水工基础特种地层灌浆法

水工基础特种地层灌浆法

刘典忠

中国水电基础局有限公司 301700

摘要：在经济社会快速发展的背景下，各个行业层级的人们都面临着新的问题和机遇。许多新技术也被引入到水利水电工程中，注浆技术作为水利水电建设中最常用、最基本的技术，也催生了许多先进的方法。随着生活供水和水电的发展，固井技术已应用于各种特殊地层，如可吸收粪便量大的地层，或漏水量很大的地区、岩溶地段等。相应的注浆方法有效地使用为下一个项目打下坚实的基础。水利水电设施建设是基础设施建设的重要组成部分。在水利水电工程中，由于地质基础的不稳定性，坝基填筑时可能会出现岩溶区和吸力大的下底层，会影响水利水电工程的整体质量。本文将重点介绍水利水电工程基础注浆时特殊层的灌浆方法。

关键词：水工基础；特殊地层；灌浆法

水利水电工程中的地基浇注对整个结构起到填充、密封、胶合、固化等作用，有助于提高施工的整体质量。特殊水库条件的出现增加了注浆难度，科学、智能地选择注浆方法，有效利用实施成为建设部门必须考虑的问题，下文将进一步研究水利水电设施基础注浆时特殊地层的灌浆方法。

1 灌浆在水利水电工程中的作用分析

1.1防止泄漏

水利水电工程浇筑基础时的防渗漏功能尤为重要。解决渗漏问题，可以防止水利水电工程因严重渗漏问题造成地基塌陷或工程裂缝，有助于提高整体施工质量。我国目前水电用防渗漏注浆方法主要有压力注浆、循环注浆和高压喷射注浆三种。以高压喷射渗碳法为例，使用钻机等设备进行高压喷射注浆后，利用专用喷嘴在土层预定位置借助专用喷嘴开启高压脉冲泵。用于在爆破过程中喷浆。在土壤中滚动，用爆破力将土壤切开，然后将水泥和土壤混合，以巩固水利水电工程的基础^[1]。

1.2灌装封口

由于地基性质不同，受水利水电工程选址的影响，会产生水库土体松散、空洞、土层含水量高等问题，影响水利水电工程的施工和建设。也可能由于特殊层的固井工作没有正确进行会造成表面开裂和下沉的风险。选择合理的注浆方法，可使注浆压实成石，填补特殊地层的缝隙和空洞，有效阻断采出水的流动，​​防止水蚀，对特殊地层的稳定性产生不利影响，有效提高地层的致密性。同时，浇筑水电工程的基础层也可以施加压力。特殊层中的小裂缝和孔隙很难用砂浆填充，但采用加压的方法将砂浆压入地下。沿喷嘴下井再浇注，可利用浆液压缩细小的裂缝和孔隙，提高地层的致密性和力学性能，提高水电工程的整体施工质量^[2]。

1.3粘接固化效果

水利水电工程影响着我国各行各业的产品生产和居民的日常生活。国家加大对水利水电设施建设的重视，加强研究开发和现代化建设。主要灌浆使用的设备和灌浆材料，我国使用的灌浆材料的凝胶性能得到了显著改善，一些解决方案可以填充和粘合特殊地层中的松散岩块和裂缝，以增加其承载能力。在水利水电工程中，水泥和化学灌浆材料在特殊层中与粘土材料混合反应，形成坚硬的“岩石状”材料，增加了特殊层的强度，使其成为稳定的支撑。有助于进一步建设水利设施和水电^[3]。

2 水利水电注浆的基本方法

在水利水电工程建设初期，基础注浆技术种类相对较少，使用的技术也相对落后。但今天，由于技术高度发达，注浆技术也发展了多种类型，其中主要有循环注浆技术和压力注浆技术两大类。

2.1压力注浆技术

压力胶结技术主要用于裂缝较大的岩层。使用这种方法时，必须先钻孔，然后用砂浆填充。流体在井内循环，可有效提高固井质量和效率。使用这种灌浆技术时，一定要注意不要钻得太深，同时注意不要堵住细小的裂缝，否则无法进行充填。

2.2注浆循环液技术

循环注浆技术可分为循环注浆法和循环注浆法两种。循环孔注浆法是指在孔内进行循环工作的方式，而循环注浆法是指在孔内进行循环工作。其中，通孔循环灌浆法可以有效地保持灌浆处于流动状态，将颗粒数保持在最低限度，保持较高的灌浆效率。因此，循环注浆技术是应用最广泛的注浆技术。

