水利工程地基施工中灌浆工艺技术实践探析

水利工程地基施工中灌浆工艺技术实践探析

李柱

李柱

广东恒源建设工程有限公司

【摘要】灌浆工艺是水利工程建设中经常采用的一种地基处理方法，在加固坝体地基以及坝体地基防渗等方面有着不可忽视的作用。本文首先简要介绍了灌浆工艺的基本概念以及特点，并就灌浆工艺技术在水利工程地基施工工程中的实际应用情况进行了阐述和分析，希望能够为水利工程施工人员提供一些方法借鉴。

【关键词】灌浆工艺；水利工程；地基施工；技术实践

灌浆技术作为水利工程建设的基础性技术，经常被用在水利工程大坝加固以及防渗作业中。从灌浆工艺本身来看，近几年来，其在水利工程、建筑工程、铁路建设等常见工程项目中的应用范围呈现出越来越明显的扩大趋势，同时，由于灌浆技术成本低、工作性高，其在处理水利工程中地基时，有着十分显著的优势，一时之间成为施工单位发展能力的重要标志。本文结合实际施工经验，深入探析了水利工程中灌浆工艺技术的应用，希望能够为推动水利工程建设向前发展贡献一份力量。

一、灌浆工艺技术的概念及特点

随着现代城市化建设步伐的加快，水利工程建设逐渐成为国民经济可持续发展的重要推动力，其基础性地位日益凸显。与此同时，水利工程建设项目明显增多，对施工速度、质量的要求也有所提高，在这种形势下，人们开始关注水利工程施工的关键性技术，并希望能够从技术领域寻求突破，带动整体工程建设的发展。

灌浆工艺技术为水利工程建设的基础性施工技术之一，其主要原理是通过液压、气压以及电化学方法，把地基基础中可与岩土产生固结作用的混凝土浆液灌注进岩石缝隙中，以此提高岩层与基础间的密实程度，进一步加固地基基础。总体来说，灌浆工艺技术在水利工程施工中主要起固结作用，其次才是防渗作用。地基混凝土的密实程度往往直接与地基基础施工的质量挂钩，灌浆工艺技术则恰恰符合这种施工需求，能够确保地基基础的施工质量。在实际使用过程中，由于注浆材料、注浆方式以及灌浆施工要求有着明显的差别，水利工程建设所采用的灌浆方式也有所不同，最为常见的一种浆液类型是水泥浆液，实践证明将其用于施工中不仅操作方便，而且施工质量较好。与其他一般加固施工技术相比较，灌浆工艺具有变形小、抗老化以及无毒害等优势，因此，其在大多数工程中都能够得到普遍应用，这也是现代机械施工单位将其作为自身长远发展能力评价标准的主要原因。

二、水利工程地基施工中灌浆技术的具体应用

灌浆工艺是指将浆液压送至工程地基的断层以及裂缝之中，亦即灌浆技术在水利工程地基工程中起到的主要作用。但是具体施工作业时往往面临着不同的地质条件和施工环境，因此，必须选择合理、有效的灌浆技术，保证能够在不同宽窄度的场地以及有限的施工环境中，妥善地处理好地基工程的强度和渗漏问题。在此基础上，下文根据灌浆技术在水利地基中的施工流程，着重对灌浆技术的实际施工要点进行了阐述和分析。

（一）钻孔施工要点

科学的测量工作是钻孔作业顺利实施的前提，在正式钻孔施工前，应该准确地分段测量出孔斜数值，并以此为基础，分析灌浆的质量是否满足实际需求，据此设计出合理的钻井技术和方法。同时，选择合适的基本材料进行钻进施工也是十分重要的，施工人员需根据岩石的完整程度、硬度情况，从金刚石、钢粒一级硬质合金这几种基本材料当中进行选择。一般情况下，采用钢粒作为钻进材料，由其研磨操作而产生的岩粉或铁屑容易堵塞孔壁裂缝，因此有可能会影响到灌浆施工质量，因而，在钻进过程中应该特别关注，及时清理产生的铁屑和岩粉。当混凝土浇筑施工结束后，应该复查其强度是否达到了设计的70%以上，确定之后才能开始为灌浆施工进行造孔作业。开始钻孔作业之后，需采取循序渐进的加压方式，使用特定长度的钻具，保证能够有效提升钻孔的垂直导向作用。值得注意的是，在施工中对于砂砾石层，应该利用优质泥浆进行必要的护壁处理，防止影响钻孔质量。此外，钻孔作业完成之后，要利用斜测仪再次检测孔斜度数值，保证钻孔作业能够满足灌浆工艺施工的要求。

