關(guān)于水利工程中基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用分析

【摘要】水利工程發(fā)展需要各方面技術(shù)的支持?；A(chǔ)灌漿的施工技術(shù)在水利工程中起到重要作用，在實(shí)際施工中對(duì)水利工程的質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。地基質(zhì)量的優(yōu)劣是水利工程質(zhì)量的基礎(chǔ)，而基礎(chǔ)灌漿施工是對(duì)地基處理的一項(xiàng)主要工序，因此，灌漿施工技術(shù)在水利工程中起到舉足輕重的作用。

【關(guān)鍵詞】水利工程；基礎(chǔ)灌漿；技術(shù)應(yīng)用

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)在全國范圍內(nèi)蓬勃興起，其中水利工程的發(fā)展尤為突出，三峽等水利工程建設(shè)舉世矚目。水利工程是重大的民生工程，對(duì)百姓群眾的生產(chǎn)生活均有較大影響，水利工程的質(zhì)量也直接關(guān)系到人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此不容有任何差錯(cuò)。地基的建設(shè)是水利工程質(zhì)量的重點(diǎn)難點(diǎn)，同樣也是水利工程的根本所在。天然地基中往往存在較多的缺陷，在硬度、穩(wěn)定性、抗?jié)B性等方面均具有影響水利工程質(zhì)量的問題。在水利工程施工初期需對(duì)地基進(jìn)行處理，提高地基的硬度，加強(qiáng)地基的穩(wěn)定性，使其能夠達(dá)到水利工程建設(shè)基礎(chǔ)的要求，同時(shí)還需預(yù)防上游水滲透等問題的出現(xiàn)。在實(shí)踐過程中，基礎(chǔ)灌漿法以其工藝的簡(jiǎn)易性和較強(qiáng)的適應(yīng)性，在巖溶地區(qū)、吸漿地區(qū)、漏水地區(qū)均有廣泛的應(yīng)用。

1、基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在巖溶地區(qū)的應(yīng)用

巖溶地區(qū)水利工程的地基處理工作目前尚沒有成熟可靠的施工技術(shù)，大多依照施工人員多年的巖溶地區(qū)施工經(jīng)驗(yàn)，和在相似地區(qū)的地基處理方式實(shí)踐成果。

對(duì)巖溶地區(qū)的基礎(chǔ)施工既可以通過無填充物的基礎(chǔ)施工完成，也可以通過有填充物的基礎(chǔ)施工完成。其中有填充物的基礎(chǔ)施工對(duì)技術(shù)水平的要求相對(duì)較為苛刻。灌漿技術(shù)就是有填充物的基礎(chǔ)施工技術(shù)之一，并在巖溶地區(qū)取得了廣泛的應(yīng)用。灌漿技術(shù)普遍采用高壓灌漿技術(shù)。高壓灌漿技術(shù)是使用不沖洗高壓水泥灌漿的方法對(duì)巖溶地區(qū)的地基進(jìn)行處理填充，通過高壓灌漿施工，使地基的填充物更加密實(shí)、地基的穩(wěn)定性和防滲水性更可靠。運(yùn)用高壓灌漿技術(shù)處理地基過程中，水泥以條形狀向土壤中滲透并在土壤地層中鉤織形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，此法處理后的地基抗劈裂能力更強(qiáng)，從而保證水利工程具有更好的穩(wěn)定性。高壓旋噴灌漿技術(shù)則通過鉆機(jī)鉆入巖溶地層，在鉆頭部高壓噴射水泥漿進(jìn)入地層，進(jìn)入地層的水泥漿破壞四周松軟土壤并與土層相互混合，形成混合攪拌物，攪拌物凝固后地層土壤中就會(huì)形成結(jié)實(shí)的固結(jié)體，與周圍土體共同作用形成穩(wěn)固水利工程地基。此項(xiàng)技術(shù)主要優(yōu)點(diǎn)為效果佳、速度快，但對(duì)鉆頭噴嘴以及鉆機(jī)的要求較高。

根據(jù)處理巖溶地層深度的不同，基礎(chǔ)灌漿技術(shù)也可以分為：基礎(chǔ)灌漿技術(shù)對(duì)淺層含巖溶地區(qū)施工處理、基礎(chǔ)灌漿技術(shù)對(duì)深層巖溶地區(qū)施工處理。

在深度較淺的淺層含巖溶地區(qū)進(jìn)行基礎(chǔ)灌漿施工，需要一定的預(yù)處理措施將淺層巖溶中的沙土清理出地面，再將水泥漿灌入該巖溶地區(qū)，形成穩(wěn)固的地基；

一般將深度超過50米的巖溶地區(qū)稱為深層巖溶，高壓旋噴灌漿技術(shù)對(duì)深層巖溶實(shí)施灌漿處理存在一定的技術(shù)難度，多數(shù)情況下為采用基礎(chǔ)灌漿方法對(duì)深層巖溶地區(qū)進(jìn)行灌漿處理。在將水泥漿灌入深層巖溶地層過程中，水泥漿對(duì)地層中的其他填充物有一定的排擠作用，且排擠的壓力較大，能夠促使深層巖溶地層中原有填充物和水泥漿迅速攪渾并快速硬化，從而穩(wěn)固水利工程地基。

