黄明星 房虹汝
中国葛洲坝集团第五工程有限公司 湖北宜昌 443000
摘要：水利水电工程是一项社会基础建设工程，对维持社会长治久安和国民经济发展具有重要作用。灌浆技术作为水利水电工程大坝施工中的一项重要技术，为保证灌浆施工质量，确保工程施工质量，施工人员需要了解灌浆的类型及特点，对不同工程应采用何种灌浆技术进行分析，然后结合施工工艺，采用具体的施工控制方法，做好相关养护和验收工作，使灌浆工程达到预期效果。
关键词：水利水电；帷幕灌浆；施工技术；应用
1导言
在水利水电工程大坝的建设过程中，环境较为复杂，现有的加固技术较单薄，导致大坝的结构稳定性与安全性得不到很好的保障，工程整体建设水平较低。灌浆技术的合理应用在一定程度上可以弥补施工过程中的缺陷，加固大坝，提升整个工程的施工质量。
2帷幕灌浆技术概述
2.1帷幕灌浆的主要原理
帷幕灌浆技术具有非常好的防渗效果，其主要原理在于使用一些地质钻机来进行地层钻孔。由于水泥浆注入的时候会不断向地层裂缝当中渗入，在水泥浆凝固的过程中，钻孔机会和水泥浆紧密结合，凝结成一道具有防水功能的帷幕。防水帷幕能够让灌浆地层渗水的问题有效解决，其主要原理在于通过帷幕灌浆，连接灌浆和钢筋混凝土闸坝底，这样能够让透水的岩层成内部被阻断，有效的防止地下水的渗透。与此同时，帷幕灌浆技术不单单能够和下游排水系统相结合，让水利工程的整体安全性大幅度提升，加强水工建筑物的稳定性和安全性。
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2.2帷幕灌浆的主要作用
帷幕灌浆法简单来说就是利用高速射流切割然后进行搅拌土层，进而改变原有土层所应有的结构以及组合，与此同时将水泥浆或者是复合浆灌入其中，等待冷却最终形凝结体，以便于达到加固地基以及防渗的目的。帷幕灌浆主要是利用水泥浆液或者是复合浆液灌入地基中的缝隙或是孔隙中，形成一种连续的阻水帷幕，进而减少渗流量以及渗透压力的工程。帷幕灌浆现多用于砂砾石地基灌浆建造防漏渗工程。用帷幕灌将顶部与混凝土底板以及大坝整体连接起来，这样可以有效的阻止或者减少地基中地下水的渗漏；在水利工程中帷幕灌浆与其下游的排水系统一起发挥作用，这样不仅可以起到防渗漏的作用，还可以减少渗水对坝体的压力。近年来，帷幕灌浆的工艺越来越成熟，逐渐成为水工建筑工程中有关地基防漏方面的主要技术手段，在水工建筑工程中对于安全运行及防渗漏起着不可替代的作用。
3水利水电工程帷幕灌浆的局限性
3.1岩石情况存在差异性
由于大坝的防渗帷幕灌浆施工对象为地壳表层的岩石层，岩层的分布规律不一样，岩石的强度和稳定性等也不同，再加上地壳不断遭受各种自然地质作用而发生变化，地质情况相对比较复杂，岩石也呈现出极大的不均匀性以及差异性。而防渗帷幕灌浆的主要目的就是通过钻孔灌浆技术处理有缺陷以及存在薄弱部位的地层，使其强度和防渗性能达到水电工程永久运行的要求，因此在灌注材料的消耗量上也存在很大的差异性。
3.2施工场地的局限性
由于大坝的防渗帷幕灌浆工作是为了在大坝基层表面形成一座防水防渗大坝，能够对水流形成截留，因此在施工过程中就要使其具有强度高的特点。而实际的施工场地就非常局限，只能在狭隘的廊道或者洞室中进行。为了减少廊道内水泥灰尘的危害，制浆系统就只能设置在比较开阔的地方，浆液制好之后再输送到施工现场。由于送浆管路比较长，压力损失比较大，管路占浆比较多，水泥的耗损量就比较大，施工成本也会相对增加。狭小的施工场地只适用于小型机械进行现场施工，施工机械化程度也比较低。
3.3施工对象的不可见性
由于大坝防渗帷幕灌浆施工的地层是一些不可见性的基础，要对施工地点的地质、水文情况进行全面了解，还要在施工之前进行大量的勘察工作，通过多种方法来了解地质情况。由于每一个地区地质的规模不同，分布情况不同，发育程度不同，充填物不同，就要获取更加详细的地质资料。一般情况下需要结合多种勘测方式才能全面了解施工现场的地质情况，因此施工量非常大，施工对象也不可见。
