水庫灌漿技術(shù)在新時(shí)期的發(fā)展及完善方向分析

賈莉莉 延安市地下水工作隊(duì)

水庫灌漿技術(shù)在新時(shí)期的發(fā)展及完善方向分析

賈莉莉 延安市地下水工作隊(duì)

在我國(guó)水利工程建設(shè)腳步逐漸加快的背景下，要重視對(duì)水利工程建設(shè)中存在的問題分析，探索水庫灌漿技術(shù)在新時(shí)期的水利工程建設(shè)中的應(yīng)用與發(fā)展情況，不斷創(chuàng)新和完善應(yīng)用水庫灌漿技術(shù)，更好地突顯出水庫灌漿技術(shù)在水利工程建設(shè)中的意義和作用，較好地規(guī)避和消除水庫壩基及壩體的滲流隱患，對(duì)水庫實(shí)施除險(xiǎn)加固，更好地提升水庫的安全穩(wěn)定性及防滲性，延長(zhǎng)水庫的使用壽命。

水庫灌漿技術(shù) 完善 安全 穩(wěn)定

在我國(guó)水庫建設(shè)獲得巨大成就的同時(shí)，我們要關(guān)注水庫灌漿技術(shù)在水利工程建設(shè)中的應(yīng)用與完善，要全面了解和掌握灌漿技術(shù)的施工原理及特點(diǎn)，明晰水庫灌漿技術(shù)在水庫工程建設(shè)中的應(yīng)用效能，探索綜合性的水庫灌漿技術(shù)和方式，更好地提升水庫工程的質(zhì)量和效益，增強(qiáng)水庫的安全穩(wěn)定性及防滲性能，更好地滿足人們對(duì)水庫工程的實(shí)際需求。

一、水庫灌漿技術(shù)綜述

水庫不僅滿足人們的日常用水需求，而且較好地調(diào)節(jié)水量，避免了洪澇災(zāi)害對(duì)于人類生命財(cái)產(chǎn)的威脅，為此，水庫工程建設(shè)是極其重要的工程建設(shè)內(nèi)容和項(xiàng)目，然而，基于地質(zhì)因素及地下水文條件的影響，水庫工程建設(shè)難免存在不足和缺陷，為此，要在水庫工程建設(shè)中引入先進(jìn)而成熟的水庫灌漿技術(shù)，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)水庫的除險(xiǎn)和加固，通過增壓的措施和方法，使液漿與堆實(shí)體相融合，當(dāng)液漿融合之后產(chǎn)生具有粘性的土漿，對(duì)建筑體的裂縫產(chǎn)生極為有效的填充作用，較好地提升水庫壩基及壩體的穩(wěn)定性，增強(qiáng)水庫的承載能力，達(dá)到防滲、堵漏、加固、糾正建筑物偏斜的目的。

水庫灌漿技術(shù)有其自身的技術(shù)特點(diǎn)，具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

1.隱蔽性

水庫灌漿技術(shù)的重點(diǎn)在于對(duì)水庫建筑物的裂縫進(jìn)行填充，在采用漿液填充的施工過程中，難以對(duì)具體的施工情況進(jìn)行觀察，這就使水庫灌漿技術(shù)具有一定的隱蔽性。

2.不確定性

在水庫灌漿技術(shù)應(yīng)用的過程中，技術(shù)應(yīng)用的預(yù)期與實(shí)際難免存在差異，由于水庫工程的地基條件相對(duì)復(fù)雜，對(duì)于水庫工程地基的勘探工作存在一些不可預(yù)見性的問題，為此，就會(huì)使水庫灌漿技術(shù)應(yīng)用的過程中降低技術(shù)應(yīng)用成效。

水庫灌漿技術(shù)的工程應(yīng)用具有以下作用，具體表現(xiàn)為：

1.填充作用

在水庫灌漿技術(shù)應(yīng)用的過程中，由于地層存在或大或小的裂縫，這些裂縫對(duì)于水庫工程建設(shè)不利，為此需要對(duì)水庫工程地層中的裂縫進(jìn)行填充，而采用灌漿技術(shù)則可以較好地增強(qiáng)土層的密實(shí)性，加快水庫的水流截?cái)嗨俣?，從而有效增?qiáng)水庫工程的安全穩(wěn)定性。

2.粘合作用

灌漿技術(shù)可以在水庫土層之中灌注具有粘合性較強(qiáng)的液漿，通過液漿的粘結(jié)作用，可以較好地實(shí)現(xiàn)對(duì)水庫建筑物裂縫的填充，從而有效提升水庫工程的承載能力。

3.壓密作用

在采用水庫灌漿技術(shù)的過程中，可以通過液漿填充時(shí)產(chǎn)生的擠壓效應(yīng)，使地層受到較大的影響，從而提升水庫壩基及壩體的安全穩(wěn)固性。

