水利水电工程基础灌浆中特殊地层的灌浆技术应用

水利水电工程基础灌浆中特殊地层的灌浆技术应用

刘相金

412727199510222015   836000

摘要：水利水电工程属于民生工程，近年来的发展速率极快，越来越多的新技术被应用到水利水电工程领域当中，且发挥着至关重要的作用。基础灌浆技术的合理应用有助于提升水利水电工程的质量，但如果基础灌浆技术与地质条件之间存在着诸多的不适应性，就可能会诱发许多潜在的问题，尤其是渗水问题。基于此，本文就具体对于水利水电工程基础灌浆中特殊地层的灌浆方法开展了具体的分析。

关键词：隧洞钻爆；开挖技术；施工方法

1水利水电工程基础灌浆及防渗灌浆施工

1.1水利水电工程中基础灌浆施工的重要作用

就目前情况来看，国内水利水电工程施工技术的发展形势较好，尤其是基础灌浆技术在日益完善。通过将基础灌浆技术与水利水电工程实际情况进行有机结合，能够为水利水电工程施工保驾护航，从而有效优化工程的防渗性能和使用寿命。结合当前阶段水利水电工程领域中基础灌浆施工技术的应用情况能够看出，有收获、有进步，同时也有不足，导致水利水电工程质量出现问题的隐患仍然无法完全消除。结合实际情况，优化基础灌浆施工技术，才能为工程的顺利施工奠定更加坚实的基础。

1.2水利水电工程中防渗灌浆的有效方式

在水利水电工程施工工作开展的过程当中，基础灌浆施工的形式多种多样，最重要的是要科学合理地选择施工方法。其中，循环灌浆方法应用频率较高，这种灌浆方式可以大致划分为孔口与孔内两种不同的循环方式，孔口循环方式的原理在于能够保障浆液的流动性，避免产生大量的颗粒沉淀，从而有效提升灌浆水平。另外，纯压灌浆也是具备明显实用性的一种防渗灌浆模式，能够将浆液直接压入到孔洞中，从而产生更优的防渗作用。

２　基础灌浆技术在特殊地层中的灌浆方法

２.１　基于大吸桨量情况的灌注方法

在施工过程中，有时会出现浆液一直没有办法将地层填满的情况。同时也可能出现周围的地层有浆液在不断的漏出。或者管道的某一处出现大量的渗漏。针对这种大吸浆量的情况我们通常可以采用降压、限流、添加速凝剂或者灌注浓浆、灌注水泥砂浆的方法来解决地层大量吸浆问题。而这些方法的基本原理都是使得浆液能够更加快速的完成沉积与凝固将地层中的缝隙填满或者填补管道中的渗漏处。降压处理是指将灌浆泵的压力降低，从而使得浆液以较低的压力进入地层，等到地层中的缝隙被浆液填满并且将浆液液逐渐凝固时再将压力增加进行后续的灌浆。限流处理是限制浆液的最大注入量，当注入量降低后浆液能够及时的进行沉积，从而将缝隙填满防止浆液通过缝隙渗出。添加速凝剂是在浆液中加入氯化钙、水玻璃等速凝剂使得浆液的凝固速度提升。浓浆灌注是将浆液的稠度增加，稠度增加后浆液也能够更加快速的沉积凝固。

根据以往的施工经验，导致吸浆问题发生的原因多种多样，但根本原因却万变不离其宗，多半与地质条件息息相关，使得灌注后的水泥浆液会沿着地理脉络逐步流失，还有可能从灌浆周边区域朝着其他方向逐渐溢出。针对上述问题，我们可以采取以下几类方法予以治理。首先，采取科学合理的限流举措。简单来说，就是合理控制一定时间内向岩缝内部灌注的砂浆的体积。按照施工经验，我们可以将灌浆的速度控制在10～15L/min。制作也要控制灌浆速度，最主要的目的是为了以调控速度的方式减缓灌注后的砂浆的流动速度，更有利于砂浆的沉淀和凝结。其次，灵活地运用降压处理方法。降压处理方法的根本原理在于通过对于灌浆压力的调控，限制砂浆的流动速率，采用较小的压力对于砂浆的流动状态进行稳定和调控，砂浆在不断地凝结，当灌注达到一定程度时，逐渐加大压力，接下来按照常规的灌浆工序进行持续灌浆处理。

