广西壮族自治区南宁水利电力工程处 530001
摘要：随着我国经济科技的快速发展，我国的水利工程技术也取得了很大的进步，灌浆施工技术是水利工程中的重要施工技术，可以增强地基的防水性和强度。施工中必须按照要求经过严格的处理，对施工中的各个环节进行合理的选择，同时控制施工的要点，做到针对设计要求合理选择施工技术。本文在此从灌浆的种类出发，对灌浆技术在水利工程中的具体的技术应用要点做了详细的研究。
关键词：水利工程；灌浆；钻孔技术
前言
灌浆技术作为水工建筑物地基处理常用和重要的工程措施在大型坝基与水库建设中得到了广范的应用，选择适合的灌浆技术进行施工可以得到较好的加固与防渗效果。而随着灌浆技术的应用范围越来越扩大化，作为水利工程极为重要的技术环节，更应该注重灌浆技术的应用以及与地质条件的相符程度和适应性。
一、水利工程施工中遇到的地基要求和地基处理方法
水利工程施工对地基基础的基本要求是：具有足够的强度，能够承受上部结构不传递的应力；具有足够的整体性和均一性，能够防止基础的滑动和不均匀沉陷；具有足够的抗渗性，能够避免发生严重的渗漏和渗透破坏；具有足够的耐久性，能够防止在地下水长期作用下发生侵蚀破坏。
基本方法有开挖、灌浆、防渗漏、桩基础、锚固、置换法、排水法以及挤实法。最常用的方法是开挖处理，即将不符合设计要求的覆盖层、风化破碎有缺陷的岩层挖掉。在这里我们来浅谈一下灌浆法。灌浆是利用灌浆泵的压力，通过钻孔、预埋管路或其他方式，把具有胶凝性质的材料（水泥）和掺和物（如黏土等）与水搅拌混合的浆液或化学溶液灌注到岩石、土层中的裂隙、洞穴或混凝土的裂缝、接缝内，以达到加固、防渗等工程目的的技术措施。
二、水利工程中灌浆的种类
1、 帷幕灌浆
帷幕灌浆简单来说就是指在坝基内布置一道帷幕，来防治渗漏。帷幕灌浆的布置深度需要根据坝基的地质条件来确定，一般情况下，帷幕灌浆需要布置在很深的位置，甚至超过百米。
帷幕灌浆分为多空灌浆和单孔灌浆，大多数工程使用单孔灌浆，主要是由于单孔灌浆布置起来比较简单且容易操作，省时省力。
2、固结灌浆
布置固结灌浆主要是为了增强坝基岩石的渗水性能及强度，需要严格按照施工场所的地质条件进行布置。深度一般≤10 m，但是在一些特殊情况下，灌浆深度则要高达40 m，灌浆孔之间相互交错，可以一起冲洗和灌浆。
3、接触灌浆
接触灌浆在水利工程中的应用并不广泛，它主要用于增强水利工程中各个连接部位的强度，提高坝基的稳定性和抗滑性。
三、水利工程常见的灌浆施工技术
1、混凝土裂缝灌浆施工技术
混凝土裂缝灌浆施工技术，即通过环氧灌浆法来修补混凝土裂缝，对水利工程进行加固和补漏。混凝土裂缝灌浆技术是从坝工构筑物的施工技术发展来的，在多年的实践中，运用效果十分突出，证明了其不但能达到预定的施工效果，而且成本低，可操作性强，在土木建筑混凝土工程裂缝的修补中得到广泛的应用，特别是在水利工程施工过程中的应用，效果显著。混凝土裂缝灌浆施工技术在多年的应用过程中得到了不断的完善和提高，现在已逐渐成为水利工程灌浆施工技术的一个重要方法。
2、诱导灌浆施工技术
在水利工程灌浆施工时，由于天然地基条件的限制，需要通过各种手段，人为创造出设计条件，使账幕工程能够达到既能挡住泥土的侧压力，又能防渗漏的要求，并且能够很好地控制浆液流动的范围，保证灌浆帷幕工程的施工，这就是诱导灌浆施工技术，它能够全面加固地基基础工程，提高其防渗漏能力，大大提高了水利工程的质量和安全。
3、无塞灌浆施工技术
无塞灌浆施工技术是在帷幕灌浆施工技术的基础上发展来的，即采用空心钻杆或无缝钢管作为射浆管，来代替常规帷幕灌浆的灌浆塞，其特点是灌浆不需要待凝，不仅有效解决了有塞灌浆中的漏水问题，还能够显著地缩短施工周期，从而降低施工成本，提高施工效率。无塞灌浆施工技术的应用，使水利工程的整体防渗能力得到一个质的提升，从而使得它在水利工程灌浆施工技术中得到了广泛的应用。
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四、灌浆技术在水利工程中的具体应用
1、施工前期准备
水利工程施工环节繁琐，内容丰富，施工质量影响因素很多。要保证工程质量，做好前期准备工作必不可少。施工单位要提前对施工地点的自然情况、地质、地理条件进行全面、充分的调研，掌握第一手资料，在此基础上因地制宜地制定施工方案，对工程实施过程中可能遇到的问题和面临的风险做出防范应对措施。要做好技术准备，对施工人员进行系统培训。施工开始前，要进行技术交底，组织技术人员、施工人员对工程设计图纸等技术文件进行细致学习，掌握各项要点和安全操作规范。
2、钻孔技术
