摘要：针对固结灌浆技术在水利工程施工中的应用进行分析，阐述了固结灌浆技术施工工艺，内容包括：灌浆材料的要求、钻孔及孔距的要求、灌浆方式、灌浆压力及控制、灌浆结束标准、封孔处理。对技术应用过程中的问题进行分析，介绍了不同问题的处理方式，如灌浆串浆、中断、冒浆、绕塞返浆等。最后，就固结灌浆效果的检测情况进行了论述。
关键词：水利工程；钻孔；固结灌浆
1工程概况
谋水库是一座以防洪为主，结合城镇供水，兼顾灌溉和发电等综合利用的水利枢纽工程。水库总库容为1.54亿m3，规模为Ⅱ等大（2）型工程，工程枢纽主要由混凝土重力坝挡水坝段、泄水坝段、发电引水坝段、生态放水管、鱼道等建筑物组成。本工程建基面为千枚岩岩石基础，在基础开挖完成后，经地质工程师现场勘查无软弱夹层，地质条件良好。由于本工程建基面开挖到相对不透水层线以下，所以只采取固结灌浆的方式进行基础处理，以提高岩体整体性和抗变形能力为主要目的的灌浆工程。
2水利工程施工中固结灌浆技术的应用
2.1一般要求
所有坝基灌浆工程必须在大坝蓄水前完成。接触灌浆须在坝体充分收缩后，大坝蓄水前的低温季节进行。
灌浆工程系隐蔽工程，应进行详细的施工记录及成果检测，记录及成果检测的内容和要求应符合规范的规定。
2.2灌浆的准备工作
所有钻孔应统一编号，并注明各孔序号。为检查灌浆的质量，施工单位应完成必须的检查孔，固结和回填灌浆检查孔的数量定为灌浆孔总数的5%。
2.3固结灌浆
本工程固结灌浆采用左右向间隔分2序实施。坝基开挖后，检测单位应监理工程师的指定进行岩体波速测试，固结灌浆结束14天后再进行灌后岩体波速测试，并对比施灌前后的岩体波速。
2.3.1冲孔及压水试验
灌浆前应进行孔壁冲洗（冲孔）和裂隙冲洗（洗缝），直至回水澄清延续10min为止。
a.冲孔
要求打捞干净孔内岩粉等杂物，实测孔深，孔内残留物厚度不大于20cm，大流量清水敞开孔口冲洗，直至回水澄清后持续10min为止。
b.压水试验
1、压水试验压力采用该孔段灌浆压力的80%。
2、压水试验吸水量的稳定标准为：将压力调到规定数值并保持稳定后，每5min测一次，连续四次测读压入流量，当测试成果符合下列标准之一时，试验工作即可结束，并以最终测读流量作为计算流量。
2.3.2灌浆
a.对灌浆材料的要求
1、灌浆采用普通硅酸盐水泥，其细度要求为：通过80μm标准筛的筛余量应小于5%，水泥应保持新鲜，受潮结块者不得使用。
b.灌浆方式
1、采用孔内循环法进行固结灌浆，射浆管距孔底不宜大于0.5m，接触段灌浆时，灌浆塞应阻塞在岩面以上0.2m处。
2、8m孔采用两次钻灌，3m孔采用全孔一次钻灌。
c.灌浆压力及压力控制
1、灌浆压力：Ⅰ序孔为0.3MPa，Ⅱ序孔视其情况可升至0.4MPa。
d.浆液变换
1、灌浆浆液浓度，应由稀到浓，逐级改变，浆液的水灰重量比，建议采用3∶1、2∶1、1∶1、0.5：1四个比级，开灌水灰比一般采用3∶1。
e.灌浆结束
1、固结灌浆作业应连续进行，不得无故中断，达到结束标准后终止。
2、灌浆结束标准
在规定压力下，单位吸浆量不大于1.0L/min，再继续灌注30min，即可结束灌浆。
f.封孔
1、全孔灌浆工作结束后，及时采用机械妥善封孔，封孔浆液比级不低于0.5∶1，要求封孔回填料与孔壁紧密胶结，回填料本身也应填密压实。
2.3.3特殊情况处理
a.串浆
灌浆过程中发生串浆时，应立即采取以下处理措施：
1、如被串孔正在钻进，应立即停钻。
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2、串浆量不大时，可按以下两种情况处置：
（1）当被串孔不具备灌浆条件时，可在灌浆的同时，向被串孔通入低压水冲洗、平压，间歇放浆，使水泥浆不致充填孔内。
（2）若具备灌浆条件，最好还是通水冲洗，尤其是灌串孔序次不同时；当然也可以并组同灌，据实视其利弊和方便与否而定。
3、当串浆比较大，不宜通水，或通水效果不佳时，可按下面四种情况处置。
（1）不具备灌浆条件，且串浆灌注的浆液比3：1稀时，应立即停灌，并冲洗干净，待被串孔具备可灌条件时再洗缝同灌。具备灌浆条件，可并组同灌。
（2）被串孔只有1～2个，且灌注浆液水灰比达到3：1或更浓，仅因被串孔没有洗缝，但经分析认为影响不大时，也可并组同灌。
