广西元鼎工程技术有限公司 广西 南宁 530022
【摘 要】在水利工程发展过程中，其各种施工技术手段和施工方法的应用日益增加。隧洞灌浆技术是水利枢纽对基础工程处理的一种重要方法之一。本文阐述了当前水利工程施工中隧洞的施工工艺，就灌浆技术在其施工中的利用方法和应用措施进行管理和控制，提出其相应的分析控制措施。
【关键词】水利水电工程；灌浆技术；质量控制
1 概述
隧洞灌浆主要是指用于水利工程隧洞、竖井、斜井和其他地下洞室的围岩或混凝土（钢衬）支护结构加固、防渗的灌浆工程，较多使用的有回填灌浆、围岩固结灌浆和接触灌浆。此外还有在隧洞掘进过程中遇地下水丰富的地层或十分破碎的地层时，用于阻水和临时支护的超前注浆；用于加强结构、改善受力状态的预应力灌浆等。在隧洞中还可能进行其他用途的灌浆，如帷幕灌浆、深层岩体固结灌浆等。
2 隧洞回填及固结灌浆施工
2.1设备配置
在水利水电工程施工中，其隧洞灌浆技术的应用分析与控制方法，在当前水利工程其施工管理应用的主要技术手段。另外投入3台YGJ-340型双层立式搅拌机，3台BW-250型泥浆泵，保证是施工过程中的主要管理和控制措施，其在控制的过程中是采用相关的技术手段进行综合分析与利用的过程。
2.2施工技术设计要求
（1）钻头。根据设计要求，隧洞灌浆施工中，手风钻和B100潜孔钻孔径40mm，钻头直径取38mm，2PC型地质钻机-孔径75~110mm，钻头直径取80mm。（2）垂直度。施工前应用水平尺、经纬仪检验校正。使钻杆垂直，垂直度误差不得大于2‰。（3）浆液配制。灌浆浆液采用425#抗硫酸盐水泥，通过80mm方孔筛的筛余量小于2%，拌浆桶采用高速搅拌机，转速为1400转/min的速度，储浆桶采用YGJ-340型双层立式搅拌机，高速搅拌机内水泥浆液应筛后放入低速搅拌桶内使用，浆液浓度采用重量比为3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶1共6个比级，通过计算确定各比级的浆液配合比，施工中为计量准确，同时便于施工，水泥应以整袋加入，不足整袋应以台秤称量。水泥浆液的配制应严格控制水灰比，施工中可根据土层性质及室内实验数据初步确定，然后根据现场施工情况修正。本工程施工回填灌浆采用0.5∶1；固结灌浆采用3∶1、2∶1、1∶1、0.5∶1；均满足设计要求。（4）灌浆材料。主要采用32.5R抗硅酸盐水泥，孔口一般采用丙乳酸砂浆。（5）设计规范范围要求。回填灌浆孔深为深入围岩10cm；固结灌浆孔深为深入围岩4m。
2.3施工工艺。
隧洞灌浆-表孔溢洪洞灌浆工程：本着“先回填，后固结”的原则。先进行洞顶回填灌浆施工，待回填灌浆施工结束并经质量检查验收后，再进行该部位的固结灌浆施工。（1）回填灌浆设计的施工技术要求及规范流程。回填灌浆主要用于隧洞混凝土衬砌层的背后，尤其在分布有断层、岩溶洞穴的地方，由于施工困难，多会遗留下较大空隙，为使混凝土层与围岩紧密结合，改善受力条件，有针对性地对较大空隙进行灌浆。隧洞混凝土施工中由于采用的是先浇筑底部1/4，再浇筑上部混凝土的工序，因此底部和两侧的混凝土相对比较密实，而顶部的混凝土由于自重的原因，始终和隧洞上部岩石形成一定的空隙，无法结合紧密。因此也是回填灌浆所要解新决的主要问题。（2）固结灌浆的设计施工技术要求及规范流程。在表孔溢洪洞拱形一周布置固结灌浆孔，孔排、距为3.0m×3.0m；孔深深入基岩4m，矩形布置；防渗标准均满足设计规范要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆固结灌浆主要对隧洞破碎岩石进行加固，以提高岩石的承载能力，减少内外渗水量为目的。隧洞固结灌浆孔与回填灌浆孔在设计上位置相同。只是在原回填灌浆孔上加深至3m即可。固结灌浆排序与回填灌浆相同。也是从隧洞两头向中间逐排或隔排推进的方式进行。由于隧洞围岩稳定、完整。裂隙较少，因此浆液浓度可选择2：1较稀比级的水泥浆。
