对水库施工中灌浆施工技术的探讨

对水库施工中灌浆施工技术的探讨

刘津国

沽源县水务局河北省张家口市076550

摘要：本文作者结合多年工作经验，主要对水库施工中灌浆施工技术进行了简单探讨，希望对相关从业人员有所帮助。

关键词：水库；灌浆施工技术；应用要点

近年来我国加大了水利工程建设，水库作为重要的水力基础设施，能够防范洪涝灾害发生、实现对农田的灌溉，并进一步改善生态环境，因此水库施工质量越发受到关注。在当前水库施工过程中，灌浆技术作为最为常用的一种施工技术，其利用具有胶凝性和流动性的浆液灌入到岩层裂隙中来，浆液胶结硬化后可以有效的提高水库基础的抗渗性能，实现对裂缝或是缝隙的弥补，保证水库的质量和安全

1水库施工中灌浆技术应用要点

1.1岩溶地段的的灌浆施工

在岩溶地段进行水库工程施工过程中，通常会采用高压灌浆技术，主要以有填充物和没有填充物的基础施工为主。对于岩溶地段有填充物的施工，需要在施工开始之前针对于岩溶地段的施工开发部、特点和深浅等来制定相应的技术方案，在地基基础处理时，一般会应用不冲洗高压水泥灌浆，以此来提高整体工程的稳定性和抗渗性能。也可以将水泥以条带状穿插在土体中，形成网格状的包裹，以此来提高地基的稳固性。

1.2大吸浆量情况下的灌注

水库工程施工中，岩缝灌浆时由于地层结构原因灌进的水泥浆会在别的地方涌现出来，增加灌浆的难度。因此在施工前，需要制定限流的应急预案，对注入浆量进行限制，以此来减少浆液的流动速度，使其慢慢凝结。同时采用降压的处理方法，通过降低压力或是自注的方法，以此来确保灌入的浆液能够全部凝结。

2水库施工中的常见灌浆技术

2.1固结灌浆

采用固结灌浆方法可以有效的增强岩体的抗变形能力、承载力和稳固性，有效的避免岩体发生坍塌事故，提高水库的安全性。在实际施工过程中，需要严格按照工程圖纸规范要求，将固结灌浆压力维持在特定压强区间范围内，并根据灌浆实验结果来对灌浆压力进行控制，确保灌浆压力在短时间内即能够达到设计要求。对于注入率相对较大的部位，则采用分级升压的方式。根据工程实际情况来合理选择固结灌浆浆液的配比。在实际灌浆过程中，当压力均匀升高且吸浆量保持不变、吸浆量均匀减少且灌浆压力保持不变的情况下，水灰比不宜随意更换，在灌注过程中，当某一等级灌注时间超过30分钟，或是灌入量超过400升时，吸浆量与灌浆压力变化不显著，则需要提高水灰比灌注等级。当固结灌浆完成后，需要将孔内残留的污物及脏水全部排除，并利用砂浆对其进行人工封孔，进一步抹平孔口，确保其表面与混凝土表面保持在同一水平面。

2.2帷幕灌浆

采用帷幕灌浆作业时，可以有效的降低闸坝砂砾石或是岩石地基的渗透压力和减少渗流量，有效的保证水库工程的安全性和稳固性。在实际施工过程中，需要按照设计要求布置帷幕灌浆孔，利用钻孔机进行钻孔作业，一旦出现孔斜超出规范要求的情况，宜及时进行纠正及采取相应的补救措施。钻进完成后要对钻孔进行冲洗，同时在灌浆前还要利用压力水冲洗裂隙，冲洗完成后，利用导孔自上面下分段进行压水试验。在帷幕灌浆过程中，根据分序加密原则每排孔分为三段进行施工，第一段以2m为宜，第二段以4m为宜，第三段长度则为3.3m，当遇到地质条件复杂的孔段时，则宜适当调整段长。采用纯水泥浆作为灌浆材料，在实际灌注过程中，需要根据实际情况来选择以灌浆压力或是注入率来进行控制。对于岩层结构较为完整且透水性较小的情况，宜采用以压力为主的控制方法，当岩层结构破碎且透水性较大时，则要以注入率为主进行控制，当注入率较大时要采用采用较低的灌注压力。灌浆结束后要采用分段压力灌浆封孔法进行灌浆孔封孔作业。

