试论基础灌浆施工技术在水利工程中的应用

试论基础灌浆施工技术在水利工程中的应用

樊晓敏

樊晓敏

菏泽市东鱼河流域工程管理处山东菏泽274000

摘要：受制于不同地区的地质、水文、经济发展等条件，很多地区的水利工程施工中出现了较为严重的问题。本文以基础灌浆施工技术为研究切入点，分析基础灌浆施工技术在岩溶地区、吸浆加大、漏水漏浆等情况下的应用特点，旨在提升我国水利工程的兴修质量。

关键词：基础灌浆；水利工程；施工技术

1.基础灌浆施工技术在岩溶地区的应用

岩溶地区是指那些地质条件复杂，地下溶洞较多的地区，这些地区地质处于极为不稳定的状态，在进行施工中很容易出现很多工程问题。当前在岩溶地区采用基础灌浆施工技术尚未形成统一的标准施工方案，多为施工人员和技术人员依据工程经验开展施工。依据工程经验将岩溶地区基础灌浆施工分为两种：一种是岩溶地区无填充物的基础施工，另—种是岩溶地区有填充物的基础施工，这两种情况下对于施工的要求是不相同的，因此需要根据工程实际采取相应的技术方案。

1.1高压旋喷灌浆技术

高压旋喷灌浆是当前基础灌浆施工技术中常用的技术之一，其主要是依靠大型以及中型钻地机械深入岩溶地区的地下开展施工。其具体工作原理是在大型的机械设备上安装一个能够喷射水泥浆的大型喷嘴，然后利用机械动力将水泥浆通过喷嘴向周围的土层射去。由这一类的机械功率都较大，射出的泥浆冲劲十足，可以将喷嘴周围的土层有效的侵蚀掉。同时在喷嘴喷射泥浆的同时，钻地机械顶部的螺旋赚头就会在电动机的带动下向上拔出，水泥浆液通过钻机设备灌注到孔中然后与喷嘴喷射的水泥浆融合到一起形成新的结构层。当水泥浆中的水分蒸发掉了之后，该结构层就形成较为坚固的地质层次，起到加固地基的作用。

1.2高压灌浆技术

高压灌浆技术的目的是对现有的岩溶基础结构层次进行加固，从而极大提升了地质层的结构稳定性。对于岩溶地区来说，地下孔洞较多，地质结构性质较差，如果不采用较为填充物对于岩洞进行填充，那么就会对成型后的结构层产生较大的影响。因此为了提高结构层的地质稳定性以及防渗水性，就需要采用高压水泥灌浆技术对于存在缺陷的结构进行修复。通过喷射高压的水泥浆对于不稳定的结构层进行冲压，泥浆逐渐成网状结构，将原来松散的土石结构紧密地包覆起来，从而大大提升了基础工程的抗流体冲蚀能力以及抗震能力。

1.3基础灌浆技术在浅层含岩溶层的运用

基础灌浆技术顾名思义是采用普通的灌浆技术对于溶岩地区进行灌浆加固，该技术多适用于溶岩层较浅且基层有着较好的支护结构层。在对于浅层溶岩区域采用基础灌浆技术首先要采用挖掘工具将浅层溶岩区域的沙土及时清理出来，在清理干净之后，方可采用基础灌浆技术对于腾出来的空间进行泥浆回灌，从而提高灌浆效果。

1.4基础灌浆技术在深层含岩溶层的运用

深层岩溶层是指那些深度超过五十米的岩溶层，这一岩溶层因此深度较大，对于灌浆施工造成了较大影响。由于高压旋喷灌浆技术对于机械钻机以及液压泵的要求较高，在较深的岩溶层是很难直接运用基础灌浆技术开展灌浆的，这就需要采用基础灌浆技术在深层岩溶层进行预灌浆处理。通过运用基础灌浆技术将深层含岩溶层周围的地区进行清理，然后进行水泥浆的预灌浆。利用水泥浆渗入到深层含岩溶层会对周围的土体等填充物产生挤压的特性，将深层含岩溶层中的松散填充物及时排出去，从而为后续的高压旋喷灌浆技术提供基础。

