水利工程中基礎(chǔ)灌漿的施工技術(shù)分析

(身份證號(hào)碼：132323198106081119)

水利工程中基礎(chǔ)灌漿的施工技術(shù)分析

張 濤

(身份證號(hào)碼：132323198106081119)

水利工程建設(shè)具有一定復(fù)雜性和特殊性，其發(fā)展速度較快，并且發(fā)展空間廣闊，對(duì)工程建設(shè)地基的要求更為特殊。在當(dāng)前施工條件下，國(guó)內(nèi)用以建設(shè)水利工程的地基較少，而基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)灌漿技術(shù)與地質(zhì)條件相適應(yīng)，并且在大壩壩體加固施工以及防滲工程施工中得到廣泛應(yīng)用。為加強(qiáng)基礎(chǔ)灌漿施工質(zhì)量控制，加大力度對(duì)該項(xiàng)施工技術(shù)進(jìn)行研究和分析，具有一定現(xiàn)實(shí)意義。

水利工程；基礎(chǔ)灌漿；施工技術(shù)

1 基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在水利工程施工中應(yīng)用的重要性

為了更好地利用水資源而修建的工程就是水利工程，可以說(shuō)水利工程不僅能夠用來(lái)防洪、供水，還能夠用來(lái)灌溉、發(fā)電，也就是說(shuō)最大程度地合理分配水資源、利用水資源，進(jìn)而滿(mǎn)足人們對(duì)水資源的多種需求。也正因如此，近些年來(lái)，人們對(duì)水利工程的需求也在逐漸增大，水利工程也呈現(xiàn)出了良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。根據(jù)建設(shè)水利工程的目標(biāo)，可以得知，在水利工程的施工建設(shè)過(guò)程中，對(duì)其地基與壩體的施工勢(shì)必是水利工程施工的重點(diǎn)所在。而基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)恰恰是將灌漿材料通過(guò)一定的運(yùn)送壓力注入到地層、巖石以及建筑物的縫隙、空洞之中，這樣做的最大好處一方面增加了地基、壩體本身的基礎(chǔ)承載能力，另一方面也大大地提高了水工建筑物的整體性能，并且起到了防滲漏，防開(kāi)裂的重要作用。因此，將基礎(chǔ)灌裝技術(shù)應(yīng)用到水利工程之中對(duì)提高整個(gè)水利工程建設(shè)質(zhì)量而言有著至關(guān)重要的作用。

2 基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在水利工程的應(yīng)用與分類(lèi)

基礎(chǔ)灌漿對(duì)不同的地形應(yīng)用特點(diǎn)也不相同，對(duì)于巖溶地區(qū)進(jìn)行基礎(chǔ)處理時(shí)，是沒(méi)有成型的技術(shù)，施工人員只是憑借著自己多年的工作經(jīng)驗(yàn)，或者是參照相同的工程基礎(chǔ)進(jìn)行建設(shè)施工。對(duì)于巖溶地區(qū)可分為有填充物的基礎(chǔ)施工和無(wú)填充物的基礎(chǔ)施工，要求對(duì)有填充物的基礎(chǔ)施工技術(shù)更加嚴(yán)格，而基礎(chǔ)施工技術(shù)的方法主要是根據(jù)巖溶的深度和巖溶的大小來(lái)決定的。

2.1 使用高壓灌漿技術(shù)對(duì)巖溶地區(qū)進(jìn)行基礎(chǔ)灌漿

為了可以使填充物更加密實(shí)，對(duì)巖溶地區(qū)的基礎(chǔ)會(huì)使用不沖洗高壓水泥灌漿的方法，這種方法具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性和防滲水的功能，還可以使水泥以條形向土壤中滲透，在滲透的時(shí)候水泥就會(huì)形成網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)，所以高壓水泥灌漿法可以使基礎(chǔ)具有很強(qiáng)的抗劈裂能力。