值得注意的是，灌浆所用的砂浆应当是稠度较高的水泥浆，在浆液中适量混入氯化钙、水玻璃等，以便加快凝结的速度。最后，必要时分多次完成灌浆工作。我们这里所说的分多次进行灌浆，顾名思义就是将一次性的灌浆分为多个阶段的灌浆，完成一次灌浆后等待一小段时间，再进行下一次灌浆。至于中间的等待时间的长短，应当根据工程施工的实际需求来调整。为了避免浆液性质发生过大变化影响最终的灌浆质量，将灌浆时间控制在八小时内即可。

２.２　基于特大漏水通道情况的灌注方法

施工过程中有可能会出现地层由于爆破造成了一定的缝隙从而导致出现大量的漏水现象。在这种情况下我们需要根据具体的现场情况采取不同的灌浆方法。对于没有水流的作用且倾角较为缓和的缝隙可以通过定量灌浆的方式来进行处理。这种方式所采用的稳定性浆液能过够对地层有很好的适应性。而对于有水流作用并且倾角较大的缝隙我们可以采用模袋灌浆、冲罐级配料以及双浆液灌浆的方法进行灌浆。模袋灌料能够降低浆液的水灰比从而及时得凝固，同时能够填补不规则的缺口。冲罐级配料将含有不同颗粒大小的混合物在孔口处以较高的浓稠度对地基进行冲罐，从而将孔洞堵住。双浆液灌浆则是将水泥浆液与速凝剂混合，缩短浆液的凝固时间，从而可以使浆液在被冲走前凝固［２］。

２.３　基于冒水情况的灌注方法

在现场的施工过程中有时会出现地基冒水的情况，针对这一问题我们也能够采用灌注的方式来解决。当冒水点相对集中时，我们可以在集中点埋设管道将冒出的水引流出来，同时在周围可能出现冒水的地方进行灌浆封堵。当冒水点的分布呈现裂缝走向时，我们首先铺设管道进行引流，其次是在缝隙处凿槽，用棉纱进行封堵，然后是用砂浆将沟槽填满。最后是采用抵押进行浅孔的灌浆、采用高压进行深孔的灌浆。

２.４　基于有承压水情况的灌注方法

当灌浆地层在处在含水层内且该地层的水压处于较高压力时，在施工过程中为了确保浆液的正常灌注需要保证灌浆的压力大于涌水压力，实际的灌浆压力需要略高于设计的灌浆压力与稳定涌水压力之和。具体的灌浆方法主要有压力屏浆法、闭浆、浓浆结束以及化学灌浆的方法。之所以会从灌浆孔中渗透出承压水，可能是因为需要进行灌浆处理的地层位于压力水源较高的含水层当中，也可能是因为蓄水条件已经十分充分，此时我们需要在低于水位的孔洞和区域中完成灌浆。针对这类问题所进行的灌浆，采用的灌浆的压力应当超出涌水的压力，目的是为了确保灌入的浆液不受损失，能够完全被灌注于孔洞当中。

在计算涌水压力时，实际的灌浆压力应当等于或大于稳定涌水压力与要求的灌浆压力之和。另外，也要尽可能地避免灌浆压力过高，保护地产的稳定性。具体来说，可以按照以下方法进行灌浆处理。先进行常规的灌浆处理，达到相应的灌浆标准之后，保持原有的水泥浆的浓度，也可以调配稀浆进行灌注，保持压力相同，保持几个小时的灌注即可，同时关注可能出现的浆液回流情况。接下来进行闭浆处理，灌浆达到一定程度之后，及时终止灌浆，关闭回浆管阀门以及进浆管阀门，灌注的水泥浆在一定的时间内会受到较大的压力，随着时间的推移，水泥浆凝结，此时我们可以重新打开阀门，如果仍然存在着上外涌水的情况，重新进行上述步骤，如果已经不再向外水，则可以认为上述操作已经达到标准。

结语

综上所述，水利水电工程中的基础灌浆处理方法并无最好和最坏之分，尤其是在进行特殊地层处理时，应当有针对性地选择灌浆技术方法，了解每一类灌浆方法的优点和缺点，扬长避短，兼顾各种情况，使基础灌浆工作能够发挥出更加显著的效果。本文对于水利水电工程基础灌浆中特殊地层的几类常见灌浆方法进行了具体的分析，其目的并非是要求技术人员完全参照文中的说法在实践中予以落实。

参考文献：

［１］朱恩涛.水利水电工程防渗灌浆技术要点分析［Ｊ］.山东农业工程学院学报，２０１９，３６（０１）：４９－５２.

［２］李伟，张亚林.浅谈水利水电工程基础灌浆中特殊地层的灌浆方法［Ｊ］.美丽中国，２０１４，１（１６）：３３７－３３８.