水利工程中防滲處理與灌漿施工技術(shù)探討

1、    水利工程中防滲處理與灌漿施工技術(shù)探討    黃雪摘要：當(dāng)前，我國(guó)水利水電取得了高速的發(fā)展，隨著發(fā)展的迅速，越來(lái)越多的問(wèn)題也出現(xiàn)了，在我國(guó)，小型水利水電樞紐工程為數(shù)眾多，存在著分布廣，壩型多樣，一方面，他們?yōu)槲覀儼l(fā)揮著防洪減災(zāi)的重要作用，另一方面，也為農(nóng)業(yè)灌溉生產(chǎn)和人民生活用水以及用水提供水源。本文介紹水利水電工程壩基灌漿施工的各個(gè)環(huán)節(jié)，施工工藝及施工質(zhì)量的控制，及壩基的帷幕灌漿和固結(jié)灌漿施工注意事項(xiàng)，并對(duì)壩基防滲處理進(jìn)行探討。關(guān)鍵詞：帷幕灌漿；固結(jié)灌漿；施工技術(shù)；應(yīng)用灌漿施工是通過(guò)地層或建筑物的鉆孔（或預(yù)埋的灌漿管），將具有流動(dòng)性的漿液，按一定的

2、配比要求，在一定的壓力作用下壓入地層或建筑物的縫隙中，使其充填密實(shí)，膠結(jié)硬化成整體，達(dá)到防滲或加固的目的。1防滲的特點(diǎn)和處理水利水電工程中防滲處理是水利工程的主要話題，對(duì)于水利工程來(lái)說(shuō)，防滲墻是處理防滲的重要措施，其特點(diǎn)一般是墻體厚度小、滲透系數(shù)低、柔性強(qiáng)、耐久性好及單位面積造價(jià)低。近幾年來(lái)，國(guó)家對(duì)水利水電行業(yè)投資額逐年增加，水電項(xiàng)目的規(guī)模正逐年擴(kuò)大。而防滲工程作為水電站、水庫(kù)工程的重要組成部分，對(duì)電站、水庫(kù)運(yùn)行安全與穩(wěn)定有著決定的作用，所以防滲工程越來(lái)越引起政府、業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工等各方的高度關(guān)注。不同的地質(zhì)條件、工程性質(zhì)和用途決定了所采用的防滲地基處理方法。目前國(guó)內(nèi)外常用的地基防滲處理

3、方式為：混凝土防滲墻、水泥土截滲墻、防滲墻與墻下帷幕灌漿結(jié)合、帷幕灌漿等。而防滲灌漿投資少、通用性強(qiáng)、效果好、工期質(zhì)量有保證，在水利水電行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。針對(duì)防滲灌漿地基處理工藝的特殊性，為盡量杜絕合同實(shí)施過(guò)程中發(fā)生不必要糾紛和資源浪費(fèi)，保護(hù)業(yè)主和施工單位共同利益，建議業(yè)主根據(jù)地質(zhì)、試驗(yàn)條件選擇招投標(biāo)中合適的承包價(jià)方式，以有效控制投資造價(jià)。首先是在灌漿工藝方面，選用適宜的灌漿材料和較優(yōu)的漿液配比直接影響帷幕質(zhì)量、灌漿工效、工程投資等；其次，灌漿壓力、灌漿段長(zhǎng)防滲帷幕的防滲能力，確定多種地層及巖溶區(qū)帷幕灌漿的消耗量，確定高壓帷幕灌漿的施工工藝、施工參數(shù)、質(zhì)量管理經(jīng)驗(yàn)及遇較大溶洞時(shí)的處理方法。2

4、灌漿孔鉆孔施工2.1孔斜率要求。一般要求直孔?？妆谡本鶆颍绕溽∧簧羁?，且孔距較近時(shí)，應(yīng)該特別注意測(cè)斜工作。2.2鉆孔順序。不論帷幕灌漿或固結(jié)灌漿孔，灌漿孔施工順序采用逐步加密的辦法。先進(jìn)行一序孔灌漿，而后依次進(jìn)行第二、第三序孔的施工，這樣，后序孔的灌漿孔即可作前一序孔的檢查孔，經(jīng)過(guò)壓水試驗(yàn)，如吸水率達(dá)到設(shè)計(jì)要求，即可以省去后序孔的灌漿。2.3鉆孔和裂隙的沖洗。在灌漿之前，要進(jìn)行鉆孔及裂隙的沖洗，將裂隙中的巖粉，鐵砂粉等物沖出孔外，使?jié){液與巖石膠結(jié)良好，沖洗可以通過(guò)鉆桿用壓力或壓縮空氣輪流吹洗。單孔的沖洗一般用于較完整的，裂隙較少的巖層，其方法有以下幾種：（1）高壓水沖洗；（2）高壓，低壓反