2.2 使用高壓旋噴灌漿技術(shù)對(duì)巖溶地區(qū)實(shí)施基礎(chǔ)灌漿

高壓旋噴漿技術(shù)時(shí)依靠機(jī)械鉆機(jī)對(duì)地下深入，在鉆頭上安裝特殊的噴嘴，在利用高壓泵將水泥噴出，在噴射水泥的時(shí)候，原有的土層結(jié)構(gòu)會(huì)被破壞，在噴射過(guò)程中，鉆頭會(huì)向上提起，并高速旋轉(zhuǎn)，使噴射出的水泥漿可以使土層形成混合攪拌物，等到水泥攪拌物凝固以后，就會(huì)形成一個(gè)柱體，這就是我們加固得到的工程地基。

2.3 使用基礎(chǔ)灌漿技術(shù)對(duì)淺層、深層含巖溶地區(qū)進(jìn)行基礎(chǔ)灌漿

對(duì)于淺層含巖溶地區(qū)，將淺層巖溶挖出，然后再使用水泥灌漿技術(shù)對(duì)巖溶挖出處進(jìn)行回灌。深層含巖溶地區(qū)是指在地下50米以下時(shí)，在對(duì)深層進(jìn)行基礎(chǔ)灌漿時(shí)，用高壓旋噴技術(shù)是不可以的，我們可以用普通的灌漿方法對(duì)巖溶地區(qū)進(jìn)行灌漿處理，在水泥漿進(jìn)入深層巖溶時(shí)會(huì)受到其它填充物的排擠，使原有填充物和水泥漿結(jié)合并硬化。

3 在水利各個(gè)階段基礎(chǔ)工程施工技術(shù)分析

第一，做好水利工程基礎(chǔ)灌漿施工前的設(shè)計(jì)與準(zhǔn)備工作。要想達(dá)到預(yù)期的灌漿效果，在施工前還必須要做好相應(yīng)的設(shè)計(jì)與準(zhǔn)備工作。首先，應(yīng)該對(duì)水利工程施工周邊的地質(zhì)與水文情況進(jìn)行勘探，從而明確掌握周邊地區(qū)的實(shí)際情況；其次，在對(duì)壩體進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)灌漿設(shè)計(jì)時(shí)，要逐一對(duì)裂縫，架空洞穴大小、分布情況進(jìn)行踩點(diǎn)，掌握一手準(zhǔn)確信息。尤其是對(duì)于那些在實(shí)際施工過(guò)程中，規(guī)模較大的灌漿施工工程，還必須要對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的灌漿試驗(yàn)工作，以此來(lái)確定灌漿孔的孔深、孔距、排距，從而為灌漿施工工作選擇更為合適的材料、壓力、順序以及施灌方法；最后，在灌漿施工的過(guò)程中，還要根據(jù)實(shí)際的灌漿部位，利用相應(yīng)的計(jì)算公式選擇合適的灌漿壓力。

第二，在水利工程中具體的灌漿施工技術(shù)。首先，灌漿孔轉(zhuǎn)孔施工。巖心鉆機(jī)在選擇鉆進(jìn)方法以及鉆頭時(shí)，應(yīng)該結(jié)合巖石的實(shí)際硬度與完整性。一般來(lái)講，在鉆進(jìn)的過(guò)程中多采用鋼粒鉆鉆頭。這種鉆頭在鉆進(jìn)的過(guò)程中極易造成研磨巖粉或鐵屑堵塞孔壁裂隙，從而影響灌漿質(zhì)量。所以，在鉆進(jìn)過(guò)程中要格外注意采用適合的鉆進(jìn)方法。如，在砂礫石層中鉆孔，多采用優(yōu)質(zhì)泥漿固壁；在巖基中鉆孔要分段測(cè)量孔斜，據(jù)以分析灌漿質(zhì)量。而為了更好地確保灌漿質(zhì)量，在灌漿前則要對(duì)鉆孔進(jìn)行壓水流沖洗，進(jìn)而將裂隙或孔洞中的泥質(zhì)充填物沖出孔外，或推移到灌漿處理范圍以外；其次，灌漿施工。在開(kāi)展灌漿施工的過(guò)程中，必須要嚴(yán)格按照規(guī)定的順序依次進(jìn)行，一般來(lái)講在灌漿施工順序可分為一序孔、二序孔、三序孔等，而隨著序數(shù)的不斷增加，相應(yīng)的灌漿孔也隨之加密。在實(shí)際灌漿過(guò)程中，對(duì)于一些較淺的孔，可使用全孔一次灌漿法，而對(duì)于較為深的孔，則可使用全孔分段灌漿法。但是無(wú)論是采取哪種灌漿法，在灌漿之前都必須要將對(duì)水泥漿進(jìn)行合理的攪拌，然后放入灌漿機(jī)中，利用純壓式灌漿發(fā)、高壓灌漿法、循環(huán)式灌漿法這三種方法灌入到鉆孔之中；最后，正是因?yàn)楣酀{施工質(zhì)量會(huì)對(duì)整個(gè)水利工程建設(shè)質(zhì)量起到?jīng)Q定性的作用，所以，當(dāng)完成灌漿施工工作時(shí)，就必須要對(duì)灌漿施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢查。在具體實(shí)施過(guò)程中可以根據(jù)灌漿的原始記錄，對(duì)灌漿施工過(guò)程中所用到的器具、材料等逐一進(jìn)行檢查。同時(shí)，還要對(duì)鉆孔進(jìn)行檢查，可利用壓水試驗(yàn)法對(duì)鉆孔進(jìn)行檢查，以此確定灌漿的質(zhì)量能夠符合相應(yīng)的施工建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

