滨州市水利建筑安装工程处
摘要：面对施工任务很重的情况，我们在保证工程施工质量以及进度的前提下要更好的灵活利用灌浆技术。特别是要根据不同的地质形态以及不同的环境因素进行合理的选用灌浆。在水利工程方面，由于水利工程对防渗水功能要求的严格，所以在水利工程建设初期必须对地基进行防渗水等方面的处理。本文在此从灌浆类型及其特点出发，对灌浆技术在水利工程中的应用做了详细的研究。
关键词：水利工程；灌浆；岩溶地段
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、灌浆类型
1、劈裂式帷幕灌浆法
所谓劈裂式帷幕灌浆，主要用于加固堤身，防止堤身渗漏。其方法是根据堤坝曲直不同情况，用浅孔轻便钻机或更简单的钻具，分别采用梅花形布孔和直线布孔方式，沿堤坝轴线从堤顶离堤外肩1.5m处钻孔，一般孔距3m，孔深根据堤身情况分别以钻透堤身填土或穿过堤身钻入基础1～2m为宜。灌浆时由下而上，少灌多复；泥浆由稀到稠，循序渐进；压力由大到小，灵活掌握。这样，可以较好地处理灌浆中出现的冒浆、串浆、滑坡、局部隆起等各种问题，使灌入的泥浆沿堤的轴向形成一道帷幕，达到改善堤身质量、提高坚固度和防止渗漏的目的。
2、土坝坝体劈裂灌浆法
土坝坝体劈裂式灌浆是运用坝体应力分布规律，用一定的灌浆压力，将坝体沿坝轴线方向劈裂，同时灌注合适的泥浆，形成铅直连续的防渗泥墙，从而堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层，提高坝体的防渗能力，并通过浆、坝互压和湿陷，使坝体内部应力重分布，提高坝体变形稳定性。
3、无塞灌浆法
无塞灌浆技术是一项自上而下、循环式、不待凝、孔口封闭的灌浆技术，即钻一个比56mm帐幕灌浆孔大20mm的76mm孔，其孔长为1.5m～2.5m，不下入原来一套复杂的灌浆塞，而只下入一根钻杆或无缝钢管作为射浆管，以钻杆与于L壁之间的孔隙作为循环灌浆的回浆管。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4、诱导灌浆法
诱导灌浆是一种比较特殊的灌浆工艺，它是利用电化学的原理根据施工要求设计适当的阻力来阻挡水利水电工程中岩层的侧压力，或者通过控制浆液的成分和温度等参数来控制浆液流动范围，以达到对水利水电工程基础设施的加固目的。
5、高压填充式灌浆法
高压填充式灌浆主要用于堤基基础灌浆，亦用于堤身蚁穴、溶洞的填充。用于基础灌浆时，须用50m工程钻机在需灌的堤段从堤顶钻孔，孔距1.5～2.0m，孔深以钻入基础穿过砂层进入砾石层2m左右为宜。灌浆时压力一般为127.40～166.60kPa，套管下到填土层保证堤身干燥，基础部分砂砾层灌入水泥浆，然后逐步提升到土层，以黄泥浆封孔。这种灌浆法主要用于治理因基础不良而引起的管涌。用于填充蚁穴、溶洞时，灌浆用30型钻机先在蚁穴或溶洞周围布孔灌入泥浆，形成包围圈，然后进行填充，则填满为止。
三、水利工程施工中灌浆技术要点应用
1、灌浆浆液材料控制
通常的灌浆浆材料分别有：水、水泥、粉煤灰和外加剂等。把浆体制成长宽高都是7.07厘米的立方体试件，在标准情况下养护一周，将它的抗压强度应控制在五兆帕以上。浆体应具有优良的可泵性、保水性、和易性。在施工过程中，假如浆体密度过稠就很难均匀地铺满板底的空隙，假如浆体过稀且干缩性大，那么为了预防浆体干缩，必须在浆液中适量加入膨胀剂。而流动度作为影响可灌性的重要因素，因此流动度越高那么可灌性就越大，反之，流动度越小，可灌性就越小。
由于在现行灌浆施工规范中并未对此做出明文规定，我们可以与预制梁板压浆的施工经验进行对照，做水泥浆稠度实验漏斗，把浆体全部自由流完的时间当做流动度从而得到控制。在同一标准条件下，进行不同水灰比和材料配比之间的试件强度和流动度结果，在水泥净浆中不掺减水剂，使得其流动性都优越于同一条件下粉煤灰水泥浆体。因此，对没有减水剂的水泥石，它的流动度应大于等于16s，而掺有减水剂的浆体中可以减少至12s，其流动度最大不超过26s。当然施工中浆体的流动度不能过小，控制在20到30s之间最合适，否则会出现泌水现象。
