水利工程中基礎(chǔ)灌漿的施工技術(shù)

王友福 云南潤(rùn)滇工程技術(shù)咨詢有限公司，云南 昆明 650224

對(duì)于水利工程中基礎(chǔ)灌漿來(lái)說(shuō)，要想保證工程地基的穩(wěn)定性、強(qiáng)度、抗震防滲性能，必須要在工程施工前期對(duì)工程地基基礎(chǔ)、防滲防水等方面進(jìn)行綜合考量，特別是水利工程防滲方面一應(yīng)要高度重視，最后根據(jù)工程實(shí)際情況，制定科學(xué)合理的工程施工計(jì)劃、施工措施，進(jìn)而保證工程施工質(zhì)量。

1 工程概況分析

某水利工程是一座以供水、灌溉為主，并兼具生態(tài)環(huán)境改善功能的多功能水利工程，該壩附近公路交通便利，該工程河流明顯受到區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造影響而具有典型的河谷特征，形成一種開闊的“V”型縱向河谷。河床正常蓄水位248m，整水庫(kù)長(zhǎng)約5km。另外工程地形地貌屬于中低山—丘陵地貌，整個(gè)地勢(shì)西低東高［1］。而工程所在區(qū)域多為一些巖溶洞及孔隙，并且根據(jù)豎井、鉆孔等顯示，整個(gè)工程區(qū)域中存在一些巖縫及巖溶區(qū)域，因此整個(gè)工程決定使用基礎(chǔ)灌漿施工。

2 工程灌漿施工工序確定及巖縫實(shí)際灌漿

對(duì)于該工程來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)對(duì)工程實(shí)際情況的綜合分析，及結(jié)合以往水利工程中基礎(chǔ)灌漿經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于水利工程的中巖縫灌漿應(yīng)保持1-3h，且單位耗灰量應(yīng)該小于120-220kg/m，但是該工程中地質(zhì)底層較為復(fù)雜，在實(shí)際灌漿過(guò)程中發(fā)現(xiàn)一些水泥漿從附近地表溢出及一些水泥漿沿著一些暗道流失，導(dǎo)致整個(gè)灌漿時(shí)間長(zhǎng)、難度大，因此工程中決定采取以下措施予以解決:(1)灌漿限流。通過(guò)限制灌漿流速，進(jìn)而使得漿液能夠快速沉積凝結(jié)，等到漿液沉積一部分之后，再提升灌漿壓力，整個(gè)灌漿料達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)之后，立即停止灌漿，這樣可有效提升灌漿效能，在該工程中，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的一些暗道，實(shí)際灌漿過(guò)程中首先注入的水泥漿壓力小于等于15L/min，待發(fā)現(xiàn)注入率出現(xiàn)減少之后，緩慢提高注漿壓力，并維持在15L/min，直至灌漿結(jié)束［2］;(2)降壓灌入，通過(guò)計(jì)算及結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際灌漿情況，工程灌漿進(jìn)行了一定的降壓，使得灌漿實(shí)現(xiàn)自留，以防止一些巖縫吸漿的現(xiàn)象，并等水泥漿液凝固之后在加大灌漿壓力，最后按照常規(guī)工序進(jìn)行灌漿施工;(3)間歇性灌漿，通過(guò)將固定灌漿時(shí)間及灌漿量合理控制，以間歇性灌入水泥漿，也可有效防止巖縫吸漿的現(xiàn)象，但是這種方法的使用必須要結(jié)合一定的理論計(jì)算，以根據(jù)工程實(shí)際情況確定一定的間歇時(shí)間，對(duì)于該工程來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)計(jì)算及實(shí)際工程情況調(diào)查，最后確定間歇灌漿時(shí)間應(yīng)該小于8h。

3 對(duì)于水利工程中巖溶區(qū)域的具體施工

在該水利工程，工程所在區(qū)域地質(zhì)情況有較多的巖溶區(qū)域，而針對(duì)這一區(qū)域的基礎(chǔ)灌漿，工程根據(jù)巖溶的不同情況，使用了不同的施工方式。

