水利水电工程基础灌浆中特殊地层的灌浆技术

马俊义（甘肃省水利水电工程局有限责任公司，甘肃　兰州　730046）

水利水电工程基础灌浆中特殊地层的灌浆技术

马俊义
（甘肃省水利水电工程局有限责任公司，甘肃兰州730046）

水利水电工程基础灌浆中一旦遇到特殊地层，必须有针对性的选择灌浆技术。本文对水利水电工程基础灌浆中几种比较常见的特殊地层灌浆技术进行研究和探讨，为水利水电工程基础灌浆中特殊地层的关键施工提供资料参考。

水利水电；基础灌浆；特殊地层；灌浆技术

水利水电工程作为重点民生项目，在施工中面临着很多基础地层的处理问题。在水利水电基础处理施工中，经常会用到灌浆技术。虽然我国基础灌浆技术已经比较完善，但遇到特殊地层时为了保证灌浆处理质量，仍然需要特定的灌浆操作技术，才能确保地层或建筑物的抗渗性和整体性得到保证，确保改善后的地基符合建筑安全运行要求。本文对水利水电工程中特殊地层的灌浆技术展开研究，分别探讨了大吸浆、特大漏水通道、冒水、有承压水和熔岩地段的灌浆技术，为水利水电特殊地层灌浆施工提供资料参考。

一、大吸浆量情况的灌浆技术

大吸浆现象多发生于岩隙灌浆中，遇到打吸浆量的情况在水利工程施工中比较常见，大吸浆量情况的出现不仅会耗用过量的混凝土材料，还可能由于灌浆不彻底影响基础建设质量。灌浆操作中发生大吸浆量现象，需要采取一定的措施进行处理。首先，要更换低压或自流式灌浆设备，降低浆液的流动性，待达到规定要去后再适当升高灌浆压力。其次，遇到大吸浆量时，要降低灌浆流速，减小浆液在岩石隙中的流动速度，使浆液能够尽快沉积完成，当注入量明显降低时，再恢复正常的灌浆速度。再次，在灌浆中遇到大吸浆量情况时，要加大浆液的稠度，采用大颗粒集料，并科学的添加水玻璃、氯化钙等速凝剂，加速浆液在空隙中的凝结速度。最后，为了降低混凝土材料使用量，并保证灌浆质量，在遇到大吸浆量情况时，可以采取间歇灌浆的方法，灌注一定数量的水泥或灌注一定时间后，暂停灌浆操作，一般暂停时间可以根据地质情况和灌浆目的综合设计，通常为2～8小时内。复灌后再次采用上述的灌浆方法，争取在设计压力下结束灌浆。

二、特大漏水通道的灌注方法

特大漏水通道问题一般出现于采取定向爆破法建造的堆石坝施工中，由于爆破导致岩体出现特大缝隙，导致出现影响灌浆的特大缝隙。在溶性岩地区灌浆施工中，由于科斯特溶洞的特征，也会出现特大漏水通道。特大漏水通道如果采取常规灌浆操作，不仅会耗用大量的混凝土材料，还会导致灌浆难以完成，无法实现加固基础的目的。一旦在灌浆施工中发生特大漏水通道现象，要根据裂隙的走向和特点选择合适的灌浆技术。对于无水流作用的缓倾角大裂隙，可以采用加大浆液浓度和间歇灌浆技术，降低灌浆操作浆液的耗用量。如果浆液浓度加到最大，并采用间歇灌浆操作无效果，则可以采用由水泥砂浆、水泥粘土浆、水泥粉煤灰和水泥水玻璃浆组成的混合浆液，替代普通灌浆浆液，来完成灌浆操作。对于有水流作用或倾角较大的裂缝和孔洞，可以在加大浆液浓度的同时，选用大颗粒的骨料，来提高灌浆效果。在这种情况的集料配比中，需要根据实际情况来综合设计，找到最适合灌浆操作的集料配比方案。如果加大浆液稠度和改变集料配比仍然无法完成封洞，则可以采用模袋灌浆技术。模袋灌浆是用特质材料和纺织工艺制作的模袋，内部添加浆液来完成灌浆施工。由于模袋保护水泥浆液不外散，并能够在压力作用下改变为适应孔洞的形状，因而能够实现封底堵洞的目的。当模袋达到一定数量，能够正常灌浆后，再模袋上使用正常灌浆技术操作即可。除此之外，还有一种双浆液化学灌浆技术在特大漏洞灌浆中也比较实用。双浆液通过在孔底混合，能够快速完成封底，但该方法对设备和技术有着比较严格的要求，但由于其在封堵大漏洞中效果较好，仍然具有广阔的应用前景。

