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水利水电工程基础灌浆中特殊地层的灌浆方法分析蒋明昆

发表时间：2020/12/30 来源：《建筑科技》2020年7月下作者：蒋明昆

[导读] 在水利水电工程中，灌浆技术属于重要施工技术，能够加快工程建设进程，维护水利水电工程质量，因此被广泛应用到大坝坝基防渗与加固处理中。

陕西西安中国葛洲坝集团第三工程有限公司蒋明昆 710077

摘要：在水利水电工程中，灌浆技术属于重要施工技术，能够加快工程建设进程，维护水利水电工程质量，因此被广泛应用到大坝坝基防渗与加固处理中。此次研究主要探讨分析灌浆技术的具体方法，特别是特殊地层的灌浆施工，以此确保水利水电工程的顺利开展。
关键词：水利水电工程；基础灌浆；特殊地层；灌浆方法
        水利工程发展速度加快，然而国内水利工程建设地基较少，开始广泛应用基础灌浆技术，因此必须关注基础灌浆技术、地质条件适应性。水利工程具备特殊性要求，地基经过处理后，能够确保水利工程的稳定性能、防渗性能。现阶段，基础灌浆技术，有助于处理水利工程地基问题，通过基础灌浆技术优势，可以发挥出显著作用。水利工程中，防渗技术要求高，因此必须严格控制防渗水工程，做好技术研究工作。
        1、水利水电工程基础灌浆方式
        开展水利水电工程施工时，基础灌浆施工的方式不同，在施工实践中，必须科学选择方式方法，全面凸显出循环灌浆技术的作用。灌浆方式具备孔内循环方式、孔外循环方式。水泥浆液孔口循环，就属于孔口循环方式。通过此种方式，可以确保浆液维持流动状态，减少颗粒沉淀量，维护灌浆质量。应用纯压关键方式，是将浆液压入至钻孔内，针对大裂缝岩层，具备显著的防渗效果。
        2、基础灌浆技术在特殊地层中的应用
        2.1大吸浆量灌注法
        针对大部分裂缝岩石灌浆，通常在3h内完工，灰料使用量小于100-200km/m。然而部分工程会出现过度吸浆问题，从而无法快速结束灌浆。多是由于地层特殊结构所致，加剧浆液流失率。
        第一，降压处理：降压多采用自流式灌浆法，浆液充满裂缝后，可以降低浆液流动性，相应加剧压力，之后开展正常的灌浆操作。
        第二，限流处理。灌注率控制在每分钟10-15L，以此降低浆液流动速度，还可以加快浆液沉积速度。在降低注入率之后，会持续加剧压力，确保其达到标准要求后，可以完成整个灌浆操作。
        第三，加速凝剂：将氯化钙、玻璃等速凝剂添加至稠浆中，确保快速凝固。
        第四，水泥砂浆灌注：按照工程实况，添加适量砂，确保砂粒径增加，均匀搅拌后，利用砂浆泵实施灌注。
        第五，间歇灌注。水泥灌注之后，停当停止灌浆时间。按照实际情况，科学判断水泥灌浆量、灌浆时间。通常情况下，时间控制在2-8h。设计压力下开展灌浆操作，可以在低压条件下灌浆，待至凝结一段时间后，开展扫孔、复灌操作。在复灌操作时，必须在标准压力下实施。
        2.2冒水堵水灌浆法
        第一，在大集中漏水点冒水。针对冒水地层，可以应用堵水灌浆操作。针对集中漏水、冒水情况，通常在岩溶地区、混凝土缺陷地区，埋设粗细开口管。导出水之后，封堵冒水岩缝，之后孔口管实施反压灌浆。
        第二，沿裂缝冒水、浸水。针对买水量大的地区，可以钻取裂缝相交深孔，之后埋设孔口管，同时排除水分。同时裂缝口凿槽，之后应用麻刀、面纱做好封堵，之后使用砂浆填槽。待至凝结之后，针对深孔实施高压灌浆。
        2.3承压水条件的灌浆操作
        第一，压力屏浆法。完成灌浆操作之后，需要稀释原有水泥浆，之后采用同等压力循环灌注，避免灌入浆液回流。
        第二，闭浆。灌浆满足标准后，关闭相关阀门，确保浆液处于受压状态。等待一端时间后，开启阀门，查看外部涌水问题。
        第三，化学灌浆：应用上述方法无作用后，需要应用化学灌浆法。在眼室内，化学溶液可以快速凝聚，同时灌注和填满裂缝，同时堵住涌水。
        2.4基础灌浆技术在岩溶地区应用
        针对岩溶地区处理方法，缺乏成熟化技术。