2.3劈裂灌浆技术

劈裂灌浆是利用水力劈裂原理在坝轴线上钻孔和加压灌浆泥浆加固新防渗墙的一种方法。沿坝轴线劈裂灌浆后，在泥浆自重作用下，浆体与坝体共同作用，成为与坝体牢固结合的固体防渗墙。劈裂灌浆主要是利用坝体的应力规律，通过灌浆压力使坝体沿预定方向劈裂，在坝体的轴线方向，同时灌注一定的泥浆进行加固处理，进而形成连续的防渗泥墙。泥浆加固技术由于灌浆压力通常都要大于充填式灌浆，能够更加有效地堵塞孔、裂缝或者切断软层，以有效提升坝体的防渗能力与填筑密度。与此同时，坝体应力会重新进行分布，坝体变形的稳定性将会通过灌浆、坝体间的相互压力而重新分布。除此之外，由于坝基的相互影响，坝基的应力分布与坝体基本相似，因此坝基劈裂可以有效提高坝基的防渗能力与压实度。在压力作用下，浆体克服初始应力与抗拉强度，会直接破坏或扰动岩土结构，使垂直方向小于主应力的平面发生分裂，打开原始裂缝或孔隙，在地层中形成新的裂缝或孔隙，浆料的可灌溉性和扩散距离增大，所用的灌浆压力相对较高。需要进行劈裂灌浆处理的水库工程通常都会存在裂缝、洞穴以及孔隙等多种质量隐患，这些隐患可归结为大坝土层的变形和能量积聚。为了消除隐患，应充分释放坝体某些土层中的应变能，即坝体的原始应力不平衡被完全破坏，形成新的坝体平衡应力，减小坝体局部的应力，维持坝体安全稳定。劈裂灌浆通常以压力泥浆充当能量的载体，通过对孔位的合理布置，有效控制劈裂坝体，并立即利用泥浆对其填充，有效弥补坝体应力不足的情况，确保坝体安全稳定。

2.4高压喷射灌浆

近年来，水库工程的建设技术得到显著提升，尤其是在防渗水及加固方面。高压喷射灌浆工作首先是高压喷射水泥浆液，使其将被灌注的地质层结构进行破坏，再将混合水泥浆液与被灌土层颗粒进行充分搅拌，加速壁状固结体形成，从而发挥防渗水并加固的作用。若在浅层岩溶地区使用，由于岩溶地质较软，土质不稳定，可使用高压喷射灌浆技术，将水泥通过高压喷射的惯性渗入到土质中，并使其快速凝结与土壤密切粘合，增强岩溶地区的负载力与稳定性。此技术与其他防渗加固的方法相比，具有成本低、施工效率高且材料种类多等优势。但缺点是受施工地质方面限制，必须应用大量的施工设备，若出现超过200mm以上的颗粒，其位置极易出现渗水现象。根据施工的地质以及防渗情况，可使用旋喷、摆喷、定喷等3种不同的喷射方式。

3灌浆施工中需要注意的问题

3.1灌浆施工对施工材料的要求

灌浆施工中水泥浆使用较多，在使用过程中应该按照合适的比例配置水泥浆，待材料充分融合之后，需要检验浆体的粘合性是否符合施工要求，以保障浆液使用的科学性和合理性。另外，浆液需要具有一定的保水性，浆体的粘稠度要合适，保证材料的性能，从而达到施工的要求。

3.2解决坝基裂缝和坝基冒浆问题

若是裂缝的深度较浅，需要先确定出水的位置，埋设出水管，利用反压灌浆的方式把管道进行封口处理。若是裂缝的深度较深，则需要采取高压灌浆的方式，采用这种方式需要注意灌浆的压力变化。等裂缝完全填补之后再重新开始施工。当水库建设过程中遇见冒浆的情况，施工人员需要及时确定冒浆的位置并对其进行勘察，给出相应的解决措施。例如，若是冒浆的位置在坝基底部，施工人员需要重新计算灌浆的时间和灌浆的量，然后对灌浆时间和量进行严格的控制，

4结语

总之，灌浆技术在水库施工中常被用于地基加固与建筑防渗的重要工程措施，在水库工程的地基处理上应用非常广泛。水库工程的基础灌浆施工技术是一项重要的复杂的技术、对工程设计者和施工人员有很高的要求，随着水库工程的灌浆技术的不断发展，其会在一定程度上促进水库工程质量和安全的提升，更好的发挥出水库工程的重要效能。

参考文献：

[1]张美红.灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].黑龙江科学，2015（3）.

[2]尚青磊.关于水利工程灌浆施工的分析[J].低碳世界，2017（35）：37-38.