作为水利工程施工中一个重要技术组成，防渗灌浆技术一直发挥着重要的作用。灌浆技术的实质是用液压、气压或电化的方法，把某些能凝固的浆液注入岩土体的空隙或裂隙或结理等软弱结构面中，通过挤压土体，使土体形成强度高、抗渗透性好、稳定性强的新结构体，从而起到加固和防渗透作用。灌浆加固的目的，一是增加地基的不透水性，如水利大坝中为防止坝基渗水而采用灌浆技术；二是截断渗透水流，增加边坡、堤岸的稳定性，如应用于水利工程中遇塌方、滑坡或堤岸及水库施工中；三是提高承载力，减少地基的沉降或不均匀沉降；四是提高岩土的力学强度和变形模量，固化地基和恢复工程结构的整体性。

1.2灌浆施工的特点

灌浆施工技术在水利水电工程建设的过程中十分常见，主要是因为灌浆施工技术有其他技术所不具备的特点和优势。第一，灌浆施工的过程简便，在灌浆施工之前，对施工的场所进行清理，再对要施工的部位进行钻孔，然后就可以配料，将水泥、石灰等按照规定的比例调配制作成浆液，最后往钻孔中灌注浆液，进行回填，施工就完成了。第二，施工的成本低且稳定性强，灌浆施工的材料通常都是混凝土等一些低价位的材料，而且用料不多，过程简便易操作，但是在施工过程中，通常会在浆液制造时加入一些添加剂，这就使得浆液在灌注到缝隙后的稳定性提高，减少了建筑的质量问题。第三，灌注工程是对建筑的缝隙进行填补，因此具有很强的稳定性。灌浆施工是在高压喷枪喷射时，将混凝土浆液注入，使得钻孔周围的较松软的土层都能注入浆液，提高了加固的作用，增强了建筑的稳定性。

2.水利工程中帷幕灌浆工艺分析

2.1高压灌浆

高压灌浆是将一定材料配制成的漿液高压灌入土体的孔隙和裂隙等结构面中，从而达到防渗效果。该灌浆技术主要适用于岩土层工程地质条件及水文地质条件，其目的是提高地基结构强度，减少地质层地下水的渗透性，提高地层稳定性。注浆用料通常采用素水泥浆及水泥砂浆，另添加少许速凝剂，水泥用早强型水泥，其作用是缩短浆液凝固时间，减少浆液的过度流失，避免人为浪费，节省投资。流程是采用由下至上注浆法，钻机钻进至微风化基岩面时便实施注浆。注浆前，用套管隔住第四系土层，一是方便封住孔口，以利于压力传递；二是阻止浆液渗入回填土层、淤泥层及黏土层，节省浆液量。注浆时遵循先稀后浓、先低压后高压、先砂浆后素水泥浆的原则，每次注浆时间不能少于1h [1]。

2.2诱导灌浆技术

诱导灌浆技术也是灌浆施工技术中的一种，在水利水电工程的灌浆施工中应用广泛。诱导灌浆技术就是指在灌浆施工的过程中，结合施工的不同情况，通过帷幕灌浆设计出灌浆帷幕工程，来承担泥土的侧压力，并提高防渗透能力。与此同时，要对浆液的流动进行控制，使浆液在计划的范围内正常流动，保证施工的质量，提高大坝的稳定性和抵抗洪水的能力。近年来，诱导灌浆技术得到越来越多的青睐，应用也越来越广泛，而且还出现了以电渗化学灌浆施工技术为首的新型诱导灌浆技术。

2.3帷幕灌浆

帷幕灌浆技术是指在孔距排布均匀的钻孔中注入浆液，使各孔中的注浆液体互相搭接，形成一道类似帷幕的混凝土防渗墙，以截断水流，从而达到防渗堵漏的目的，因此还被称为帷幕注浆。在水利水电工程建设中，帷幕灌浆技术主要是为了降低上游水面大坝内部的渗透率，加固大坝。在运用该种技术时，要结合当地的地质条件来设定灌浆的深度，在一般情况下，帷幕灌浆技术比其他灌浆技术的灌浆深度要深很多，但是难度系数也比其他灌浆技术大[2]。

