水利水电施工技术和灌浆施工的应用

水利水电施工技术和灌浆施工的应用

李亚琪1陆晖2许鑫2许琳琳2

1新沂市新源水务投资发展有限公司

2新沂市水务局

摘要：水利水电工程，作为国家基础设施建设的基石，对于保障能源供应、促进经济发展、改善生态环境等方面发挥着不可替代的作用。然而，复杂多变的地质条件、日益严苛的环保要求以及对施工效率和工程质量的不断提升，使得水利水电施工面临着巨大的挑战。因此，探究和应用先进的施工技术，如灌浆施工技术，显得尤为重要。

关键词：水利水电工程；施工技术；灌浆施工

1水利水电施工技术概述

1.1水利工程施工技术

基础开挖技术是水利水电施工的基石，包括土石方开挖、岩石爆破、地下洞室开挖等。现代施工中，采用的往往是大型挖掘机、液压破碎锤等机械设备，配合精确的测量定位和爆破设计，以保证开挖的精度和效率。同时，开挖过程中的环境保护和边坡稳定性控制也是重要环节，通过科学的施工方案和监测手段，确保开挖安全，并减少对环境的破坏。

混凝土浇筑技术是水利水电工程主体结构施工的关键。从传统人工振捣到现代的滑模、爬模、整体浇筑等技术，混凝土浇筑效率大幅提升，同时保证了混凝土的密实性和均匀性。预应力混凝土技术的应用，更是增强了结构的承载能力和耐久性。此外，高性能混凝土的研发和应用，如自密实混凝土、微膨胀混凝土等，为满足特定工程条件提供了更多选择。

结构安装技术，如大型水轮发电机组安装、闸门及启闭机安装等，是确保工程功能实现的重要环节。现代施工中，广泛应用大型吊装设备和计算机辅助设计技术，提高安装精度和安全性。同时，结构的防腐蚀和防渗处理也是施工的重要组成部分，通过选用耐腐蚀材料、实施防腐蚀涂层和灌浆等措施，延长了结构的使用寿命。

在施工过程中，环境监测和控制技术的应用同样关键。通过地质雷达、无人机航拍、三维激光扫描等技术，对地质条件、工程进展和环境影响进行实时监控，确保施工安全并预防潜在风险。此外，绿色施工理念的融入，如水资源管理、废弃物处理和生态恢复，推动了水利水电工程的可持续发展。

1.2水电工程施工技术

水电工程施工中的地质勘查技术是施工设计的基础。它包括地震勘探、地质雷达、钻探等手段，以获取地下地质结构的详细信息，为设计阶段提供精准的数据支持。在设计阶段，三维地质建模和BIM技术的应用，能够将复杂的地质信息转化为直观的三维模型，便于设计师进行结构设计和施工方案选择。

在施工组织中，水电工程常常需要面对复杂的地形和水文条件，因此，施工导流与围堰技术是关键。不同类型的导流方式，如明渠导流、隧洞导流、底孔导流等，以及围堰的建造，如土石围堰、混凝土围堰等，都需要根据工程实际情况和地质条件灵活选择和设计，确保施工期间的水流控制和河床保护。

在主体结构施工中，水工混凝土的制备和浇筑技术是水电工程的核心。高性能混凝土的开发和应用，如自流平混凝土、纤维增强混凝土，提升了结构的强度、耐久性和耐冲刷性。此外，大体积混凝土施工控制、预应力技术以及新型模板系统的采用，都显著提升了施工质量和效率。

施工过程中的监测与控制技术是保障工程安全的重要手段。例如，利用光纤监测、无线传感器网络等技术，能够实时监测大坝、隧道等关键部位的应力、变形和渗流情况，及时发现并处理潜在问题，保证结构的稳定。同时，通过远程操控的无人机或机器人，可进行高危区域的检查与维护，降低了人工操作的风险。

2灌浆施工技术及应用

2.1灌浆原理和方法

灌浆施工技术是水利水电工程中一项不可或缺的工艺，它通过注入浆液来改善地基条件、增强结构稳定性、防止渗漏及加固建筑物。灌浆原理主要基于浆液的流动性和固结性，通过浆液的渗透、扩散与固化，实现对土体或岩石的补强与密封。