钻孔环节在灌浆施工中尤为关键，对钻孔的要求也极为严格。首先，不管是直孔，还是孔壁，必须具备良好的笔直性和足够的均匀度。其次，在施工中，应制定一套合理可行的程序，严格按照规定进行操作。例如灌浆流程要从前到后依次开展，需注意后一钻孔作为前一钻孔的检查孔，应借助压水实验来检查钻孔的吸水量，如果吸水量达到要求，便可省去后续孔的灌浆工作。此外，钻孔过程中会留下许多岩粉或其他杂质，在灌浆施开始前，必须对裂隙进行清理，彻底中冲洗掉其中的岩粉，保持孔的干净。
在钻具升降的过程中，需要注意几点，操作人员应对天车、空口及卷扬机等加以重视；卷扬机在运行中，应注意动作的和缓，不能猛刹猛放，禁止用手直接拉钢丝绳，如缠绕不规则，应用木棒或其他物进行拨动。如有坍塌现象，必须减缓速度。
3、灌浆方式
灌浆方式分为两种，一种为纯压式灌浆，即单纯地把浆液沿灌浆管压入钻孔而不返回循环，适用于裂缝较大的岩层，孔深不大，而缺点也十分明显，即容易堵塞细小的裂隙的进口，阻碍灰浆填满缝隙。因此在实际施工中很少采用纯压式的灌浆技术，第二种方法是循环式灌浆，又分孔口和孔内循环，孔口循环为浆液仅在孔口进行循环，实质上还是一种纯压式。孔内循环则是用内外两管之间的空隙返回到孔外。此法特点是：浆液在孔段中始终保持流动状态，减少了颗粒沉淀，灌浆质量较高，应用广泛。
4、做好灌浆保护
灌浆完成后，混凝土强度需要相当一段时间才能达到预定指标。在这之前，必须采取相应的保护措施，避免灌浆质量受到影响而降低。灌浆保护时间通常为一个月左右。在这期间，还要进行必要的检测、检验，最常用的方法为水压试验。同时要辅以其它检验手段，以提高检查结果的可靠度。一是要认真查验工程施工原始数据，特别是要做好灌浆记录的分析。二是要通过检查孔对灌浆胶结状况进行检查。每个检查孔都要通过压水试验，对于帷幕灌浆，还需要检查钻孔的数量。孔径检查也是一个重要步骤，其中帷幕灌浆检查孔直径不能超过110毫米，固结灌浆检查孔不能超过140毫米。压水试验要遵循相应的技术标准，通常采用三段法进行试验，正式试验前要对钻孔进行冲洗，以保证实验时水流量稳定。
五、不同地质条件下灌浆技术的应用
1、灌浆施工技术在岩溶地区的应用
使用高压灌浆技术对岩溶地区实施基础灌浆。为了使填充物更加密实，对岩溶地区的基础一般使用不冲洗高压水泥灌浆的方法，使用高压水泥灌浆法处理的基础具有很强的稳定性和防渗水性。另外，使用高压灌浆能让水泥以条形状向土壤中渗透，在渗透土壤的过程中，水泥浆逐渐成网状结构，因此，高压水泥灌浆法使基础有着很强的抗劈裂能力，从而使得基础有更强的稳定性。
使用高压旋喷灌浆技术对岩溶地区实施基础灌浆。高压旋喷灌浆技术是依靠机械钻机能深入地下的特点，在钻机的头部安装特殊的喷嘴，利用高压泵将水泥浆从钻机头部的特殊喷嘴喷射出去，在喷射水泥浆的过程中对原有的土层进行了破坏，与此同时，高压钻机的头部一边向上提出，一边高速旋转，使得喷射出的水泥浆能与被破坏的土层形成混合搅拌物，待水泥搅拌物凝固了之后就会在岩溶地区形成一个比较结实的柱体，从而加固了工程的地基。
使用基础灌浆技术对浅层含岩溶地区实施基础灌浆。浅层含岩溶地区一般岩溶深度较浅，需要将浅层岩溶中的沙土挖掘出来，然后在使用水泥砂浆对原有较浅的岩溶地区进行回灌。
2、灌浆施工技术在严重漏水的情况下使用
（1）采用模袋灌浆的处理方法
模袋灌浆法中使用的模袋具有很强的耐磨性，常用的模袋材质多为尼龙、聚丙烯等。在使用模袋灌浆的时候，模袋中装有水泥砂浆，在模袋互相挤压的过程中水分流失，袋中只剩下水泥及沙土，因此降低了水泥砂浆的含浆量，提高了砂浆的凝结速度。
（2）采用填充级配料进行处理
一般情况下采用的填充级配料多为水泥、粗砂及砾石，在使用历史作为填充级配料的时候一定要注意砾石的大小。假设在单纯使用砾石的情况下仍然没有很好的成效，则可以利用粘稠度较高的水泥冲灌级配料，水泥冲灌及配料的主要组成材料一般为砾石、砾石与沙土混合物，使用这两种材料的目的是可以形成自然的反过滤层。在级配料的过程中，配料的材料和数量应该灵活掌握。使用粒料的主要是使用加大的粒料在狭窄处形成“桥架”，使用巧匠将缝隙在中途完全阻塞，形成反过滤层，以达到将整个通道堵死的目的。
六、结语
综上，灌浆施工是一项复杂系统而又多变的综合性较强的过程。在每种特定的情况下，会有不同的技术应用。那么我们在进行灌浆施工的时候，就要根据具体的实际情况来制定适合的灌浆技术，因地制宜，以使灌浆技术可以发挥出最大的优势，为水利工程的质量打下坚实的基础。
参考文献
[1]刘湘成.试论水利工程基础灌浆施工技术[J].科技风，2011，（04）.
[2] 张来雷.浅谈水利工程灌浆施工技术[J].大科技，2012（11）.
论文作者:赵鹏程
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/2
标签：水利工程论文; 施工技术论文; 技术论文; 钻孔论文; 岩溶论文; 帷幕论文; 水泥论文; 《基层建设》2017年第28期论文;