5、復(fù)沖洗（高壓脈沖沖洗）；（3）揚(yáng)水沖洗（水、氣輪換沖洗）。3灌漿施工3.1灌漿方式3.1.1純壓式灌漿。即單純的把漿液沿灌漿管壓入鉆孔而不返回循環(huán)，適用于裂縫較大的巖層，孔深不大（如1012 m），并用較濃漿液灌注，缺點(diǎn)是：容易堵塞細(xì)小的裂隙的進(jìn)口，阻礙灰漿填滿縫隙，效果難令人滿意。3.1.2循環(huán)式灌漿：又分孔口和孔內(nèi)循環(huán)，孔口循環(huán)為漿液僅在孔口進(jìn)行循環(huán)，實(shí)質(zhì)上還是一種純壓式?？變?nèi)循環(huán)則是用內(nèi)外兩管之間的空隙返回到孔外。此法特點(diǎn)是：漿液在孔段中始終保持流動(dòng)狀態(tài)，減少了顆粒沉淀，灌漿質(zhì)量較高，應(yīng)用廣泛。3.2灌漿順序3.2.1一次灌漿法（單級(jí)法）：即將孔一次鉆到全深再沿鉆孔全長(zhǎng)進(jìn)行灌漿，適用于孔

6、深10 m的孔內(nèi)灌漿，且?guī)r石裂縫較少或透水不大的情況，否則應(yīng)分段采用不同壓力進(jìn)行灌漿。3.2.2自上而下分段灌漿法（逐段法）：為自上而下分段鉆孔和灌漿，它可采用較高的灌漿壓力，因而能獲得較好的灌漿質(zhì)量，并可減少施工中的事故，在巖層傾角比較發(fā)育和巖層比較破碎的地區(qū)，應(yīng)首先考慮此法，開始鉆孔35 m深，隨即沖洗，壓水，灌漿，待灌漿凝固后（不少于36 h），再進(jìn)行下一段鉆孔和灌漿工作，但較費(fèi)時(shí)間，且須多次移動(dòng)鉆機(jī)和灌漿機(jī)械。3.3灌漿壓力的選擇與控制。基本原則為：最大允許灌漿壓力不得高于灌漿塞以上巖層及該處建筑物壓力之總和，所以最大灌漿壓力的允許值p可以按下列公式計(jì)算：固結(jié)灌漿：pp0ph；帷幕灌漿

7、：pp0ph0.24h；p0地表灌漿段允許壓力，一般規(guī)定它為2.53 at：帷幕灌漿取大值；p自巖層頂面每降1 m允許單位壓力升高值，在固結(jié)灌漿采用1.52 at，帷幕灌漿采用12 at；h固結(jié)灌漿為灌漿塞以上巖體及砼厚度，帷幕為灌漿塞以上基巖垂直深度（m）；h帷幕灌漿巖面以上，已澆筑的深度（m）。一般認(rèn)為，決定灌漿壓力的方法，還是通過(guò)代表段的野外試驗(yàn)的結(jié)果來(lái)確定，用不同壓力進(jìn)行的一系列灌漿試驗(yàn)，直到掀動(dòng)巖層為止。試驗(yàn)可以用稀漿，以防淤堵鉆孔，并用不同段長(zhǎng)在不同段深度上試驗(yàn)，低壓時(shí)，巖石吸漿率與壓力成正比，當(dāng)掀動(dòng)巖層時(shí)，吸漿率會(huì)突然增大。4質(zhì)量檢驗(yàn)灌漿屬隱蔽工程，必須在施工過(guò)程中強(qiáng)調(diào)質(zhì)量，竣工

8、后要認(rèn)真檢查，灌漿結(jié)束28天后，應(yīng)在灌漿區(qū)鉆孔檢查，做壓水試驗(yàn)，觀察巖芯膠結(jié)情況，鑒定質(zhì)量。通過(guò)多種途徑取得數(shù)據(jù)，互相來(lái)印證，不能單憑壓水試驗(yàn)取得吸水率作為唯一的標(biāo)準(zhǔn)。評(píng)價(jià)灌漿質(zhì)量，只有蓄水后，灌漿效果才能受到考驗(yàn)，在蓄水前，可按下列方法檢查灌漿質(zhì)量。4.1檢查原始記錄，分析灌漿資料。4.2鉆設(shè)檢查孔，帷幕和固結(jié)灌漿要鉆取巖芯，觀察膠結(jié)情況，所有檢查孔均作壓水試驗(yàn)，帷幕灌漿檢查孔數(shù)，要求按灌漿孔總數(shù)10布置。固結(jié)灌漿按5布置，其位置應(yīng)該在可能出現(xiàn)問(wèn)題的位置，帷幕灌漿檢查孔徑不宜110 mm，固結(jié)灌漿檢查孔不宜140 mm。4.3檢查孔的壓水試驗(yàn)，應(yīng)按照單孔壓水試驗(yàn)操作規(guī)程，并分三個(gè)壓力階段進(jìn)行（50.6、101.3和151.9）kpa。但是在試驗(yàn)前要用相當(dāng)于1.5倍左右設(shè)計(jì)水頭的壓力進(jìn)行壓水沖洗，獲得穩(wěn)定流量以后，再進(jìn)行三個(gè)階段的正式壓水試驗(yàn)工作。所