灌浆方法依据浆液流动方式和施工流程，可分为全孔灌浆、分段灌浆、纯压式灌浆与循环式灌浆等多种类型。全孔灌浆即浆液从孔口连续注入直至孔底，适用于地层均匀、渗透性一致的情况。分段灌浆则将钻孔分为若干段，每段单独灌浆，适用于地层渗透性变化较大的区域，可以更精确地控制灌浆效果。纯压式灌浆是通过不断施加压力使浆液注入地层，适用于需要大流量、快速固结的工程。循环式灌浆则在灌浆过程中同时进行吸浆，减少浆液的流失，提高浆液的填充度，适用于复杂地层条件，如破碎岩体或含水层。

灌浆材料的选择至关重要，常见的包括水泥砂浆、水泥浆液、水泥黏土浆液、黏土浆液，以及各种化学灌浆材料。选择时需考虑浆液的流动性、稠度、固结时间、抗渗性等因素，以适应不同的地质环境和工程需求。浆液配比需精确控制，以保证浆液的性能和施工效果。此外，灌浆前的钻孔技术必须精确，钻孔的深度、直径、垂直度以及冲洗后的清洁度都直接影响灌浆施工的质量。

压水试验是灌浆施工前的重要环节，通过向钻孔内注入水来检测其渗透性，为后续灌浆设计提供数据依据。诱导灌浆技术、混凝土裂缝灌浆技术和高压喷射灌浆技术等特殊方法，针对特定问题，如地质裂隙填充、结构修复或快速固结，各有其独特的优势和适用场景。

2.2灌浆施工在水利水电工程中的应用

灌浆施工技术在水利水电工程中扮演着至关重要的角色，它的应用广泛且深入，涵盖了从地基处理到结构加固，再到防渗堵漏的各个环节。在复杂多变的地质条件下，灌浆施工技术以其优越的适应性和功效，确保了工程的稳定性和耐久性，对于保障工程质量具有不可估量的价值。

灌浆施工是地基处理的有效手段。对于软弱地基或易沉降的土层，通过全孔灌浆或分段灌浆的方式，将浆液注入地基，浆液固化后能够提高地基的承载能力，防止地基沉降，为上部结构提供稳定的支撑。灌浆施工也常用于岩溶地区，通过浆液填充岩溶洞隙，增强地基的整体性，降低工程风险。

在水工建筑物的防渗处理中，灌浆施工技术同样至关重要。例如，在大坝的防渗帷幕灌浆中，通过封堵岩体裂隙和渗透通道，减少渗漏，保障大坝的安全运行。此外，在地下洞室工程如水电站引水隧洞的施工中，灌浆用于防止地下水的渗入，保障洞室的稳定性和使用寿命。

在结构加固领域，灌浆施工技术尤其在修复和改造已有工程中展现出显著效果。对于混凝土结构的裂缝，通过混凝土裂缝灌浆技术，能够有效封堵裂缝，恢复结构的强度和耐久性。而对于老坝体的加固，灌浆施工可以强化坝体结构，提高其承载能力和防渗能力，延长使用寿命。

灌浆施工技术还在特殊工程中大放异彩。诱导灌浆技术在处理岩体稳定性问题时，如边坡加固、岩体加固等，通过精确控制浆液注入，增强岩体的整体性和稳定性。高压喷射灌浆技术在软弱地基处理和岩土加固中，能快速固化，实现快速固结，尤其适用于时间紧迫的工程。

结语

本文全面探讨了水利水电施工技术的现状、发展趋势以及灌浆施工技术的原理、分类和应用。通过对现有施工技术的概述，我们理解到从基础开挖、混凝土浇筑到结构安装的各个环节，科技的进步都带来了显著的效率提升和质量保障。在水电工程施工技术层面，我们分析了地质勘查、施工组织、结构施工、监测与控制等多个方面，强调了技术革新在应对复杂工程挑战中的关键作用。

参考文献

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[2] 刘洋.浅谈水利水电施工技术和灌浆施工的应用[J].《黑龙江科技信息》,2014年第5期234-234,共1页

[3] 金彪.水利水电施工技术和灌浆施工的应用研究[J].《四川水泥》,2015年第5期180-180,共1页