三、正在冒水情况的堵水灌浆

正在冒水情况的堵水灌浆可根据具体情况分别采取措施。如果漏水点较大并且集中，可以判定基础中存在岩溶地区和混凝土中有特大缺陷的地方。这种情况应针对出水点，根据出水量的大小，先埋设一段适当直径的孔口管，将水集中引到管中导出，再将周围可能冒水冒浆的岩缝和孔洞封堵好，然后从孔口管中进行反压灌浆。如果遇到沿裂隙冒水或浸水对于冒水量较大的情况，可采用以下步骤进行处理：第一，钻若干个与裂隙相交的深孔，埋上孔口管，将裂隙水从管中引出；第二在深孔之间钻若干个与裂隙相交的浅孔，埋上孔口管；第三，沿裂隙口凿槽，先用棉纱、麻刀等对裂隙进行封堵，然后用砂浆填槽；第四，对浅孔用较低压力灌浆；第五，浅孔待凝一段时间后，对深孔用较高压力进行灌浆。对于冒水量较小的，可先沿裂隙凿5cm的U形槽，在槽的底部铺一铁皮，穿过铁皮埋设若干根灌浆管，其中裂隙的最底部和最高部各有一根。用速凝砂浆将槽填平，砂浆达到一定强度后，从裂隙的较低端向上依次灌浆。

四、有承压水条件下的灌浆

灌浆中涌出承压水多发生于地层中含有高压水源或在低于水库水位的廊道或洞中灌浆，承压水的释放会冲走浆液，导致灌浆难以继续。在遇到这种现象时，可以采取压力屏浆法、闭浆法、化学灌浆等方法完成灌浆。压力屏浆法是在正常灌浆操作结束后，仍然采用5：1的稀浆以相同压力循环关注，抵消承压水压力，防止浆液回流。臂浆则是指在达到灌浆标准后，管壁回浆和进浆阀门，封堵浆液回流通道，直至浆液固结。化学灌浆则是利用化学溶液在岩石内凝聚的方式，封堵漏水裂隙和涌水，便于灌浆操作继续的方法。在有承压水灌浆中，还常用到浓浆结束的方法，用浓浆把浆液和承压水封堵在空隙和孔洞内，直至浆液固结。

五、熔岩地段的灌浆技术

熔岩地段的灌浆操作相比于其他位置，需要采取不同的灌浆技术。当遇到熔岩地段时，对于无填充物的情况，可以采用回填高流态混凝土的方式，并综合采用导管灌注技术完成灌浆。如果熔岩空洞较大，则可以扩大灌浆孔径，并在孔洞中添加碎石，以提高灌浆效果。对于空洞较小的岩溶，则可以采用间歇灌浆法完成灌浆。对于存在填充物的熔岩空洞，则可以采用高压灌浆法、高压旋喷灌浆法和花管灌浆法完成灌浆施工。

综上所述，水利水电工程中经常会遇到特殊地层的灌浆操作，在遇到特殊地层灌浆施工时，一定要根据地层的特点和灌浆要求，综合选择灌浆方式和技术。在保证灌浆达到目标要求的同时，尽量降低浆液的耗用量。

［1］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］.魅力中国，2014，（16）：337-337.

［2］李仁.水利工程中基础灌浆施工技术的应用探讨［J］.城市建设理论研究：电子版，2015，5，（33）.

（编辑：刘国华）

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1673-9019（2016）20-0060-02

2016-08-25

马俊义（1976-），男，甘肃临洮人，工程师，主要从事工程管理工作。