4.固化作用

灌漿技術(shù)填充的液漿會(huì)與其他材料產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)，生成新的材料，形成更為堅(jiān)硬的“類巖體”，它對(duì)水庫壩基及壩體的固化有極大的作用。

二、水庫灌漿技術(shù)在新時(shí)期的應(yīng)用分析

水庫灌漿技術(shù)在水庫工程中的應(yīng)用，首先要做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，要對(duì)水庫工程實(shí)施實(shí)地踏勘，全面了解和把握水庫工程建設(shè)的地質(zhì)條件、地下水文情況、土壤條件及周邊環(huán)境狀況等，并預(yù)先實(shí)施灌漿技術(shù)試驗(yàn)和測(cè)試，選取適宜的灌漿技術(shù)和方法進(jìn)行施工，并做好灌漿技術(shù)的人員技術(shù)培訓(xùn)和安全培訓(xùn)，明晰灌漿技術(shù)應(yīng)用的施工難點(diǎn)和重點(diǎn)，更好地保障水庫灌漿技術(shù)應(yīng)用的工程質(zhì)量。

（一）帷幕灌漿技術(shù)在水庫工程的應(yīng)用

帷幕灌漿技術(shù)可以根據(jù)水庫的具體情況，選擇全孔一次灌漿和全孔分段灌漿方式，其中：全孔一次灌漿技術(shù)應(yīng)用于地理?xiàng)l件良好、安全隱患較小的水庫工程，是一種應(yīng)用較為普遍的技術(shù)。全孔分段灌漿技術(shù)主要包括以下幾種方法：由上而下的分段灌漿可以通過上部灌漿的方式形成對(duì)下部的壓力，較好地提升灌漿質(zhì)量；然而，其應(yīng)用缺陷在于必須以灌漿凝固為前提，并在鉆孔的同時(shí)實(shí)施灌漿，工期較長(zhǎng)。由下而上分段灌漿則是由上至下實(shí)施連續(xù)無間斷的鉆孔作業(yè)，到達(dá)一定的鉆孔深度之后即可以由下而上開始灌漿，這種灌漿方法無須等待漿液的凝固，可以有效縮短施工工期，然而其不足之處在于灌漿的壓力不足，會(huì)產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，降低灌漿的質(zhì)量。綜合分段灌漿法適用于地理?xiàng)l件復(fù)雜、鉆孔深度較大的水庫工程，它是對(duì)由上而下分段灌漿的改進(jìn)，操作便捷、工期得以縮短，然而水泥及管子的需求量相對(duì)較大。

（二）帷幕灌漿技術(shù)施工流程

1.帷幕灌漿技術(shù)的具體施工流程：

（1）測(cè)量

首先務(wù)必使帷幕墊層混凝土的強(qiáng)度達(dá)到28天設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%，并保證爆破的安全范圍，在此前提開展測(cè)量作業(yè)，在安裝好檢測(cè)設(shè)備之后，對(duì)觀測(cè)孔的抬動(dòng)值進(jìn)行觀察和記錄。

（2）鉆孔作業(yè)

依照設(shè)計(jì)要求及監(jiān)理的相關(guān)規(guī)定，注意鉆孔高程，避免鉆孔實(shí)際作業(yè)與設(shè)計(jì)圖之間的偏差，有效防范止水或止?jié){現(xiàn)象。鉆孔完成之后，要以現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試或設(shè)計(jì)方案為依據(jù)，進(jìn)行沖洗作業(yè)，在沖洗作業(yè)中要嚴(yán)格保證沖洗的時(shí)間超過半小時(shí)，以達(dá)到較好的沖洗效果。

（3）灌漿施工

要針對(duì)不同的灌漿位置實(shí)施不同的作業(yè)方式，對(duì)于灌漿覆蓋層可以采用孔口封閉循環(huán)鉆灌的方式；對(duì)于基巖部位則可以采用孔口封閉孔內(nèi)循環(huán)由上而下分段灌漿的方式。同時(shí)，要在灌漿中注意射漿管與孔底的距離，使之控制在50cm之內(nèi)；灌漿作業(yè)的壓力要以實(shí)地勘測(cè)及灌漿實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)和參考。在灌漿作業(yè)時(shí)要選取合適的漿液，并注意調(diào)整漿液的濃度，嚴(yán)格控制5：1的水灰比，并使?jié){液由低濃度向高濃度轉(zhuǎn)換。

（4）驗(yàn)收封孔

在帷幕灌漿技術(shù)施工完成之后，要監(jiān)理技術(shù)人員驗(yàn)收合格之后才能實(shí)施封孔作業(yè)，對(duì)于由上而下的分段灌漿技術(shù)可以采用分段壓力灌漿封孔法；對(duì)于由下而上分段灌漿技術(shù)可以采用置換灌漿封孔法、壓力灌漿封孔法。

