水利工程中基础灌浆施工技术

 1工程概况分析

某水利工程是一座以供水、灌溉为主，并兼具生态环境改善功能的多功能水利工程，该坝附近公路交通便利，该工程河流明显受到区域地质构造影响而具有典型的河谷特征，形成一种开阔的“V”型纵向河谷。河床正常蓄水位248m，整水库长约5km。另外工程地形地貌属于中低山—丘陵地貌，整个地势西低东高［1］。而工程所在区域多为一些岩溶洞及孔隙，并且根据竖井、钻孔等显示，整个工程区域中存在一些岩缝及岩溶区域，因此整个工程决定使用基础灌浆施工。

2工程灌浆施工工序确定及岩缝实际灌浆

对于该工程来说，经过对工程实际情况的综合分析，及结合以往水利工程中基础灌浆经验，对于水利工程的中岩缝灌浆应保持1－3h，且单位耗灰量应该小于120－220kg/m，但是该工程中地质底层较为复杂，在实际灌浆过程中发现一些水泥浆从附近地表溢出及一些水泥浆沿着一些暗道流失，导致整个灌浆时间长、难度大，因此工程中决定采取以下措施予以解决:(1)灌浆限流。通过限制灌浆流速，进而使得浆液能够快速沉积凝结，等到浆液沉积一部分之后，再提升灌浆压力，整个灌浆料达到标准之后，立即停止灌浆，这样可有效提升灌浆效能，在该工程中，对于发现的一些暗道，实际灌浆过程中首先注入的水泥浆压力小于等于15L/min，待发现注入率出现减少之后，缓慢提高注浆压力，并维持在15L/min，直至灌浆结束［2］;(2)降压灌入，通过计算及结合工程现场实际灌浆情况，工程灌浆进行了一定的降压，使得灌浆实现自留，以防止一些岩缝吸浆的现象，并等水泥浆液凝固之后在加大灌浆压力，最后按照常规工序进行灌浆施工;(3)间歇性灌浆，通过将固定灌浆时间及灌浆量合理控制，以间歇性灌入水泥浆，也可有效防止岩缝吸浆的现象，但是这种方法的使用必须要结合一定的理论计算，以根据工程实际情况确定一定的间歇时间，对于该工程来说，经过计算及实际工程情况调查，最后确定间歇灌浆时间应该小于8h。

3对于水利工程中岩溶区域的具体施工

3．1岩溶灌浆分析

对于岩溶区域的灌浆，因为岩溶区域地质情况复杂，岩层稳定性差，加之该工程溶洞较多，因此首先要进行一定的填充，如果处理不当，必然导致出现渗水及混凝土渗漏等问题，其次要重视设备地基，由于岩溶所在区域地质稳定性差，并且易出现塌陷，因此有必要进行设备地基加固作业［3］。最后由于整个灌浆作业施工影响因素多，施工区域小，因此必须要做好整个施工作业的协调，以切实保证灌浆的顺利实施。

3.2就浅层含泥岩溶区域的灌浆施工

对于该区域的灌浆施工，由于岩溶区域含泥，如果直接灌浆必然会使得整个灌浆稳定性难以保证，因此首先要将岩溶中填充物挖除，然后使用水泥填充，最后再进行正常的基础灌浆，与其他一些岩溶区域基础灌浆相比，该区域的基础灌浆无疑要耗费更多的时间和精力，因此工程中制定了一些严格控制措施，以切实保证了施工者面对这一情形的切实执行，最终保证整个灌浆目的实现，而就该工程来说，具体实施了两种灌浆处理方式:(1)高压灌浆实施。对于岩溶区域来说，因为其地下地质构造复杂，因此通常使用不冲洗的高压水泥基础灌浆，以实现对岩溶孔洞的填充密实，通过高压灌浆能够有效提高地基的抗渗、防漏及稳定作用，另外高压灌浆的实施还能够完成劈裂功能，使得水泥浆呈现带状从土中贯穿，进而使地基内部出现网格桩包裹，最终形成一条条带状保护带，保证工程基础的稳定性，也方便了后期工程的开展，而在该工程中，对于局部岩溶区域就使用了高压灌浆。(2)旋喷灌浆实施。对于这一基础灌浆模式，其原理是通过特定的钻机，将安装有特殊喷嘴型的灌浆管下放入预定土层，然后通过高压脉冲泵使得水泥浆液直接通过钻杆下安装的喷射装置，向着土体周围高速旋转喷射，在整个旋转喷射过程中，大量的具备强冲击力的流体对地基切削，进而破坏地基土层，并且因为钻杆同时以不同的方式作运转，利用钻杆的低速上升及高速旋转，进而使得水泥浆得到有效搅拌，并且水泥浆凝固之后必然形成一种强度好且较为均匀的圆柱体，进而实现对地基加固的目的［4］。除此以外，还有一些如化学灌浆、固结灌浆等方式。

3．3深层岩溶的基础灌浆实施

对于岩溶超过50m以上的将其称之为深层岩溶，深层岩溶因为埋藏很深，并且其熔岩坚固及厚度较厚等原因，普通的高压灌浆及旋喷灌浆均难以使用，而对于该工程中的深层岩溶，工程首先使用基础灌浆对岩溶四周加固，通过大量的填充物加固，这些水泥浆在重力作用下向下挤压，完成一定的硬化目的，然后待这一部分灌浆凝固之后，再寻找一些加固中遗留的溶洞，逐条钻孔灌浆加固，最终完成了对深层岩溶地基加固的目的。而就该工程来说，根据实际勘测发现，工程所在区域中基础可能出现严重漏水，但因存在多种因素制约，工程建设选点无法更改，而如果对这些深层岩溶漏水区域实施普通灌浆，那么必然会使得工程成本大幅度的增加，而且大大影响工程收益，因此经过对工程实际情况分析，决定使用模袋灌浆与填充级配料这两种方式结合来对这一部分区域进行处理。(1)模袋灌浆施工。对于模袋灌浆来说，首先要求使用的模袋具有高度耐磨性，通常模袋使用聚丙烯、尼龙等，而在该工程中，选用尼龙模袋，首先在尼龙模袋中装入水泥砂浆，而填入过程模袋之间相互挤压使得袋中水分减少，进而使得水泥砂浆含浆量大大降低，并且模袋灌浆水分流失之后凝固更快，很好的实现对溶洞的阻塞。(2)填充级配料施工。该工程在模袋灌浆实施之后，还进行了填充级配料处理，在该工程中，使用的级配料主要有砾石、粗砂及水泥等，并且使用砾石过程中对砾石进行选取，而单纯填入砾石发现，效果仍然很不理想，因此工程使用砾石与砂土的混合物制作了粘稠度很高的水泥冲灌级配料灌入溶洞，通过级配料的灌入形成一层良好的反过滤层。另外整个级配料的使用过程中，工程还使用了一些粒料将一些小的缝隙全部阻塞，再次构成一层反过滤层，但是值得注意的是，整个工程均是经过详细的勘测及计算来确定配料的数量及具体材料，并根据溶洞实际情况来确定。

4结语

对于水利水电工程来说，基础灌浆技术的应用对于工程重要性不言而喻，但是实际应用过程中，一定要根据工程所在地质情况及其他一些影响因素做好详细的勘测，并且根据这些勘测结果，地质实际情况，制定合理的灌浆计划及顺序，最终切实保证工程质量。