2.4承压条件下的灌浆

对大坝进行施工的过程中，灌浆孔经常涌出的承压水一般可分为两类：一是水库蓄水，在灌浆孔中若水位低于水库水位时会涌出承压水；二是地层里的含水层，由于这种水源的压力较高，所以，要将灌浆压力高于涌水压力，进而保证灌浆作业的顺利展开。

2.5化学灌浆

所谓化学灌浆是指灌浆浆液材料为高分子有机化合物的灌浆。化学灌浆浆液与其他灌浆材料相比有其自身的特点。一是控制性较好，通过调整配比可有效地控制浆液的凝聚时间；二是化学浆液有较好的流动性，浆液混合均匀、黏度低，可适应微小缝隙的灌浆施工，小于0.1mm的缝隙也可以进行化学灌浆；三是化学浆液凝聚后形成的有机化合体强度大、稳定性高、耐久性强、渗透系数小，防渗效果佳，对有防渗要求的工程较为合适。但化学浆液为有机高分子化合物，其本身存在一定的毒性，对环保要求高的施工区需慎用。化学灌浆的施工工序与帷幕灌浆大致相同。首先应打设试验孔并进行压水试验，第二步是布设灌浆孔并进行裂缝的渣土清理与干燥处理，第三步埋设灌浆管道和回浆管道，最后进行灌浆口封口处理和注水灌浆。

2.6接触灌浆

接触灌浆技术是指在岩石或者钢板结构的建筑物四周浇筑混凝土时，混凝土干缩后，对混凝土与岩石或者钢板之间形成的缝隙进行灌浆。当坝基和两岸在修建时存在缝隙，要利用接触灌浆技术将混凝土注入缝隙，用来连接坝基和两岸，使得坝体更加稳定，提高大坝在水流大时的承压能力。在操作时，注意混凝土要达到指定的温度后才能将浆液注入岩层，利用混凝土和岩层的物理性质来提高坝体的稳定性[3]。

3.水利工程中帷幕灌浆施工特殊情况的处理措施

第一，冒浆处理措施。在灌浆过程中，一旦出现冒浆的情况，工作人员要在第一时间采取铅封、封堵等处理措施，同时严格掌控灌浆压力、增加灌浆浓度、布设合理的进浆量，直到冒浆停止之后，压力满足设定的压力之后，在实施正常的灌浆操作。第二，串浆处理措施。在灌浆的过程中，如果待灌孔出现串浆的情况，则可以实施同时灌浆操作。假如条件不允许同时进行灌浆操作，则要堵塞串浆孔管。等到灌浆孔施工完成之后，要及时清扫和清洗串浆孔，接着再继续进行灌浆。此外，可以合理的增加相邻两个序孔施工间隔时间，以防止新灌入的泥浆把之前灌入裂隙内的浆液结石冲开。第三，灌浆中断处理措施。在灌浆的过程中，如果出现灌浆中断的情况，施工人员可以采取以下处理措施：首先，采用高效的措施尽量降低灌浆中断时间；其次，如果灌浆中断的时间超过30min，则要及时冲洗和清扫钻孔，再进行灌浆操作；另外，等到灌浆操作恢复正常之后，继续使用中断之前使用的水灰比。

4.结语

总而言之，水利工程影响巨大，不仅关乎国家水利水电，还与农业发展相联系，良好水利工程将为国民经济发展提供重要保障。所以，目前必须在水利工程中充分应用基础灌浆施工技术，为工程整体奠定坚实基础。

【参考文献】

[1]苏小伟.水利水电工程的灌浆施工技术探究[J].建设科技，2018（7）：139.

[2]杨荣生.水利水电工程基础施工灌浆技术解析[J].工程技术研究，2016（5）：62+65.

[3]赵华林.探讨水利水电工程中灌浆施工技术的要点经验[J].智能城市，2018，4（16）：129-130.