（二）冲洗施工要点

冲洗施工是指在钻孔作业完成之后，采用加压水流对钻孔进行彻底冲洗，使裂缝以及孔洞当中的泥质物、岩粉以及杂物都被冲出孔外，或者使其被推移出灌浆作业的范围之外，保证不影响岩石灌浆的质量。从具体操作步骤上看，应该在每孔段钻孔作业结束后，就要马上下灌浆管，使浆管封堵，再注入清水，待浑水由回浆管流出。在回水澄清过程中，需使用特定的灌浆压力对裂缝进行冲洗，与此同时应该把握好冲洗的时间，认真检查裂缝处或断层处情况，就具体的冲洗方式而言，目前主要可采用单孔或多孔冲洗，具体冲洗方法还包括脉动冲洗、压力抽水冲洗以及压力水连续式冲洗等。

（三）压水实验要点

基本上，在每一具体的灌浆施工作业段，都需要通过独立的压水实验操作来制定完整的灌浆施工方案。首先，根据实验可以掌握实验区内的基本地质资料、岩石渗透状况，并将其作为对照资料，为后续施工提供参考；其次，获取了具体的渗透参数之后，施工人员可以据此准备灌浆施工材料，并对灌浆的浆液浓度进行调整和设置；再次，通过分析渗透参数和灌浆段所注入干料重量相互之间的关系，确认是否有异常情况出现；最后，还需要进一步确认不同次序灌浆孔具体的渗透参数及其与次序增减之间对应的联系。为了保证压水实验的科学性，一般水压力要控制在灌浆压力的80%以内，同时进行数据记录是很有必要的。

（四）灌浆施工作业要点

灌浆施工主要从一序孔向二序孔，再到三序孔，施工必须严格按照这一顺序开展。与此同时，由于序数逐渐增加，与之相应的灌浆密度应该依次提高，单孔灌浆主要采用下述两种施工方案：①全孔一次灌浆：这种施工方案主要适用于灌浆孔不深的孔位，主要是通过灌浆来封堵孔口，并使配置的压力被全部灌注到岩石裂缝或断层结构区域之中。②全孔分段灌浆：这种施工方案适用于灌浆孔较深的孔位，按照自上而下的原则，划分灌浆孔为若干区段，并将灌浆塞作为载体，有效隔离已灌浆与未灌浆区域，这种灌浆施工方案可以保障每段灌浆都能取得较好的效果。

三、小结

吸浆加大渗漏以及特殊地质是水利工程施工过程当中经常会遇到的问题，从这些问题的本质上看，基本上都可以通过灌浆工艺技术加以解决。在水利工程的地基工程当中，灵活、恰当地运用灌浆技术，是推进水利工程建设可持续发展的关键。一方面，施工部技术人员应该严格按照工艺流程进行施工操作，还要全面把握灌浆技术施工的要点，不断研究和学习新施工方法，优化灌浆工艺，不断提升施工技术水平；另一方面，施工单位应该与设计方、监理方充分沟通，发挥协同工作作用，寻求有效的施工改进方案，不断完善施工设计，为推动水利工程灌浆施工的质量和水平贡献力量。综上所述，水利工程地基施工是整个水利工程建设的基础环节，也是最不容忽视的环节，施工人员应该从灌浆工艺技术方面入手，为改善地基基础施工做出技术性贡献，提高自身的技术水平，以此推动工程建设的长远发展。

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