4 水利工程中基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)的有效運(yùn)用

4.1 混凝土裂縫填充灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用

混凝土裂縫填充灌漿施工技術(shù)是水利工程施工中使用頻率最高的施工技術(shù)之一，因?yàn)榛炷亮芽p填充灌漿施工技術(shù)不僅可以提高水利工程地基的承載能力和抗沖擊能力，還能有效防止水分的滲漏，對(duì)地基造成破壞?；炷亮芽p填充灌漿施工技術(shù)最開(kāi)始是在城市建筑工程當(dāng)中被廣泛運(yùn)用，慢慢地隨著施工經(jīng)驗(yàn)的不斷豐富，混凝土裂縫填充灌漿施工技術(shù)已經(jīng)不僅僅在城市建筑工程中受到重視，還在水利工程領(lǐng)域占據(jù)著重要地位?；炷亮芽p填充灌漿施工技術(shù)在水利工程中應(yīng)用時(shí)要注意以下3點(diǎn)：①需要理解混凝土裂縫填充灌漿技術(shù)的原理。混凝土裂縫填充灌漿是在高壓設(shè)備的作用下，將具有水溶性的高分子化學(xué)材料直接灌注到地層的裂縫當(dāng)中，由于地層當(dāng)中有許多裂縫，那么肯定具有一定的滲透性，裂縫中會(huì)殘留有一定的水分，當(dāng)水溶性的高分子化學(xué)材料遇到裂縫中的水時(shí)，會(huì)快速分散、膨脹并固結(jié)使得裂縫得到填充，加強(qiáng)地層的防滲漏性能；②要選擇合適的灌漿原料，比如水泥、丙烯酰胺、聚氨酯等水溶性比較強(qiáng)的原料；③根據(jù)裂縫的形狀和尺寸大小來(lái)確定基礎(chǔ)灌漿技術(shù)的選擇。比如局部地區(qū)均勻分布的網(wǎng)狀裂縫，可以在部分開(kāi)挖V型槽，然后使用水泥進(jìn)行灌注，使其完全填充。