3.1 巖溶灌漿分析

對(duì)于巖溶區(qū)域的灌漿，因?yàn)閹r溶區(qū)域地質(zhì)情況復(fù)雜，巖層穩(wěn)定性差，加之該工程溶洞較多，因此首先要進(jìn)行一定的填充，如果處理不當(dāng)，必然導(dǎo)致出現(xiàn)滲水及混凝土滲漏等問(wèn)題，其次要重視設(shè)備地基，由于巖溶所在區(qū)域地質(zhì)穩(wěn)定性差，并且易出現(xiàn)塌陷，因此有必要進(jìn)行設(shè)備地基加固作業(yè)［3］。最后由于整個(gè)灌漿作業(yè)施工影響因素多，施工區(qū)域小，因此必須要做好整個(gè)施工作業(yè)的協(xié)調(diào)，以切實(shí)保證灌漿的順利實(shí)施，如表一為具體的一些灌漿情況分析表。

表1 該工程具體一些灌漿情況分析表

3.2 就淺層含泥巖溶區(qū)域的灌漿施工

對(duì)于該區(qū)域的灌漿施工，由于巖溶區(qū)域含泥，如果直接灌漿必然會(huì)使得整個(gè)灌漿穩(wěn)定性難以保證，因此首先要將巖溶中填充物挖除，然后使用水泥填充，最后再進(jìn)行正常的基礎(chǔ)灌漿，與其他一些巖溶區(qū)域基礎(chǔ)灌漿相比，該區(qū)域的基礎(chǔ)灌漿無(wú)疑要耗費(fèi)更多的時(shí)間和精力，因此工程中制定了一些嚴(yán)格控制措施，以切實(shí)保證了施工者面對(duì)這一情形的切實(shí)執(zhí)行，最終保證整個(gè)灌漿目的實(shí)現(xiàn)，而就該工程來(lái)說(shuō)，具體實(shí)施了兩種灌漿處理方式:(1)高壓灌漿實(shí)施。對(duì)于巖溶區(qū)域來(lái)說(shuō)，因?yàn)槠涞叵碌刭|(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，因此通常使用不沖洗的高壓水泥基礎(chǔ)灌漿，以實(shí)現(xiàn)對(duì)巖溶孔洞的填充密實(shí)，通過(guò)高壓灌漿能夠有效提高地基的抗?jié)B、防漏及穩(wěn)定作用，另外高壓灌漿的實(shí)施還能夠完成劈裂功能，使得水泥漿呈現(xiàn)帶狀從土中貫穿，進(jìn)而使地基內(nèi)部出現(xiàn)網(wǎng)格樁包裹，最終形成一條條帶狀保護(hù)帶，保證工程基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，也方便了后期工程的開展，而在該工程中，對(duì)于局部巖溶區(qū)域就使用了高壓灌漿。(2)旋噴灌漿實(shí)施。對(duì)于這一基礎(chǔ)灌漿模式，其原理是通過(guò)特定的鉆機(jī)，將安裝有特殊噴嘴型的灌漿管下放入預(yù)定土層，然后通過(guò)高壓脈沖泵使得水泥漿液直接通過(guò)鉆桿下安裝的噴射裝置，向著土體周圍高速旋轉(zhuǎn)噴射，在整個(gè)旋轉(zhuǎn)噴射過(guò)程中，大量的具備強(qiáng)沖擊力的流體對(duì)地基切削，進(jìn)而破壞地基土層，并且因?yàn)殂@桿同時(shí)以不同的方式作運(yùn)轉(zhuǎn)，利用鉆桿的低速上升及高速旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使得水泥漿得到有效攪拌，并且水泥漿凝固之后必然形成一種強(qiáng)度好且較為均勻的圓柱體，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)地基加固的目的［4］。除此以外，還有一些如化學(xué)灌漿、固結(jié)灌漿等方式。

