水利固结灌浆施工工艺及防渗处理策略

苏军 ,罗宗吉

摘要：灌浆施工技术是水利水电工程中地基处理的重要组成部分，也是常见的一项技术措施，尤其在大坝防渗及加固处理施工工程中发挥着重要作用。这项复杂的工艺技术涉及很多内容及步骤，灌浆施工技术水平的高低直接影响整个工程的质量，所以在水利水电工程施工之前就要根据工程的实际情况全面分析灌浆技术，制定科学的施工方案，最终保障施工项目的顺利进行。

关键词：水利固结、灌浆施工、防渗施工、处理措施

1引言

所谓灌浆技术主要是指水利水电工程施工项目地基处理的常见技术之一，在水利工程施工中该技术应用非常广泛，尤其是在水利工程大坝防渗和加固处理施工中的应用。然而，水利水电工程灌浆施工是一项较为复杂的系统工作，其所涉及的范围较为广泛，灌浆施工质量将是提高整个水利水电工程施工质量的保障。因此，要想将灌浆过程的施工工作做好，就必须采用科学、合理的施工技术，并结合工程施工的实际情况，切实地提高施工水平。

2水利固结灌浆工艺流程及施工分析

2.1固结灌浆工艺

进行固结灌浆要先进行钻孔施工，可以使用钻孔机进行钻孔，然后对钻孔的质量进行检查，在钻孔完成以后才能进行固结灌浆。在对基岩进行灌浆的时候要分为两个工序来进行灌浆，对地质情况不好的地段进行灌浆的时候要分为三个工序来进行。针对同序孔进行灌浆的时候，要根据高程孔的不同来从位置低的孔先进行灌浆。在第一工序的施工孔完成灌浆以后才能进行第二工序孔的灌浆，同时在进行灌浆的时候要将第一工序孔进行封闭好。在进行灌浆的时候。原则上是一个孔一个孔来进行施工，当出现各个施工孔相互串浆的情况时，可以采用多个孔一起进行灌浆的方式来进行，但是在这种情况下，一定要控制好灌浆的压力。在施工中，非常有可能会出现在地下进行灌浆的情况，出现这种情况的时候，可以采用两个工序施工的方式来进行施工，如果地下的地质条件并不是很好，那么在灌浆的时候就可以将灌浆的工序增加到三序。在进行固结灌浆的时候，一般都是采用单孔进行灌浆方法的，但是出现灌浆孔之间串浆的情况的时候，可以采用并孔灌浆的方式来进行灌浆，但是灌浆的孔数要控制在三个以内。在进行灌浆以前要对钻好的孔洞进行冲洗，然后再进行压水试验。对钻孔进行冲洗的时候可以采用风水联合的冲洗方式，也可以采用用导管涌入大量水流的方式来进行，在进行冲洗的时候一定要保证是从孔底开始冲洗的，慢慢向外进行冲洗。在冲洗方法选择的时候要根据施工地点的地质条件来决定，可以进行现场的灌浆试验来进行确定。在对冲洗的压力进行确定的时候，冲洗的水压要达到灌浆压力的80%，这样才能达到更好的冲洗效果。

2.2钻孔施工
   本工程采用YTP-28型气腿钻造孔，对于质量检查孔和物探测试孔钻孔采用XY-2PC型回转钻机，金刚石钻头钻进，钻孔按取芯要求采集岩芯进行地质描述。工程中所有物探测试孔、质量检查孔、抬动观测孔，灌浆工作结束后按灌浆孔封孔要求进行封孔。
2.3灌浆技术
   基岩固结灌浆孔排序分两序，地质不良地段分为三个次序，先灌I排序孔，后灌Ⅱ排序孔。同排固结灌浆孔可分两序加密的原则施灌，先灌I序孔，后灌Ⅱ序孔。同序孔中，先灌低高程孔，后灌高高程孔。第Ⅱ序孔在周围的第1序孔施工完毕且封孔后方可实施钻灌。固结灌浆原则上一泵灌一孔，当相互串浆时，采用3个孔并联灌注，并控制灌浆压力。本工程固结灌浆施工采用全孔一次灌注。地下洞室的固结灌浆按分序加密的原则划分灌浆单元，隧洞的固结灌浆按环间分序环内加密的原则进行，遇有地质条件不良地段，可增为三序，但需经监理分析整理时须换算成全压力。串通孔(组)或多孔并联灌浆时，分别控制灌浆压力，同时加强抬动监测，防止混凝土发生抬动破坏。
2.4灌浆水灰比和变浆标准
   按灌浆试验确定的或监理人批准的水灰比施灌，灌浆浆液由稀到浓逐级变换。当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时，不得改变水灰比。当某一级浆液注入量已达300L以上，或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无显著改变时，换浓一级水灰比浆液灌注；当注入率大于30L／min时，根据施工具体情况，可越级变浓。
2.5灌浆结束控制
   固结灌浆在规定压力下，当灌入率不大于0．4L／min，群孔不大
于0．8L／min时，继续灌注30min，灌浆即结束。当长时间达不到结束标准时，报请监理共同研究处理措施。
2.6灌浆孔封孔
   固结灌浆采用自上而下分段灌浆法时，固结灌浆孔封孔采用“全孔灌浆封孔法”。对采用引(埋)管法施工的固结灌浆孔，在灌浆达到设计结束标准后，采用0．5：1的浓浆替换孔内稀浆，待回浆管排出0．5：1的浓浆后封闭孔口，作闭浆封孔。单元工程灌浆结束后，抬动观测孔、物探测试孔等亦进行封孔处理，其封孔方法及要求同固结灌浆孔。