2、灌浆施工技术在岩溶地段的运用分析
首先，在岩溶地段进行灌浆施工，运用得最多的施工技术是高压灌浆施工技术。岩溶地段由于地质特征比较复杂，施工时稍有不慎就会引发各种严重后果，在灌浆时只有进行不冲洗高压水泥灌浆施工，才能把填充物挤压得更加密实，使其防渗性能得到大大的增强，而且，在高压灌浆的裂隙作用下，施工材料能够穿透土壤并实现网状包围，使水利工程建筑变得更加的稳固。
其次，对岩溶地段的灌浆施工，还可以采用高压旋喷灌浆施工技术。高压旋喷灌浆施工技术是通过钻机将灌浆管送进土层进行灌浆的施工技术，施工时浆液是在高速状态下被喷入土层中的，高速状态下的浆液具有很强的冲击力，能够切削土层并破坏其喷流射程内的土体，同时，由于钻杆是处于旋转状态的，这个旋转力使得土体和浆液得到充分的搅拌，混合得比较均匀，在凝结硬化后，就形成了具有均匀直径和强度的圆柱体，使地基变得更加稳固[3]。
再次，对于岩溶埋藏得比较浅的岩溶地段的灌浆施工，必须先用水泥砂浆对填充物进行置换，然后再进行灌浆施工。
最后，对于岩溶埋藏得比较深、深度超过50m的岩溶地段，不适合用高压旋喷灌浆施工技术，只能用灌浆施工技术来对岩溶的周围进行处理，即先在岩溶周围进行灌浆，使水泥对岩溶的填充物进行挤压，使其变得更加密实并固化凝结成为一体，然后再按照逐序加密的形式，在岩溶的溶洞部位进行钻孔、灌浆施工。
3、水利工程中的大吸浆量情况的灌注方法
通常来说，在水利工程中的岩缝灌浆一般会在1-3h内结束，单位耗灰量也会小于或者等于120-220kg/m。这时候，只要按照正常的施工工序就可以。然而对于有时候会出现的岩缝大吸浆量导致灌浆难以结束的情况，需要采取相关措施来解决。出现这种情况的主要原因就是特殊的地层结构条件会导致水泥浆从附近的地表溢出或者沿着某一个固定的通道逐渐流失。对于这种情况应该遵守以下几个施工原则：
（1）采用限流措施
限制注入率不大于10-15L/min，以减小浆液在裂隙里的流动速度，促使浆液尽快沉积。待注入率明显减小后，将压力升高，使注入率基本保持在10-15L/min的水平，直至达到灌浆标准后结束灌浆。
（2）采用降压处理方法
采用降低压力甚至是自流的方式来进行灌浆处理，等待浆体凝固并且不能流动之后再逐步恢复灌浆压力，按照正常工序进行处理。
（3）采用多次灌浆的处理方法
多次灌浆也就是间歇性灌浆，即一定灌浆数量或者灌浆时间为标准，达到这个标准的时候便要中断灌浆，在等待一定的时间后继续灌浆。至于具体的灌浆间隔时间可以根据工程的要求、灌浆目的以及地质情况等视情况不同而设定，但是通常不要超过2-8h。
四、灌浆施工中的注意要点
1、对于灌浆的浓度进行必要的控制
在开展灌浆的施工过程时，工作人员应当定期的对于裂缝的情况做好检查，另外要结合监测的结果对于浆液的浓度做出必要的调整。一般来讲，浓度比较高的浆液流动性差，而浓度低的流动性比较好，但在施工中容易从灌浆的范围中散出，从而造成不必要的浪费。浓度高的浆液主要是因为其流动性差的原因，比较难以快速的灌入到微小的一些缝隙之内，从而影响到最终灌浆的质量。
2、注重灌浆压力的控制
灌浆压力的控制也十分重要，在实际应用中控制好灌浆的压力可以有效的避免地面发生隆起，还可以减少一些可能会产生的灌浆事故的产生，所以做好灌浆压力的控制对于灌浆施工有着十分重要的作用。
3、工程质量检查
灌浆质量检查应以检查孔压水试验成果为主，结合对竣工资料和测试
论文作者:于敬超
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/15
标签：浆液论文; 岩溶论文; 压力论文; 水利工程论文; 土层论文; 施工技术论文; 高压论文; 《建筑学研究前沿》2017年第9期论文;