2.帷幕灌漿技術(shù)中的特殊處理情況

在帷幕灌漿技術(shù)應(yīng)用于水庫工程的過程中，要注意以下幾種特殊的情況：

（1）無故中斷灌漿

因停電、機(jī)械故障、管道破裂或堵塞等問題而導(dǎo)致灌漿施工中斷，都會(huì)對(duì)灌漿施工技術(shù)的質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。為此，要注重提高施工材料的質(zhì)量，優(yōu)化和完善施工工藝，確保管道、水電系統(tǒng)正常無誤，并要注意施工環(huán)境的干燥，避免灌漿作業(yè)溢出而影響電路系統(tǒng)。

（2）漏漿

在帷幕灌漿施工技術(shù)應(yīng)用中，如果灌漿時(shí)的壓力過大則難免產(chǎn)生漏漿的現(xiàn)象，為此，要采用低壓灌漿的方式，并采用間歇性灌漿法，待漿液逐漸凝結(jié)之后再實(shí)施灌漿操作，以防止?jié){液過多而致使壓力升高的現(xiàn)象。另外，還可以合理控制和限制灌漿作業(yè)的速率，通常來說，應(yīng)當(dāng)將灌漿的速率控制在30L/min-40L/min之內(nèi)，合理提升漿液的濃度。

（3）其他現(xiàn)象

水庫灌漿施工技術(shù)還會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的串孔現(xiàn)象，這是因庫體過松而導(dǎo)致灌漿孔相互連通的原因而出現(xiàn)的，對(duì)于這一現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)立即塞緊鉆孔，清洗鉆孔并補(bǔ)灌作業(yè)。灌漿施工還會(huì)出現(xiàn)出水、漿液濃度過高的現(xiàn)象，可以采用掃孔、閉漿的方式加以處理，并適當(dāng)添加加速凝劑，促進(jìn)漿液的凝結(jié)，減少灌漿的壓力。另外，還會(huì)出現(xiàn)灌漿施工中的淤積現(xiàn)象，對(duì)于這一現(xiàn)象的處理應(yīng)當(dāng)在無壓的前提條件之下，置換漿液，并使之保持一定的時(shí)間，防止雜質(zhì)的摻入。

3.帷幕灌漿技術(shù)的質(zhì)量檢測(cè)

在帷幕灌漿技術(shù)應(yīng)用的過程中，不可忽略最后的質(zhì)量檢測(cè)環(huán)節(jié)，它是確保水庫除險(xiǎn)加固的最終環(huán)節(jié)，可以采用設(shè)置檢查孔的方式進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，通常設(shè)置灌漿孔總數(shù)的10%的檢查孔，使之在帷幕的中心線之上，并依照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行巖芯取樣，做好壓水實(shí)驗(yàn)檢查，嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)圖紙及監(jiān)理的要求實(shí)施。尤其要注意對(duì)地質(zhì)條件復(fù)雜部位、注入量較大的孔段、鉆孔偏斜部位、灌漿操作異常部位的質(zhì)量檢測(cè)。

（三）高壓灌漿技術(shù)在水庫工程中的應(yīng)用

在水庫工程的巖溶地段通常采用高壓灌漿施工技術(shù)，并分為有填充物的巖溶地段施工技術(shù)應(yīng)用和無填充物的巖溶地段施工技術(shù)應(yīng)用，要結(jié)合水庫工程的實(shí)際施工情況和特點(diǎn)加以分析，通常可以采用不沖洗高壓水泥灌漿的方式，這種施工方式可以在水泥土層之中形成網(wǎng)格狀，較好地實(shí)現(xiàn)防滲功能，增強(qiáng)水庫工程地基的穩(wěn)固性。具體的施工流程主要包括有：鉆機(jī)就位并實(shí)施鉆孔作業(yè)；下噴射管并做好制漿作業(yè)；試噴操作；旋轉(zhuǎn)定向噴射并提升，使泥漿與土層能夠充分的融合，從而形成混合狀態(tài)；漿液凝固形成板墻柱體結(jié)構(gòu)；沖洗作業(yè)。由此可見，這種高壓旋轉(zhuǎn)噴射灌漿的方式可以較好地增強(qiáng)和穩(wěn)固水庫地基。

（四）大吸漿灌漿技術(shù)在水庫工程中的應(yīng)用

由于水庫工程難免出現(xiàn)特殊的地層結(jié)構(gòu)性問題，導(dǎo)致灌漿工作出現(xiàn)涌漿的現(xiàn)象和問題，針對(duì)這一現(xiàn)象，可以采用大吸漿灌漿技術(shù)和方法，根據(jù)泥漿的流動(dòng)狀態(tài)，適當(dāng)增添灌漿量，合理調(diào)整泥漿的成分，適當(dāng)調(diào)節(jié)水灰比，在添加外加劑的條件下，合理控制泥漿的凝固速度，增加泥漿的黏度，在低壓灌漿操作的方式之下，確保水泥漿液的有效凝結(jié)，從而降低水庫灌漿技術(shù)的操作難度。