3水利固结灌浆防渗施工处理措施
3.1固结灌浆质量的控制处理技术

固结灌浆施工方式通过测量岩体波速或者是静弹性模量和压水试验再加上钻孔和灌浆试验的情况进行综合的分析评估。根据检测的灌浆和封孔对单点压水孔的数量不能小于灌浆孔的5%。灌浆结束七天之后在进行压水试验，静弹性模量是在灌浆完成的28天之后进行检测，岩体波速测试在灌浆结束的14天之后进行检测，一定要按照专业人员的指导下进行作业。

3.2高压喷射灌浆处理技术

高压喷射有三种方法，摆喷、旋转和定喷。根据地质结构和防渗能力的不同对水泥浆液进行高压射流冲击，将灌注的地层构造进行摧毁，这样来使得土颗粒和水泥浆混合形成墙壁形状的固体，防止渗漏。
3.3卵砾石层防渗灌浆处理技术

这种工作的方式有三种：一种是打管灌浆，一种是套阀式灌浆，还有一种是循环钻灌阀，通过黏土水泥混合浆进行灌注，但是现在这种方法都是运用在防渗漏处理的辅助方式。

3.4特殊情况的固结灌浆处理技术

灌浆过程中如地表发生漏浆现象时，根据漏浆量的大小，可采用下述方法处理，如冒浆量较小，可不作专门处理按正常灌浆方式灌注至灌浆结束标准；如冒浆量较大，一般可采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌注等方法处理，必要时应采取嵌缝、地表封堵方法处理。钻孔穿过断裂构造发育带，发生塌孔、掉块或集中渗漏时，立即停钻，查明原因，一般情况下，可采取压缩段长进行灌浆处理后再进行下一段的钻灌作业。钻灌过程中如发现灌浆孔串通时，查明串通量和串通孔数、范围，并按现行技术要求处理。对孔口有涌水的孔段，灌前测计涌水压力和涌水量，根据涌水情况，可按相应措施综合处理。灌浆工作连续进行，因故中断尽快恢复灌浆，恢复灌浆时使用开灌水灰比的浆液灌注，如注入率与中断前相近可改用中断前水灰比的浆液灌注，如恢复灌浆后，注入较中断前减少较多，且在短时间内停止吸浆，报告监理人研究相应的处理措施。如遇注入率大、灌浆难以正常结束的孔段时，暂停灌浆作业，对灌浆影响范围内的地下洞井、岸坡、结构分缝、冷却水管等进行彻底检查，如有串通，采取措施后再恢复灌浆，灌浆时可采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆法灌注，必要时亦可掺加适量速凝剂灌注，该段经处理后待凝24h，再重新扫孔、补灌。

4灌浆防渗施工技术应注意事项
在灌浆防渗施工技术中要注意到以下三种情况。第一点，保证浆

液的数量和吸水率，灌浆的过程中，会对注入的水泥浆进行控制，确

定吃浆量的大小是由灌浆试验和压水试验的结果分析得到的。吸水率

是通过压水试验的比较结果得到的，来对基岩水性能进行判断。第二

点，在施工的过程中，要对施工地方的岩石的渗透性和客观性进行检

测，提前进行勘探工作，对地质有一个全面的深入的了解，保证施

工能够顺利的进行。第三点，钻孔尽量选择小孔的技术，尽管大孔小

孔的钻孔能力是相同的，但是在高压灌浆技术的施工的过程中，相对

于大孔灌浆来说，小孔灌浆能够使得流速更加的快，且浆液会更加的

均匀，施工的风险会更加的小。

5结语
综上所述，在水利工程的施工的过程中，灌浆的方式一定要正确，

确保事先各种事项进行试验，确保灌浆能够顺利的进行，减小由于地

基原本的弱点，提高地基的稳定性、强度和渗水能力。同时，还要加

强对水利工程防渗技术的不断地改进和创新，保证施工的各个环节能

够有序的进行，从而保证水利工程的正常实施，提高水利工程的质量。