3 施工质量保证措施
3.1浆液质量控制。灌浆施工前，应对水泥进行检验，检验结果应满足规范要求。灌浆施工过程中，还应随时抽检，受潮结块的水泥不能用于灌浆；同时还应抽测浆液的比重，采用经检验合格的液体密度计进行检测，不符合要求的水泥浆不能用于灌浆。
3.2 灌浆方法及灌浆压力。灌浆采用孔口循环、孔内纯压式的方法进行全孔一次性灌浆法，灌浆机采用BW-250型泥浆泵压送浆液。止浆塞采用挤压式机械塞，灌浆管采用高压钢编管。灌浆压力按设计及规范要求执行，回填灌浆采用0.3~0.4MPa；固结灌浆采用0.3~0.5MPa。
3.3 灌浆结束及封孔。回填灌浆在达到设计压力的情况下，单位吸浆量每分钟小于等于0.4L时，再延续30min。在每个灌浆孔全孔灌浆结束后，应对灌浆孔进行封孔。采用压力灌浆封孔法对基岩部分进行封孔，封孔压力采用该孔段的灌浆压力。封孔时将射浆管下入距孔底约0.5m处，用泥浆泵压入0.5：1的浓水泥浆，将孔内的水和稀浆全部置换出来，待孔口返出浓浆时停止注浆。
4 施工效果检查
4.1 外观检查。每个单元工程灌浆全部结束后，立即整理资料，报送至监理部，由监理工程师布设检查孔，检查孔的孔数不低于灌浆孔总数的5%。回填灌浆检查孔在各单元灌浆结束3~7d后进行，采用自上而下一段钻孔压浆试验方法进行，压浆实验采用单孔注浆试验。向检查孔注入2：1的水泥浆，在规定灌浆压力下，开始10min的注入量应不大于10L，否则应采取补强措施。最后对检查孔进行灌浆和封孔。固结灌浆检查孔在各单元灌浆结束3~7d后进行，立即整理资料，报送至监理部，由监理工程师布设检查孔，检查孔的孔数不低于灌浆孔总数的5%。采用单点法常规压水试验，并辅以岩体声波测试，检查孔压水试验透水率值应不大于3Lu。
4.2 检验检测。检查孔按灌浆孔总数5%以上布设，根据压水试验结束均小于设计防渗标准3Lu，均满足和符合设计规范要求。
5 灌浆效果分析
5.1 回填灌浆资料分析。分析单位注入量资料，从回填灌浆各次序孔灌浆成果资料看：其回填灌浆基岩灌浆总进尺884.09m，平均单位注入面积7.45kg/m2。Ⅰ序基岩灌浆总进尺357m，平均单位注入面积7.77kg/m2。Ⅱ序基岩灌浆总进尺527.09m，平均单位注入面积7.14kg/m2。Ⅰ、Ⅱ序呈递减趋势，递减率40.4%。回填检查孔基岩灌浆总进尺8.07m，最大单位注入面积4.2kg/m2，最小单位注入面积1.15kg/m2，平均单位注入面积2.46kg/m2。较基本孔减少68.3%。
5.2 固结灌浆资料分析。透水率资料分析，固结灌浆前压水试验46段，透水率最大值435.2Lu，透水率最小值4.1Lu，平均值为13.97Lu。
固结检查孔压水试验54段，透水率最大值2.91Lu，透水率最小值0.11Lu，平均值为1.42Lu。均满足和符合设计规范要求，且较灌浆前透水率减少92.4%。
6 结论
随着当前社会发展中，隧洞灌浆技术应用的日益提高，其在施工的过程中结合科学技术手段和管理方法进行综合的分析与应用是当前企业发展的前提和关键。隧洞灌浆基础防渗处理技术，在水利工程隧洞灌浆施工过程中效果非常明显，其施工质量的影响水利水电工程安全的主要措施。在施工过程中管理者要在挑战之中坚守岗位，对各个施工中的环节要做到严格的控制和防护能够有效的提高施工质量。由于水泥灌浆的效果比较可靠，成本比较低廉，结石强度不高，故多用于砂砾层的防渗灌浆。
参考文献：
[1]能肖文，程秀菊。水工隧洞封堵体设计与施工探讨［J］。广东水利水电，2007（1）
[2]蔡胜华，黄智勇，董建军，等。注浆法［M］。北京：中国水利水电出版社，2006
论文作者:陈东
论文发表刊物:《低碳地产》2016年第7期
论文发表时间:2016/10/14
标签：隧洞论文; 浆液论文; 基岩论文; 围岩论文; 透水论文; 过程中论文; 进尺论文; 《低碳地产》2016年第7期论文;