3.3 深層巖溶的基礎(chǔ)灌漿實(shí)施

對(duì)于巖溶超過(guò)50m 以上的將其稱之為深層巖溶，深層巖溶因?yàn)槁癫睾苌睿⑶移淙蹘r堅(jiān)固及厚度較厚等原因，普通的高壓灌漿及旋噴灌漿均難以使用，而對(duì)于該工程中的深層巖溶，工程首先使用基礎(chǔ)灌漿對(duì)巖溶四周加固，通過(guò)大量的填充物加固，這些水泥漿在重力作用下向下擠壓，完成一定的硬化目的，然后待這一部分灌漿凝固之后，再尋找一些加固中遺留的溶洞，逐條鉆孔灌漿加固，最終完成了對(duì)深層巖溶地基加固的目的。而就該工程來(lái)說(shuō)，根據(jù)實(shí)際勘測(cè)發(fā)現(xiàn)，工程所在區(qū)域中基礎(chǔ)可能出現(xiàn)嚴(yán)重漏水，但因存在多種因素制約，工程建設(shè)選點(diǎn)無(wú)法更改，而如果對(duì)這些深層巖溶漏水區(qū)域?qū)嵤┢胀ü酀{，那么必然會(huì)使得工程成本大幅度的增加，而且大大影響工程收益，因此經(jīng)過(guò)對(duì)工程實(shí)際情況分析，決定使用模袋灌漿與填充級(jí)配料這兩種方式結(jié)合來(lái)對(duì)這一部分區(qū)域進(jìn)行處理。(1)模袋灌漿施工。對(duì)于模袋灌漿來(lái)說(shuō)，首先要求使用的模袋具有高度耐磨性，通常模袋使用聚丙烯、尼龍等，而在該工程中，選用尼龍模袋，首先在尼龍模袋中裝入水泥砂漿，而填入過(guò)程模袋之間相互擠壓使得袋中水分減少，進(jìn)而使得水泥砂漿含漿量大大降低，并且模袋灌漿水分流失之后凝固更快，很好的實(shí)現(xiàn)對(duì)溶洞的阻塞。(2)填充級(jí)配料施工。該工程在模袋灌漿實(shí)施之后，還進(jìn)行了填充級(jí)配料處理，在該工程中，使用的級(jí)配料主要有礫石、粗砂及水泥等，并且使用礫石過(guò)程中對(duì)礫石進(jìn)行選取，而單純填入礫石發(fā)現(xiàn)，效果仍然很不理想，因此工程使用礫石與砂土的混合物制作了粘稠度很高的水泥沖灌級(jí)配料灌入溶洞，通過(guò)級(jí)配料的灌入形成一層良好的反過(guò)濾層。另外整個(gè)級(jí)配料的使用過(guò)程中，工程還使用了一些粒料將一些小的縫隙全部阻塞，再次構(gòu)成一層反過(guò)濾層，但是值得注意的是，整個(gè)工程均是經(jīng)過(guò)詳細(xì)的勘測(cè)及計(jì)算來(lái)確定配料的數(shù)量及具體材料，并根據(jù)溶洞實(shí)際情況來(lái)確定。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于水利水電工程來(lái)說(shuō)，基礎(chǔ)灌漿技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于工程重要性不言而喻，但是實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，一定要根據(jù)工程所在地質(zhì)情況及其他一些影響因素做好詳細(xì)的勘測(cè)，并且根據(jù)這些勘測(cè)結(jié)果，地質(zhì)實(shí)際情況，制定合理的灌漿計(jì)劃及順序，最終切實(shí)保證工程質(zhì)量。

［1］鄭星東，武晶.淺談水利工程基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)［J］.科技與企業(yè)，2012(04):15-16.

［2］石濤，杜念文，鄭煌.江坪河水電站基礎(chǔ)灌漿試驗(yàn)［J］.水電與新能源，2010(07):12-13.

［3］王麗基礎(chǔ)灌漿技術(shù)在壩基處理中的應(yīng)用［J］科技傳播，2010(05):18-19.

［4］許厚材.水利水電工程基礎(chǔ)灌漿中特殊地層的灌漿方法［J］.水力發(fā)電，2005(07):25-26.