4.2 無(wú)塞灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用

無(wú)塞灌漿施工技術(shù)是一種從上到下的灌漿方法，這種灌漿施工技術(shù)可以不用等待上部分的漿料凝固就可以直接進(jìn)行下一步的灌注，節(jié)省了大量的施工時(shí)間，提高了施工效率，而且還能使?jié){料循環(huán)利用，所以受到人們的關(guān)注，并廣泛應(yīng)用于水利工程領(lǐng)域。無(wú)塞灌漿施工技術(shù)在水利工程中的運(yùn)用要注意以下5點(diǎn)：①在鉆孔時(shí)要嚴(yán)格控制好鉆孔的長(zhǎng)度和寬度。鉆孔的長(zhǎng)度不能超過(guò)250cm，寬度不能超過(guò)75mm。鉆孔完畢之后需要對(duì)孔洞進(jìn)行清理，將其中的雜物排出孔洞；②漿料的制備要控制含水量。無(wú)塞灌漿施工技術(shù)所使用的漿料主要成分是水泥、煤灰、水分和添加劑等，將這幾種主要材料以一定的比例混合得到漿料，其中，尤其需要注意水分的含量，要控制其在30%左右。漿料配制好以后，要妥善保管好，防止其吸收空氣中的水分或接觸其他雜物，影響灌漿質(zhì)量；③注漿管道的選擇。無(wú)塞灌漿施工技術(shù)所使用的注漿管道一般是密閉的鋼管，然后將注漿孔洞的內(nèi)壁與注漿鋼管外壁之間的空間用作漿料回收管，使?jié){料能循環(huán)使用；④開(kāi)始灌漿時(shí)要注意漿料回收管道的設(shè)立，使得漿料能循環(huán)利用，節(jié)約資源；⑤換孔灌注。當(dāng)一個(gè)灌漿孔已經(jīng)灌漿完成，需要一段時(shí)間，孔洞內(nèi)的漿料才能凝固，所以為了縮短施工時(shí)間，充分利用時(shí)間，可以對(duì)下一個(gè)孔洞進(jìn)行灌漿施工，這樣既可以縮短施工時(shí)間、提高灌漿效率，還能使得前一個(gè)灌漿孔洞中的漿料能完全凝固，提高灌漿的質(zhì)量。

4.3 誘導(dǎo)灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用

誘導(dǎo)灌漿施工技術(shù)是指在水利工程施工過(guò)程中，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況以及工程設(shè)計(jì)的要求，設(shè)計(jì)出既能加固水利工程基礎(chǔ)設(shè)施又能有效防止水分滲漏的帳幕工程，同時(shí)還需要配套的漿料控制工程，這樣既可以達(dá)到加固水利設(shè)施、防止?jié)B漏的目的，又可以有效節(jié)約漿料資源，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

4.4 基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在嚴(yán)重漏水情況下的應(yīng)用

就水利工程建設(shè)的實(shí)際情況來(lái)看，受到水利工程建設(shè)選點(diǎn)合理性不足等因素的影響，導(dǎo)致水利工程基礎(chǔ)出現(xiàn)嚴(yán)重漏水情況，嚴(yán)重影響水利工程實(shí)際使用功能的發(fā)揮。常規(guī)灌漿技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果并不理想，實(shí)際消耗成本較大而處理效果不到位，為促進(jìn)此類(lèi)問(wèn)題的妥善解決，應(yīng)當(dāng)對(duì)基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)進(jìn)行科學(xué)化利用，以加強(qiáng)施工質(zhì)量控制。

4.4.1 模袋灌漿處理方法

為促進(jìn)水利工程地基漏水問(wèn)題的解決，在應(yīng)用基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)時(shí)，可以對(duì)模袋灌漿方法進(jìn)行合理運(yùn)用，由于模袋的耐磨性較強(qiáng)，其模袋材質(zhì)大多為聚丙烯和尼龍等，因此在應(yīng)用該項(xiàng)處理方式時(shí)，將模袋中填充一定量的水泥砂漿，在模袋彼此之間相互擠壓后，水泥砂漿中的水分流失，模袋內(nèi)水泥砂漿的含漿量明顯降低，促進(jìn)了砂漿的凝結(jié)。與此同時(shí)，在模袋灌漿處理方式下，模袋內(nèi)的沙土流失率較小，具有優(yōu)良的溶度阻塞作用，從而對(duì)嚴(yán)重漏水問(wèn)題進(jìn)行妥善處理。

