灌漿施工工藝在水庫工程的應(yīng)用研究

簡明華

【摘要】我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，水庫作為我國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也得到了大力的發(fā)展。在進(jìn)行水庫工程建設(shè)過程中，通常采用灌漿施工工藝對水庫進(jìn)行除險加固以防止壩體和壩基因滲流而帶來的隱患。水庫灌漿在水利工程施工中占據(jù)著重要地位，灌漿施工工藝水平的高低直接決定著水利工程中地基承載力的高低，同時灌漿施工工藝的提高還可以有效減少因土質(zhì)差、斷層、裂縫等對地基產(chǎn)生的影響。本文從灌漿施工技術(shù)原理、工藝流程、在水庫工程中的應(yīng)用三個方面對灌漿施工工藝在水庫工程中的應(yīng)用進(jìn)行研究，并提出幾點(diǎn)建議以供參考。

【關(guān)鍵詞】水庫灌漿；水利施工；施工工藝

引言

21世紀(jì)以來，由于我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)腳步不斷加快，隨之水庫工程建設(shè)也加快了發(fā)展的步伐，但是在實(shí)際的建設(shè)過程中，卻出現(xiàn)了一個較大的問題：當(dāng)前，在中國適合進(jìn)行水庫建設(shè)的地基很少。針對這一問題，灌漿施工工藝便發(fā)揮了其作用，因?yàn)楣酀{施工工藝可以和惡劣的地質(zhì)條件相適應(yīng)，所以在在很大程度上解決了因地基不穩(wěn)而帶來的各種各樣的問題。因?yàn)樵谒畮旖ㄔO(shè)的過程中，對于防滲的要求很高，所以這就體現(xiàn)了灌漿施工工藝在水庫工程建設(shè)中起到了巨大的作用。

1、灌漿施工工藝的闡述

1.1灌漿施工工藝的工作原理

灌漿施工工藝的工作原理是利用粘性土泥漿對水庫壩體內(nèi)部的裂縫進(jìn)行填充，并且利用粘性土漿的粘結(jié)作用來保證填充的密實(shí)度。一般情況下，為了提高水庫運(yùn)行過程中的安全性與防滲功能，需要灌漿液深入到壩基巖體內(nèi)部。通過將灌漿施工工藝廣泛應(yīng)用到水庫建設(shè)過程中，可以提高處理水庫壩體裂縫的水平，通過粘結(jié)作用來提高壩體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

1.2灌漿壓力的控制

灌漿施工工藝的關(guān)鍵點(diǎn)就是灌漿壓力的控制，壓力控制在很大程度上影響了灌漿的質(zhì)量，若灌漿的壓力小于施工設(shè)計的壓力值，就可能使得裂縫封閉不嚴(yán)，導(dǎo)致滲水現(xiàn)象的發(fā)生。所以對于灌漿施工的要求便是通過灌漿施工工藝將水庫壩體出現(xiàn)的裂縫全部填充，同時將漿液壓入壩體結(jié)構(gòu)之中，保證漿液和壩體成為一個完整的整體。一般情況下，在灌漿的過程中，都會控制灌漿壓力在0.1Mpa之內(nèi)對壩體進(jìn)行灌漿，但是也會根據(jù)實(shí)際情況如裂縫的深度、灌漿的要求對灌漿壓力進(jìn)行一定的調(diào)整。在灌漿的過程中，不僅要對灌漿壓力進(jìn)行一定的控制，還要防止冒漿或劈裂的現(xiàn)象發(fā)生，所以這就要求相關(guān)的工程技術(shù)人員要對灌漿壓力進(jìn)嚴(yán)格的計算與把控，防止高壓灌漿現(xiàn)象的發(fā)生，確保灌漿過程的順利進(jìn)行，以防由于灌漿不當(dāng)而給水庫施工建設(shè)帶來的不必要的麻煩與問題。

1.3灌漿施工的特點(diǎn)

（1）隱蔽性。

對裂縫進(jìn)行漿液填充灌入過程中，很難觀察到具體的施工情況，所以對于施工質(zhì)量不能做到很好的判斷與把控。

（2）不可預(yù)見性。

由于水庫施工所在地的地基大多較為復(fù)雜，巖層分布復(fù)雜多變，在灌漿前的勘測階段無法保證灌漿施工過程的全面與完整，所以灌漿工作完成后的效果與工程預(yù)期效果往往有著較大的差距。