（3）确实不具备灌浆条件，浆液又浓至3：1时，可用灌浆塞阻塞在被串孔串浆部位上方1-2m处，待灌孔灌浆结束后，立即将被串孔去塞，扫孔洗净，待后再灌。
4、当较多串孔并组同灌时，可采用多机（一泵一孔或几个并联组或其组合）同灌或分隔封闭分区灌注，封闭后24h再进行各封闭区的灌浆。
5、灌浆过程中，若发生与各类预埋仪器、倒垂孔、测压管（但它一般在灌后钻设）等串通时，应立即停灌，并通清水冲洗，直至被串部位水澄清后30min止，并待专门研究处理措施。
6、若钻孔与冷却水管遭遇。尽量设法适当避开重钻，对原孔妥善封填，并注意一定不要堵塞埋管。须通水检查和冲洗干净。否则，灌浆时应阻塞地埋管下至少50cm（这容易办到）处，并在灌浆过程中对埋管通水冲洗，封孔时，则应以埋管为界，分段封填，埋管上下各30～50cm不封填，同样应注意不能堵塞埋管最后通水检查和冲洗干净。
7、灌浆过程中，当灌孔靠近需要灌浆的横缝等，要注意防止浆液从止浆片或混凝土中的某些缺陷部位串到缝间，堵塞缝横灌浆通道和缝面，并应向横缝（底部灌区）通水平压、冲洗。
b.冒浆
1、灌前冲洗发现地表冒水时，应先将冒水点处理好以后再灌浆。
2、灌中冒浆时，应根据具体情况尽量采用嵌缝、表面封堵、加浓浆液等方法加以处理。当上述办法尚不胜对付，则可辅以限制进浆量，间歇灌浆乃至适当降低灌浆压力等方法处置。
c.绕塞返浆
1、为了避免绕塞返浆，要求钻孔应力求孔径均匀、孔壁光滑，应经常检查浆塞质量，灌前宜结合洗缝、压水试验乃至专门用压力水检查有无绕塞返水现象。一旦发现，可再度压紧或适当移动浆塞至合宜位置。
2、灌中出现绕返现象，则应中断灌浆，进行处理。要求设法紧塞、消除“绕返”对上段及拨塞等造成的隐患。
d.灌孔涌水
对有涌水的孔段（组）灌浆时，尤其当涌水压力超过0.2MPa时，则：
1、灌前测记涌水压力和涌水量。
2、尽量采用内管能转动的浆塞。
3、自上而下分段灌浆。
4、灌浆结束后再改用5：1（或3：1）的稀浆屏浆1h以上。
5、屏浆结束后再行闭浆，直至压力基本消失。
6、封闭孔口待凝48h以上。
e.灌浆中断
1、若因故灌浆中断，应尽可能迅速处理，缩短中断时间，中断时间不超过30min，中断时间超过30min，应立即设法冲洗，若冲洗无效则应扫孔复灌。
2.3.4质量检查
固结灌浆质量检查以钻孔压水试验检查成果为主，并结合钻、灌浆综合成果及钻孔取芯情况等资料进行综合评定。固结灌浆压水试验检查在该部位灌浆结束3天后进行。检查孔的数量不少于灌浆孔总数的5%，固结灌浆质量检查采用单点法压水试验进行，合格标准为：透水率小于3Lu。
3灌浆效果检查结果
3.1岩体声波速度测试结果
本次对7#、8#、9#坝段坝基岩体进行了岩体声波速度测试。从结果可见，灌浆前，几乎所有的测试孔均显示在坝基混凝土覆盖层以下1～2m范围内，岩体波速明显偏低，幅值小，波形畸变，说明岩体完整性较差，可能存在较多的裂隙、破碎等情况；下部岩体波速较高，一般在4.3km/s以上，波形正常，说明下部岩体完整性较好。灌浆后，少数测试孔岩体无明显低波速区域，大多数测试孔仍显示出混凝土覆盖层以下1～1.5m范围内岩体波速低于深部岩体波速；灌浆后坝段平均波速为：7#坝段4.97km/s，8#坝段4.74km/s，9#坝段5.04km/s，较灌浆前略有提高，其中7#和9#坝段平均提高4.8%，8#坝段平均提高3.7%。平均岩体波速和提高幅度满足设计要求。
3.2固结灌浆压水试验
灌浆结束后分别抽检了7#、8#、9#坝段坝基压水试验的透水率。从压水试验结果看，3个坝段上游侧透水率在0.68～1.80Lu之间，下游侧透水率在0.21～1.04Lu之间，满足设计要求。
参考文献：
《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62—2014）、《水工混凝土施工规范》（SL677—2014）
论文作者:汪杰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/25
标签：波速论文; 浆液论文; 钻孔论文; 坝基论文; 压力论文; 工程论文; 冲孔论文; 《基层建设》2019年第2期论文;