2、基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在吸漿較大工程中的應(yīng)用

多數(shù)情況下，對(duì)水利工程中的基礎(chǔ)灌漿施工工程可以在1-3小時(shí)內(nèi)完成，且在整個(gè)基礎(chǔ)灌漿工程中使用水泥的數(shù)量都是在有限的范圍內(nèi)，單位面積的地層實(shí)施基礎(chǔ)灌漿所需要的水泥的數(shù)量在120～220kg/m之間。因此對(duì)于一般地層的灌漿工作，施工人員都能夠熟練操作，且對(duì)施工工序及用量都成竹在胸。但在一些地層條件比較復(fù)雜的地段，灌漿施工中可能會(huì)出現(xiàn)大量吸漿的狀況，這種情況加大了工程中水泥的用量，直接影響了工程的經(jīng)濟(jì)效益，因此必須采取相應(yīng)措施降低地層的吸漿情況。

分析灌漿過程中出現(xiàn)吸漿狀況的原因是探尋解決方案的基礎(chǔ)與前提。相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)表明，吸漿現(xiàn)象的根本原因在于地質(zhì)條件的特殊，導(dǎo)致地層中存在特殊的流動(dòng)通道，造成灌注的水泥漿從這些流動(dòng)通道流到別的位置或在附近的地表滲出。

解決吸漿現(xiàn)象的措施主要有三種：限流措施、降壓處理法、多次灌漿法。

采取限流措施是指限制向地層中灌注水泥漿的速度，在單位時(shí)間內(nèi)灌注水泥漿的體積限制在10-15L/min。采取限流措施降低吸漿情況發(fā)生的原理是減小水泥漿在巖縫中的流動(dòng)速度使其能夠在地層近端就開始沉淀并凝結(jié)，防止其進(jìn)入復(fù)雜地層中存在的流動(dòng)通道，造成嚴(yán)重的吸漿情況發(fā)生；

采用降壓處理法是采用較低的灌注壓力將水泥漿注入地層。降低灌漿的壓力可以減小水泥漿在地層中的流動(dòng)速度，使水泥漿處于自流狀態(tài)中，并在自流過程中不斷凝結(jié)，在進(jìn)入地層流動(dòng)通道之前在地層中凝結(jié)，減緩吸漿現(xiàn)象；

多次灌漿法則是將設(shè)計(jì)的水泥漿量按照多次少量的方法灌注入地層中去，在灌注的過程中時(shí)間有間歇性，每灌一定量的水泥漿后間隔一段時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)，注入地層的水泥漿可以快速凝結(jié)，封住通道，達(dá)到防止后續(xù)注入的水泥漿進(jìn)入內(nèi)部流動(dòng)通道而發(fā)生吸漿現(xiàn)象的效果。采用這種特殊的多次灌漿方法進(jìn)行基礎(chǔ)灌漿施工時(shí)，灌漿結(jié)束時(shí)的灌注壓力比預(yù)先設(shè)計(jì)的壓力要小，在灌漿壓力無法灌注入水泥漿時(shí)需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際適當(dāng)調(diào)整灌注壓力，保證工程的順利進(jìn)行。

3、基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在嚴(yán)重漏水地區(qū)的應(yīng)用

水利工程中經(jīng)常出現(xiàn)嚴(yán)重漏水的情況，會(huì)直接影響到水利工程的順利施工、耽誤工期、影響經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致工程質(zhì)量的下降。基礎(chǔ)灌漿法是處理嚴(yán)重漏水的水利工程的一種重要手段。目前廣泛適用處理漏水現(xiàn)象的灌漿方法有：膜袋灌漿法和帷幕灌漿法。

膜袋灌漿法主要適用于因溶蝕作用在可溶性地層中出現(xiàn)溶溝而導(dǎo)致的漏水現(xiàn)象。膜袋主要由尼龍和聚丙烯兩種化工物質(zhì)組成，因此膜袋的變形能力與其他材料相比較強(qiáng)，并且十分耐磨。施工作業(yè)中水泥漿在膜袋中會(huì)受到膜袋的變形擠壓作用，使水泥漿中的水分分離出來，極大地降低水泥漿的凝固時(shí)間。此外，有賴于膜袋的變形能力，這種方法能夠適應(yīng)各種不規(guī)則的溶溝，堵塞效果顯著，并且也能很好地抑制水利工程地基中的漏水現(xiàn)象的發(fā)生；

帷幕灌漿法的防漏效果比膜袋法的效果更佳，在水利工程領(lǐng)域的防漏水方面得到了更為廣泛的應(yīng)用。帷幕灌漿法是在水利工程的上游壩基處，通過灌注水泥漿和壩基土層的結(jié)合，形成嚴(yán)密的、連續(xù)的一段防漏幕墻，直接阻隔上游的水向下游流動(dòng)的細(xì)小孔道。這種方法能夠有效的降低上游水通過壩基的滲流量。同時(shí)，通過帷幕灌漿，可以在水利工程地基中直接形成覆蓋性的防滲帷幕，阻斷了可能存在的任一流動(dòng)通道，因此防漏效果更好。

4、結(jié)語

基礎(chǔ)灌漿法是水利工程中進(jìn)行地基處理的一種重要工藝措施。無論在淺層溶巖地區(qū)還是在深層溶巖地區(qū)均能夠?qū)λこ痰牡鼗M(jìn)行有效的處理。對(duì)于地基處理過程中出現(xiàn)的吸漿現(xiàn)象，通過工程人員多年的實(shí)踐，逐漸形成了三套處理方法：限流措施、降壓處理法、多次灌漿法，并取得了較好的效果。在漏水地層的處理中基礎(chǔ)灌漿法逐漸發(fā)展了膜袋灌漿法和帷幕灌漿法，能夠在不同性質(zhì)的地層中取得較好的防漏效果。

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