2、灌漿施工工藝在水庫工程中的應(yīng)用

2.1正在滲水情況下的大壩灌漿措施

一般情況下，滲水裂縫主要出現(xiàn)在巖溶地區(qū)或者混凝土結(jié)構(gòu)有較大缺陷的地區(qū)，該裂縫深度較淺、出水量小，所以通常采取反壓灌漿的方法對其進(jìn)行灌漿。首先確定出水的具體位置，然后埋設(shè)出水管，將流水導(dǎo)入到出水管中，并且對周圍可能會出現(xiàn)裂縫的地方和出現(xiàn)裂縫但沒有流水的地方進(jìn)行填補(bǔ)，最后采取反壓灌漿法將孔口管進(jìn)行封鎖。

2.2灌漿施工工藝在嚴(yán)重漏水情況下的措施

一般采取模袋灌漿或者填級配料灌漿的方法對裂縫進(jìn)行填補(bǔ)。模袋灌漿法主要通過模袋將漿液中的大顆粒留在袋中，使水分離析，降低水灰比來提高漿料的固結(jié)強(qiáng)度，使其不易流失。填級配料灌漿法混合粘度大的水泥和顆粒較大的砂礫，將其填充進(jìn)裂縫。

3、灌漿施工的工藝流程

3.1前期勘探工作

在對水庫工程進(jìn)行灌漿施工前，首先需要對水庫所處的地理環(huán)境進(jìn)行科學(xué)細(xì)致的勘察，確定巖體縫隙的深度與大小，并且對水庫壩體裂縫準(zhǔn)確的位置進(jìn)行確定。其次需要將打孔灌漿所需的各種設(shè)備、材料準(zhǔn)備好，同時確保設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。最后要對施工現(xiàn)場進(jìn)行宏觀的規(guī)劃設(shè)計，保證施工過程順暢進(jìn)行。

3.2制孔施工

首先要進(jìn)行布孔工作，隨后進(jìn)行鉆孔，在鉆孔的過程中要堅持先疏后密的鉆孔原則，將鉆孔位置選在水庫壩體的內(nèi)坡或外坡坡面上，并且確保鉆孔的深度與施工要求相符合。

3.3制備灌漿液

在進(jìn)行灌漿液制備的過程中，首先需要對漿液的水灰比進(jìn)行確定，并且在施工現(xiàn)場進(jìn)行灌漿試驗(yàn)，以確定最佳的灌漿施工參數(shù)，并且依據(jù)不同的鉆孔的吸漿量來確定不同比例的水灰比的施工效果。在進(jìn)行漿液制作時，需要專業(yè)人員對制作全過程進(jìn)行監(jiān)控，并且保證攪拌機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣可以提高攪拌的質(zhì)量，使得漿液中的水分和砂礫的比例符合裂縫的填充要求。一般情況下，漿液的密度通?？刂圃?.3g/cm3～1.5g/ cm3。

3.4灌漿施工

灌漿施工是灌漿環(huán)節(jié)中最重要的一環(huán)，在進(jìn)行灌漿前要對根據(jù)鉆孔的位置和裂縫的深度、方向選擇合適的灌漿方法，使得漿液與裂縫完美的結(jié)合。通常情況下，會進(jìn)行兩次定向灌漿和一次旋轉(zhuǎn)灌漿，并且要確保灌注板的正常連接。

3.5灌漿壓力和速率

灌漿的壓力和速率是影響灌漿質(zhì)量的兩大重要因素，在對灌漿壓力和速率進(jìn)行選擇的過程中要防止灌漿壓力過大而發(fā)生冒漿或者壩體裂縫的現(xiàn)象，同時確保地表結(jié)構(gòu)的完整。一般情況下，灌漿的初始壓力≤200kPa，灌漿的初始速率≤20L/min。

3.6封孔

完成灌漿工作后，要及時的將灌漿管拔出，防止由于停留時間過長使得漿液凝固而造成拔管難度的增加。在拔管的過程中要注意：不同類型的灌漿管的拔管高度也有所不同，要明確灌漿管的類型并且確定相應(yīng)高度。拔管工作完成后要保持拔管孔通暢。在進(jìn)行封孔時，通常采取稠漿或者水泥漿進(jìn)行封孔，一定要保證封孔的嚴(yán)密，杜絕滲漏現(xiàn)象的發(fā)生。

3.7質(zhì)量檢查

灌漿工程結(jié)束后，要對水庫工程進(jìn)行全面的質(zhì)量檢查，檢查內(nèi)容主要包括：灌漿施工人員是否依照灌漿施工工藝流程進(jìn)行灌漿施工，檢查灌漿壓力、鉆孔的位置和深度，通過壓水、注水的方法查看流量和滲透系數(shù)。