3 水利水电工程基础注浆特殊层注浆方法

在水利水电工程中，主要采用的注浆方法也因地形不同而不同。根据具体层数，可分为承压水地形条件、出水地形条件和极端漏水地形条件等几类。三种特殊底漆较为典型，注浆方法如下。

3.1有水加压注浆

离开固井孔的通常承压水通常来自地下水或水库。来自水库的承压水压力相对较低，而来自地下水的承压水压力相对较高。因此，在注浆前，首先要测量承压水中的水压，并明确水压的来源和数值，以便选择合适的注浆方法，保证注浆的成功。对于特殊承压水库，常用的固井方法如下： (1)保压法。先进行正常的灌浆作业，然后将灌浆浓度提高到原来浓度的5倍左右，再继续灌浆作业。使用这种方法可以降低压力，防止过大的压力破坏先前正常注浆作业的结果。 (2)封闭浆液。完成分步注浆作业后，应立即关闭进、回水阀，以免后续注浆作业对先前的注浆造成压力而造成损坏。 (3)化学灌浆。当上述操作不能有效解决承压水超压问题时，可采用后一种方法，即化学引浆法。顾名思义，化学灌浆就是在浇筑的灌浆中加入适量的化学混凝剂，引发化学反应，加速混凝效果，可以提供非常好的抗压性。例如，在岩溶地区，常采用化学灌浆，可提供良好的灌浆抗压能力，加快灌浆硬化速读，加快灌浆工作进度。

3.2冒水情况下注浆

上述注浆方法不适用于有水流出的地区。在这种情况下，第一步通常是用暂时停止取水的物体挡住冒出流动的水。只有这样才能进行注浆作业，所以成功灌浆项目的机会会高得多。对于供水量大、出水口多的地区，首先要适当排放废水，可采用适当直径的管道收集废水，然后将管道密封。因此，可以通过多次重新填充溶液来修复泄漏。对于有水流出的裂缝，管道集中灌浆不适合裂缝的形状，此时还需要用物体将裂缝封堵，留一部分，然后灌浆。其他裂缝也是一样，直到所有的裂缝都被修复。

3.3大量漏水时的灌浆

由于地层漏水量较大，情况较为严重，上述方法完全不能满足需求。这时就要根据具体情况对漏水进行分类，然后采用合适的灌浆方法。一般来说，对于非常大的漏水，从水流和坡度来看，大致可以分为以下两种：(1) 在坡度很小，没有水流的大裂缝中，第一步是对裂缝填充即填缝。可填充浓度较高的浆液或水泥，待灌浆完全进入裂缝后，使用化学灌浆，并加入适量的混凝剂，保证灌浆快速硬化。同时，注浆过程采用间接操作，确保裂缝完全填满。在这种特殊情况下，由于倾角小，没有水流效应，因此可以利用上述操作进行高效灌装，无需其他操作。(2)大裂缝或凹坑，倾斜角度大，受水流影响，需要特殊处理。首先，在浇注前，要根据具体情况选择合适的悬浮液。在此期间，需要使用高强度、速凝的浆料来完成填充。具有这种特性的浆料可以防止填充过程中由于流水导致的浓度降低，从而不能有效地填充。其次，浇缝时的操作也不同。必须选择薄膜袋灌浆的方法，用专用薄膜袋过滤浆液中的水分，使浆液浓度变高。最后分批注浆，将注浆分成两个通道，进行双注浆作业。可大大提高灌浆效率，避免灌浆浪费，同时降低成本。

4结论

综上所述，不同地区所采用的基本灌浆工艺不同。具体的地形也有不同的环节，每一种情况，比如有水的地形，根据不同的出水口管理，采用不同的灌浆方法。因此，有必要对症下药，分析实际情况，按照最合理的方案填补特殊的缝隙。由于我国科学技术的不断发展，注灌浆技术的快速发展已成为必然趋势。但无论如何发展，灌浆技术都必须根据实际情况进行科学、智能化的选择，才能保证水利水电工程的顺利进行，达到项目的预期效果。

参考文献：

[1] 吕萌. 水利水电工程基础灌浆中特殊地层的灌浆方法[J]. 中文科技期刊数据库(全文版)工程技术, 2020.

[2] 陈钺. 水利水电工程基础灌浆中特殊地层的灌浆方法[J]. 工程技术:全文版:00153-00153.

[3] 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]. 建材与装饰旬刊, 2008(07):179-180.

作者简介：刘典忠 （1975.02-） 湖北鄂州 本科 高级工程师 水利水电工程 中国水电基础局有限公司