（五）漏水通道灌漿技術(shù)在水庫工程中的應(yīng)用

在水庫工程灌漿技術(shù)應(yīng)用過程中，難免會(huì)因地質(zhì)環(huán)境的干擾和影響，導(dǎo)致水庫工程出現(xiàn)嚴(yán)重的漏水現(xiàn)象，為了針對(duì)性地解決這一不良現(xiàn)象和問題，可以采用一定的外部干預(yù)措施和手段，以較好地提升水庫灌漿技術(shù)的質(zhì)量。由于爆破處理法存在較大的施工難度，并且施工成本較高，為此，可以根據(jù)水庫工程的實(shí)際情況，選擇膜袋灌漿技術(shù)，利用尼龍材質(zhì)的袋子，重點(diǎn)對(duì)水庫的漏水位置進(jìn)行堵漏作業(yè)，因膜袋具有較強(qiáng)的變形能力且耐磨性較高，為此可以適用于各種形狀的漏洞，水泥袋中的泥漿可以有效地將水分排擠出去，加快泥漿的凝固速度，從而增強(qiáng)水庫工程的防滲性，提升水庫工程的灌漿技術(shù)質(zhì)量和效果。

還可以采用大粒徑砂石材料填充和灌漿操作，將水泥漿和速凝劑分別灌注于混合器不同的管道之中，當(dāng)這兩者在混合器得到充分的混合之后，再實(shí)施灌漿操作，這樣也可以達(dá)到防滲漏的作用。

三、水庫灌漿技術(shù)應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

（一）注意水庫灌漿技術(shù)的壓力控制

在水庫灌漿技術(shù)應(yīng)用中，要合理控制灌漿技術(shù)的壓力，避免地面及巖石面驟然抬動(dòng)的不良現(xiàn)象，防止灌漿施工的中斷現(xiàn)象。

（二）注意漿液濃度的合理調(diào)整

在水庫灌漿技術(shù)應(yīng)用過程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)漿液的濃度進(jìn)行科學(xué)的控制，要根據(jù)水庫工程的具體情況合理調(diào)整漿液的濃度，避免漿液濃度過高而導(dǎo)致漿液流動(dòng)性不良、無法滲透進(jìn)入到細(xì)小裂縫之中的情況；還要避免漿液濃度過低而導(dǎo)致灌漿范圍擴(kuò)散的現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)依循灌漿濃度由低到高的規(guī)律加以合理的調(diào)整，使水庫灌漿濃度在科學(xué)可控的范圍之內(nèi)。

（三）妥善處理灌漿技術(shù)操作中的突發(fā)情況

在水庫灌漿施工技術(shù)應(yīng)用的過程中，難免出現(xiàn)突發(fā)的意外情況，這就要求灌漿操作人員及時(shí)、妥善地處理和應(yīng)對(duì)，對(duì)于灌漿突然中斷的現(xiàn)象，要緊急沖洗鉆孔并實(shí)施掃孔作業(yè)，用級(jí)別相同或相近的漿液恢復(fù)灌漿操作；對(duì)于意外串漿的現(xiàn)象，要查看串孔是否具備灌漿條件，如果具備繼續(xù)灌漿條件則可以同時(shí)灌注作業(yè)，如果不具備灌漿條件則應(yīng)當(dāng)堵塞串孔。對(duì)于意外冒漿的突發(fā)情況，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況采用間歇灌漿、低壓灌漿、表面封堵、限量灌漿等方式，加以妥善處理和應(yīng)對(duì)，必要時(shí)可以采用停工處理的方式，確保水庫工程的順利安全實(shí)施。

（四）注重灌漿施工技術(shù)隊(duì)伍建設(shè)

在水庫灌漿技術(shù)應(yīng)用過程中，還要注重對(duì)灌漿施工作業(yè)人員的技術(shù)培訓(xùn)，通過增強(qiáng)灌漿施工作業(yè)人員的素質(zhì)，可以較好地提升水庫工程灌漿施工技術(shù)的效率，確保水庫工程的人員安全，減少水庫工程建設(shè)無謂的損失和浪費(fèi)。

四、結(jié)語

綜上所述，水庫工程建設(shè)過程之中應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及監(jiān)理的要求，合理選擇和應(yīng)用不同的水庫灌漿技術(shù)和方法，關(guān)注灌漿技術(shù)操作流程，注意把握灌漿技術(shù)操作的要點(diǎn)，較好地提升水庫工程灌漿技術(shù)的質(zhì)量和效率，從而較好地推動(dòng)水利基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與發(fā)展。

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