4、灌漿施工的幾點(diǎn)建議

4.1壩體冒漿情況

在對水庫進(jìn)行灌漿過程中，若出現(xiàn)壩體冒漿的情況，要根據(jù)冒漿的位置來判斷使用何種方法進(jìn)行處理。如果冒漿的位置處于壩體的底部，就需要與其他通道聯(lián)合進(jìn)行填堵，并且需要把控每次的灌漿量和灌漿時間間隔。如果冒漿的位置處于壩坡，就需要在壩坡上開挖回填并且變更原有的灌漿方法，改為間歇或多次進(jìn)行灌漿，為壩坡留出足夠的時間對漿液進(jìn)行吸收以使?jié){液完全深入其中填補(bǔ)縫隙。但是如果在封孔的過程中出現(xiàn)冒漿的現(xiàn)象，這說明壩體內(nèi)的漿液已經(jīng)達(dá)到飽和狀態(tài)，不需要繼續(xù)灌漿，所以停止灌漿即可。

4.2壩體裂縫情況

在對壩體進(jìn)行灌漿施工過程中，如果壩體出現(xiàn)裂縫，可以采取以下幾種方法進(jìn)行補(bǔ)救。首先，需要觀察產(chǎn)生裂縫的方向，并對其進(jìn)行辨別是橫向裂縫還是縱向裂縫。如果是橫向裂縫，必須馬上停止并及時的查檢出產(chǎn)生裂縫的原因，通過黏土回填的方法對橫向裂縫進(jìn)行填補(bǔ)。如果是縱向裂縫，可以繼續(xù)施工，

在短時間內(nèi)不需要對縱向裂縫進(jìn)行處理。但是如果出現(xiàn)了縱向劈裂縫，就必須停止灌漿施工，對裂縫進(jìn)行填補(bǔ)，等到裂縫閉合后再進(jìn)行灌漿活動。

4.3提高水庫工程施工人員的專業(yè)素質(zhì)水平

在對水庫工程進(jìn)行施工建設(shè)過程中，水庫工程施工人員的專業(yè)素質(zhì)對于施工質(zhì)量的高低也起著巨大的作用，所以引進(jìn)優(yōu)秀人才、提高水庫工程施工隊(duì)伍的專業(yè)素質(zhì)至關(guān)重要。目前多數(shù)水利工程施工企業(yè)大多采取對水庫施工建設(shè)人員專業(yè)技能進(jìn)行培養(yǎng)的方法來提高施工的質(zhì)量與效率。所以，我們要不斷加大對水庫工程施工隊(duì)伍專業(yè)素質(zhì)和安全意識的培養(yǎng)，最大限度的減少在水庫工程施工過程中出現(xiàn)的安全問題與隱患。

4.4制定水庫施工環(huán)境影響因素的應(yīng)急方案

影響水庫工程施工的一個很重要的因素便是氣象因素，所以做好季節(jié)性的氣象影響因素的應(yīng)急工作至關(guān)重要，對于保障水庫工程的施工建設(shè)質(zhì)量起到了很大作用。因此，在制定水庫施工因季節(jié)性氣象因素而產(chǎn)生的各種問題的應(yīng)急方案時要把握全局、綜合考慮，并且要對水庫工程施工現(xiàn)場的作業(yè)環(huán)境和周邊環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)的改善。與此同時，我們還要建立健全相關(guān)的管理制度與施工制度，對施工現(xiàn)場的各類設(shè)施進(jìn)行合理有序的布局，完善施工作業(yè)環(huán)境，使其更加的規(guī)范有序，從而推動施工質(zhì)量的提高。

4.5評定和驗(yàn)收

水庫工程完工后，需要對水庫的施工質(zhì)量進(jìn)行相應(yīng)的驗(yàn)收，同時做出客觀的評價，通過驗(yàn)收與評價可以及時的發(fā)現(xiàn)在水庫工程建設(shè)過程中出現(xiàn)的偏差和失誤，并對不合理的施工點(diǎn)進(jìn)行修改。在進(jìn)行驗(yàn)收的過程中，要按照國家統(tǒng)一規(guī)定的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)對水庫工程進(jìn)行評定，對水庫工程進(jìn)行嚴(yán)格的評定與驗(yàn)收，可以最大程度的確保水庫建設(shè)和在今后使用過程中的安全與穩(wěn)定。

結(jié)語：

綜上所述，在對水庫工程進(jìn)行灌漿施工過程中，一定要保證施工的安全性與穩(wěn)定性。由于對水庫工程進(jìn)行灌漿施工過程中具有一定的復(fù)雜性，并且施工涉及的范圍很廣、內(nèi)容多，所以為了使水庫在今后的使用中平穩(wěn)高效運(yùn)行，就必須在建設(shè)時采用科學(xué)安全的保障措施來對水庫工程施工建設(shè)進(jìn)行維護(hù)與保障，最大范圍的提高施工效率和質(zhì)量，最大程度的降低安全隱患的發(fā)生。

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