4.4.2 填充級(jí)配料處理方式

在水利工程地基處理過(guò)程中，也可以通過(guò)填充級(jí)配料處理方式對(duì)嚴(yán)重漏水情況進(jìn)行妥善處理。通常情況下，填充級(jí)配料包含水泥、礫石以及粗砂等，為保證填充級(jí)配料處理效果，相關(guān)施工人員應(yīng)當(dāng)掌握好礫石大小，并結(jié)合施工實(shí)際情況以高黏稠度水泥對(duì)級(jí)配料進(jìn)行沖灌，以加強(qiáng)施工質(zhì)量控制。水泥沖灌級(jí)配料大多由礫石、礫石與沙土混合物等組成，通過(guò)有效處理促進(jìn)自然反過(guò)濾層的形成。在采用填充級(jí)配料對(duì)漏水地基進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)當(dāng)掌握好配料的材料和數(shù)量，以加大粒料形成橋架對(duì)縫隙進(jìn)行堵塞，設(shè)置反過(guò)濾層，確保將通道堵塞，從而對(duì)水利工程基礎(chǔ)嚴(yán)重漏水問(wèn)題進(jìn)行妥善處理。

5 基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在水利工程中的控制方式

5.1 施工成本控制

將合理的施工技術(shù)應(yīng)用到水利工程當(dāng)中的目的肯定是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。而提高經(jīng)濟(jì)效益最有效的方式就是降低施工的成本，同時(shí)減少施工過(guò)程中的資源浪費(fèi)。所以這就需要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，選擇合理的施工工藝，控制好施工過(guò)程中的技術(shù)參數(shù)，以最優(yōu)的方案設(shè)計(jì)灌漿施工，充分利用資源，盡可能地減少資源浪費(fèi)，避免不必要的損失，降低施工成本。

5.2 環(huán)境成本控制

在基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用中，需要注意對(duì)環(huán)境的影響。因?yàn)樽匀画h(huán)境有時(shí)非常脆弱，破壞環(huán)境十分容易，但是對(duì)于環(huán)境的治理卻需要花費(fèi)數(shù)倍于犧牲環(huán)境所得到的資金，所以在施工過(guò)程中一定要留心周?chē)h(huán)境的變化，最主要是關(guān)注以下3個(gè)方面：①施工污染物的排放，包括施工粉塵、施工污水、有害氣體等，盡量減少污染物對(duì)地下水或者空氣的污染；②施工作業(yè)時(shí)所產(chǎn)生的噪音，包括機(jī)械設(shè)備運(yùn)作時(shí)產(chǎn)生的敲擊聲、爆破聲、運(yùn)輸車(chē)輛過(guò)往的噪音等，避免影響周?chē)用竦恼Ｗ飨?；③?duì)周?chē)鷦?dòng)植物生存的影響，施工時(shí)要盡量避免對(duì)于周?chē)鷳B(tài)系統(tǒng)的破壞。

5.3 施工質(zhì)量控制

基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)的質(zhì)量控制主要包括漿料注入的能力以及凝固后的加固防滲能力，質(zhì)量控制的最終目標(biāo)需要根據(jù)水利工程的實(shí)際情況和工程設(shè)計(jì)所提到的要求來(lái)確定?；A(chǔ)灌漿施工技術(shù)施工質(zhì)量具體控制方式有以下3點(diǎn)：①根據(jù)應(yīng)力學(xué)及吸附動(dòng)力學(xué)等各相關(guān)學(xué)科的定理公式制定出相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)，控制好施工質(zhì)量；②根據(jù)所制定的技術(shù)指標(biāo)合理選擇灌漿所要用的原料，并協(xié)調(diào)施工原材料、施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境與所選擇的施工技術(shù)之間的關(guān)系；③在灌漿結(jié)束之后的1個(gè)月內(nèi)，要做好灌漿部分的維護(hù)工作，并做壓水實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)標(biāo)才能確認(rèn)灌漿質(zhì)量合格。

6 結(jié)語(yǔ)

水利工程建設(shè)過(guò)程中，地質(zhì)情況復(fù)雜，地基處理難度較大，為保證地基強(qiáng)度、抗?jié)B性和穩(wěn)定性，相關(guān)設(shè)計(jì)人員及施工人員應(yīng)當(dāng)對(duì)基礎(chǔ)灌漿技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，確保地基處理效果滿(mǎn)足水利工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，從而促進(jìn)水利工程在社會(huì)運(yùn)行中的實(shí)際價(jià)值得到最大程度的發(fā)揮。

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