4水利水电工程帷幕灌浆施工技术
4.1钻孔施工
进行施工作业采用帷幕灌浆施工工艺，需要提前进行灌浆孔的钻孔工作，而钻孔工作作为帷幕灌浆的基础工程，其质量会对帷幕灌浆的整体质量产生影响，并直接关系到水利工程的施工质量，为此在实际的钻孔之前，需要精准定位钻孔位置，以轴线完成钻孔定位，进而采用专用的钻孔设备，进行钻孔工作，钻孔的同时可以采用罗盘仪加以辅助，矫正钻孔位置，固定钻孔设备，以避免在钻孔过程中由于震动较大而导致钻头偏移。罗盘仪所起是辅助作用，钻孔的误差基本上是不可避免的，为此就需要对装置加以固定，尽量减少误差，将其控制在合理范围中［1］。完成灌浆孔的钻孔工作，需要对灌浆孔加以清理，通常可以利用水压进行冲洗，直到冲洗的水流清澈为止。在冲洗时，其目的在于对灌浆孔中的淤泥加以处理，以避免灌浆时发生孔洞堵塞情况，保障灌浆的通畅性。在冲水时，要注意合理控制水压，避免水压过大导致灌浆孔破坏，还要避免水压过小导致杂物残留。基于此，可以提前进行压水实验，对灌浆孔内部情况加以明确，确定灌浆孔是否满足水泥灌浆的施工需求。
4.2接缝灌浆技术
坝体填筑是水利水电施工工程中的关键环节，保证坝体填筑的质量才能有效提高整个工程建设的质量。在坝体填筑时首先应该根据施工方案确定坝体填筑的施工量、施工顺序和具体的施工手段。其次，在灌浆施工中要注意根据坝体填筑的相关技术参数，对灌浆施工场地、灌浆施工量等进行控制，从而可保证灌浆施工的质量和效率。在施工时需要严格控制施工时间，并以此为依据选择施工材料，对材料的质量和数量进行控制。在坝体填筑中，要对对接缝进行有效的灌浆加固处理，主要可以采用骑缝灌浆、重复灌浆和盒式灌浆三种。
4.3高压灌浆技术的应用措施
高压灌浆技术在水利水电工程中应用广泛，主要应用在大坝地基与外体裂缝的处理中。高压灌浆技术对延长大坝寿命具有重要作用，不仅可以增加大坝的稳定性和地基的强度，还可以提升大坝整体的防漏防渗性能。在高压灌浆技术的操作中，需要辅以钻孔技术，结合实际情况借助钻孔设备进行钻孔，钻孔深度根据实际采用的灌浆技术（纯压式与循环式）进行控制。通过借助大型机械设备使得浆液在高压下呈现出高速旋转的状态，使得浆液能够与裂缝充分接触与融合。为了达到预期效果，需要合理应用钢筋混凝土与水泥的分割技术并对原有结构进行网（树）状处理，使浆液能够顺着土壤渗透到裂缝深处。
4.4漏水通道灌浆
水利水电工程建设运行容易受到复杂地质条件的影响，所以在施工中可能会因为地质条件的变化而出现漏水情况，从而影响灌浆工程质量。为防止或尽量减小渗漏问题的出现，可以采取爆破和灌浆结合的方式进行处理，通过对漏水结构的破坏，可减少外界条件的干扰，降低漏水发生几率。但是该方式往往无法保证施工的质量，所以在实际漏水处理中最好采用双浆灌浆技术，将水泥浆、速凝剂从两个管道中注入，然后在混合器中混合，再一起进入到灌注区，这样不但可以达到防渗漏，有效控制漏水点的作用，而且还能切实保证灌浆工程的施工质量。
结束语
综上所述，灌浆施工是水利水电工程施工中比较复杂系统的工程，影响灌浆施工的因素众多，尤其是在复杂地形中，要注意加强对灌浆施工影响因素的研究，为此需要保证水利工程帷幕灌浆施工质量与施工效果，需充分考量水利工程的实际情况，结合工程实际需求，进而从灌浆施工的前期准备、钻孔灌浆、压水实验及灌浆检验等环节入手，保障灌浆施工质量与施工效果。
参考文献：
[1]陈爱兵.水利工程中帷幕灌浆施工工艺探析[J].江西建材,2018(11):50+52.
[2]牛芳.灌浆技术在水利水电工程大坝施工中的应用分析[J].陕西水利,2018(05):184-185.
论文作者:黄明星,房虹汝
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/16
标签：帷幕论文; 钻孔论文; 大坝论文; 技术论文; 地质论文; 浆液论文; 水泥浆论文; 《防护工程》2018年第30期论文;