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施工人员多按照自身施工经验，以此开展基础施工操作。针对岩溶基础施工，划分为岩溶地区填充物基础施工、填充物基础施工，多按照岩溶深度与岩溶大小决定。
        第一，采用高压灌浆技术，针对岩溶地区实施基础灌浆操作。为了确保填充物的密实度，岩溶地区无需应用高压水泥灌浆技术，以此加强防水性能与稳定性。此外，应用高压灌浆，可以将水泥通过条形方式，持续渗透到土壤内部。此时水泥浆液会变为网络状结构，此种方法的抗劈裂效果显著，具备良好稳定性。
        第二，应用高压旋喷灌浆技术，针对岩溶地区实施基础灌浆。高压旋喷灌浆技术，需要采用机械钻机深入地下，将特殊喷嘴安装在钻机头部，通过高压泵喷射出水泥浆。在水泥浆喷射操作中，会破坏土层，且高压钻头持续上升和旋转，喷射水泥浆和土层混合，待至水泥凝固之后，可以确保岩溶地区形成坚固柱体，以此加固地基。
        第三，无填充物情况。针对大空洞岩溶地区，可以应用直接回填高流态混凝土。骨料粒径应当小于20mm。当岩溶发育较深，需要通过溜槽法灌注，避免混凝土出现分离问题。灌注一段时间后，扫孔灌注水泥将。同时采用扩大孔径法，将干净碎石投入到内部，待至填满之后，再灌注水泥砂浆。按照压水情况，合理灌注水泥浆。当岩溶空洞较小时，能够直接灌注水泥砂浆，之后按照压水情况，明确水泥浆灌注。
        第四，深层岩溶处理。当岩溶埋藏深度比较深时，无法通过其他方式实现，此时需要在岩溶周边，采用灌浆法灌浆施工。之后应用岩溶充填物进行固结和挤压操作，全面做好钻孔灌浆施工。
        3、灌浆施工技术在漏水条件下使用
        针对严重漏水问题，水利工程建设选址时，会选择在可溶性岩石地区，此种地质条件会引发严重漏水问题，必须采用有效处理措施。当应用常规灌浆施工法时，会加剧材料损耗量，并且无显著效果，因此要联合其他方法处理。
        3.1模袋灌浆处理法
        针对模袋灌浆法，主要应用聚酯、聚丙烯、尼龙材料制作，模袋的耐磨性能显著。采用模袋灌浆法，可以压出水分，在孔口位置，采用稠水泥浆冲灌粗砂。若无显著效果，则需要使用聚酯、聚丙烯、尼龙材料制作模袋。在灌浆压力作用下，模袋内水泥浆水分渗出，此时可以快速固结，且强度非常高，即使水流量比较大，也不会出现冲失问题。在压力作用下，模袋会出现变形问题，便于封堵溶洞。同时将水泥浆模袋置入孔内，数量一定时，对原孔位做好灌浆处理。
        3.2充填与配料处理
        对于充填级配料处理法，需要应用粘稠水泥冲灌砂石与粗砂，按照实际情况，选择适宜的砂石粗细，若无显著收敛效果，则需要采用粘稠水泥冲灌配料。
        3.3多次灌浆法
        通过多次灌浆法，能够间歇灌注岩缝。每次灌注都具备时间间隔，且灌浆时间间隔一致，需要按照实际情况，合理控制灌浆时间。然而通常会小于8h。
        3.4降压处理法
        采用降压处理法，主要是将灌浆压力降低，以此减小灌浆流速。按照砂浆自流性能，能够持续凝结，确保无流动状态后，再进行加压灌浆处理。
        4、结束语
        综上所述，灌浆技术被广泛应用到大坝坝基建设与维护中，因此灌浆技术的成熟度较高，研究成果显著。然而在具体应用中，灌浆技术的问题比较多，当灌浆技术操作不成熟，应用不广泛时，将会影响水利水电工程建设的顺利性。水利水电企业注重研究灌浆技术，全面发挥出优势与性能作用，以此实现水利水电工程的有效发展。
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