2.基础灌浆施工技术在吸浆加大的水利工程中的运用

依据工程经验可知，对于水利工程中的结构层裂缝进行灌浆技术处理后，那么填充的水泥浆毁在三个小时之内基本凝结。同时对于水利工程来说，对于裂缝以及溶洞的填充与基础施工不同，在进行灌浆时使用的水泥的数量以及含量是不相同的，一般情况下水泥的含量不高于，这远低于正常混凝土的施工标准，因此采取正常的施工方案进行灌浆施工是可行的。从建筑工程学的相关知识可知，地质结构中的裂缝其与外界大气压会产生较大的压力差，导致很多裂缝在进行灌浆处理的时候出现大量吸浆的情况，导致无法正常用水泥浆将裂缝完全填补。在实际的水利工程施工中，由于地质的复杂性，很多地区的地下裂缝之间是存在连通关系的，这就导致对于某些裂缝进行灌浆处理的时候，水泥浆会顺着通道流到其他地方，导致需要填补的裂缝始终无妨正常进行填补。实际施工中多采用以下方式进行应对：

2.1控制水泥浆的流量

控制水泥浆的流量是指控制单位时间内向裂缝灌入的水泥浆含量，避免大量的水泥浆流入到其他地方去。依据水利工程施工经验可知，一般情况下将水泥浆的流量控制在是比较合适的，这样的流量既能够满足灌浆的要求，同时也不会造成较大的水泥浆浪费。通过控制水泥浆的流量可以降低水泥浆的流动速度，增加水泥浆的流动时间，从而使得水泥浆更容易成型，在短的时间内对裂缝进行填补。

2.2降低灌浆压力

根据工程知识可知，当灌浆的压力降低后，那么灌浆设备的内外压差也就降低了，水泥浆的喷射速度也降低了，水泥浆在裂缝中的流动时间增加了，使得水泥浆以一种较慢的速度在裂缝中流动，使其能在较短的时间内成型。我们降低灌浆压力是使水泥浆在裂缝之中反复多次流动，当水泥浆基本不流动时候再通过加压的方式使得水泥浆开始凝固。

3.灌浆施工技术在水利工程施工中出现漏水严重的情况下的运用

受制于施工地质条件、水文条件以及灌浆设备等因素，在水利工程中开展施工很容易出现漏水的情况下，如果不能够及时科学的处理，那么漏水现象会更加严重。根据较多水利工程兴修的经验可知，水利工程施工中出现漏水严重多数是因为在设计之初地址选址失误造成的，设计人员没有对于选址点进行详细的实地地质勘探，导致水利工程施工出现大面积的漏水现象。此情况下如果采用普通的灌浆技术所花费的人力、物力是巨大的，实际水利工程最常用的是模袋灌浆法和填充级配料法进行处理。

3.1模袋灌浆法在水利工程施工中的运用

模袋灌浆是通过模袋将调配好的水泥浆装起来，然后以整体的形式进行灌浆处理。由于水流工程要求施工后的结构层抗水体侵蚀的能力较高，因此模袋灌浆法采用的模袋多为尼龙、聚丙烯等耐磨性较高的材料制成。在使用模袋灌浆的时候，模袋中的各泥浆成分相互挤压，通过模袋表面的小孔洞将水泥浆中的部分水分排出去，而水泥及沙土成分则被保留下来，水泥浆的水分进一步降低，其成型速率大大提升。

3.2填充级配料法在水利工程施工中的运用

填充级配料法是利用不同粒径大小的填充料进行混合，从而降低了填充料混合后的内部间隙。水利工程中采用的填充料多为水泥、沙砾、土石等材料，有些水利工程为了降低成本，往往都是就地取材。采用大粒径如砾石等作为填充料时候一定要大粒径填充料和小粒径填充料之间的配比，大粒径的填充料是填充级配料的主体成分，也是对漏水部分进行填充的骨架，而小粒径填充料则是填充大粒径的填充料之间的空隙，起到提高填充级配料密实程度的作用。因此在实际的水利工程中，要根据需求科学合理进行填充料的配比。

4.结语

在经济高速发展的当代社会，水利工程的重要性越来越大，在蓄水防洪、水利发电、水产养殖业等方面扮演了重要的角色，因此加强水利工程建设具有重要的意义。在水利工程中要因地制宜地采用灌浆技术，根据不同地质条件、水文条件以及施工要求等因素选择相应的灌浆技术，提升灌浆效果。

参考文献：

[1]王斌;薛红伟;;水利工程基础灌浆施工技术[J];科技创新与应用;2012年18期第124页

[2]韦瑞生;;浅谈基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J];黑龙江科技信息;2012年09期第286页