浅谈水利水电工程基础灌浆中特殊地层的灌浆方法

浅谈水利水电工程基础灌浆中特殊地层的灌浆方法

谭志辉

达州市水利电力建筑勘察设计院有限公司

【摘要】在水利水电工程基础处理过程中，传统的灌浆方法存在灌浆效果不理想等问题，因此需要对特殊地层条件下的灌浆方法进行探究，清楚大吸浆量、特大漏水通道、冒水等灌浆方法，这能够为基础灌浆施工提供技术参考资料，保障灌浆施工水平，对于水利水电工程基础灌浆中实施高质量的特殊底层灌浆方法具有重要的意义。

关键词：水利水电工程；基础灌浆；特殊地层；灌浆方法

随着我国经济的不断发展，水利水电工作作为一项庞大的利民工程，其发展势头迅猛。在水利水电工程施工的过程中，尤其是基础处理过程中灌浆是其最常见也是最重要的技术措施之一。在不同的水利水电工程施工中，灌浆方法对于灌浆质量有一定的影响。基于此，在水利水电工程施工中，必须根据区域内地层情况选择合适的灌浆方法，以提高水利水电工程的建设施工质量。

1基于大吸浆量条件的灌注方法

对于常规的裂隙岩层进行灌浆时，需要将灌浆的时间控制在1～3小时之内，单位长度的耗灰量应当在100～200kg之间。但是在实际的灌浆操作中，可能出现连续吸浆的情况，导致灌浆不能在规定的时间内完成，出现连续吸浆的情况主要是因为底层条件特殊，浆液没有在一条途径中进入，进入过程中从其他缝隙中冒出，或者压力作用导致从其他地方冒出又或者在某道路上大量涌出。若遇到这种特殊的地层，需要按照如下基本原则进行处理。

（1）降压处理。为了避免浆液流动性过大从其他地方冒出，可以在灌注的过程中降低压力进行自流式灌浆。在裂隙灌浆溢满之后或者浆液流动性减弱之后再进行加压灌浆，同时要严格按照常规要求进行灌浆操作。

（2）限流处理。严格控制浆液的流速，规范为10～15L／min之内，减缓浆液在裂隙中的实际流动速度有利于浆液在裂隙中完全沉积。在浆液注入率开始降低之后可以适当的增加压力，但是始终确保浆液流速在10～15L／min之间，顺利完成灌浆操作[1]。

（3）浓浆灌注。为了确保有效灌浆，当出现吸浆不止的情况出现，应当考虑浆液稠度不够，此时可以提升稠度一个档次，一般的水泥浆比例为0.5:1。

（4）添加速凝剂。在稠度相对较高的水泥浆中还能通过添加速凝剂的方式应对吸浆不止的情况，常用的速凝剂为氯化钙、水玻璃等。操作中注意严格按照使用要求操作。

（5）灌注水泥砂浆。根据实际的灌浆需要，可以水泥剂量的增加而增加掺砂数量，砂料的直径也可以逐渐增加。在完成砂浆配比搅拌之后，按照常规流程使用砂浆泵进行砂浆灌注。

（6）间歇灌浆。在灌注过程中，可以视情况根据水泥灌注量或者持续灌注一段时间后停止，之后再进行灌浆，这样的操作称为间歇灌浆。在准备以间歇灌浆的方式进行灌浆时需要在开始之前根据灌浆数量、时间需要、地质条件、灌浆目的为依据进行。一般的间歇灌浆之间的时间为2～8小时。

2基于特大漏水通道条件的灌注方法

在采用定向爆破施工方式产生的堆石坝，其坝肩岩体大概率会因为爆破影响产生裂隙；而在以溶岩为特征的地区，因为溶侵蚀的存在，内部可能存在溶洞以及溶沟，会导致量大漏水。若遇到以上这些情况，仅仅采用常规的方式进行灌浆，不但会浪费大量材料，增加施工成本，同时灌注的质量也毫无保障，因此，需要根据实际情况选择合适的灌注方式。

通常情况下，对于不存在水流作用并且裂隙倾角平缓的情况，应当首选间歇灌浆的方式进行处理。如果该方式没有良好的效果，那么选择稳定的恒定灌浆方式，但是需要考虑该区域的地层条件是否符合使用标准。对于有水流切倾角较大的裂隙以及孔洞，需要采用以下灌浆方法。

2.1冲灌级配料

调配稠度较大的水泥浆在孔口进行粗砂、砾石冲灌。在冲灌一段时间后若没有良好的效果，则需要选择稠度更高的水泥浆再次对级配粒料进行冲灌。在配料的过程中应当以一定稠度的水泥浆在孔口灌注，待灌满之后再改为常规方式灌注。级配料是一种既含有粗颗粒也含有细颗粒的混合料，在灌注过程中可以自然的形成一个反滤层。改种灌注方式能够在狭窄的裂隙中形成一个架桥，再以反滤层形式加强通道的阻塞作用。

2.2模袋灌浆

模袋是一种复合材料构成的灌注材料，其具有较高的强度。在灌注压力持续上升达到一定程度后，模袋中的水泥浆会从中溢出，但是水泥颗粒不会外漏。模袋能够降低水灰比，避免在水下分散，并且在水流强度较大的情况下也不会发生冲散。此外，模袋在一定的压力下会变形，进而适应各种形状的溶洞，并将溶洞阻塞。

1.3双浆液灌浆

该种灌浆方式为化学灌浆，是水泥浆与速凝剂的混合浆液，通过灌浆馆进入混合器中完成均匀混合，在使用过程中，浆液达到底部即可进行速凝。为了使防渗效果达到较高的状态，需要对浆液的扩散距离进行有效控制。一方面需要严格的限制范围，不能使扩散的范围太广导致材料的浪费，另一方面也能使扩散的范围不足，导致防渗体不能达到要求强度。还应当注意灌注时间，浆液凝固时间过短会导致灌浆孔阻塞，浆液凝固时间太长，混合物又容易被冲走。

3基于冒水条件的灌浆方法

当冒点出现集中漏水时，要结合实际的出水点情况、出水量先进行埋设孔口管，使水通过孔口管集中冒出，之后对周围能够产生冒浆的孔洞、岩隙进行封闭处理，在孔口管处开始反压灌浆。对于根据裂隙走向出现的冒水和浸水现象，并且冒水量较大时可以通过以下方式进行处理：（1）在裂隙方向钻取一定数量、相互交替且深度较大的孔，在孔中埋设孔口管，通过孔口管将冒水集中引出；（2）在裂隙方向上进行凿槽，之后用棉纱逆行整个裂隙的封堵。再用砂浆进行填槽；（3）采用低压力对浅孔进行灌浆，在灌浆一段时间后采用较高压力进行深孔灌浆。在冒水量减少之后，沿着裂隙走向开凿一条深度为5～10米的槽，在槽地设置铁皮，从铁皮上穿过埋设一定数量的灌浆管。

4基于有承压水情况的灌浆方法

当灌浆口出现承压水向外涌的情况，主要考虑灌浆地层中存在水压力相对较高的含水层。此外，在水库开始蓄水的过程中，在水位较低的廊道或洞中灌注时可会出现承压水向外涌的情况。针对以上两种情况，灌浆的压力若没有涌水压高时，灌浆操作不能进行。实际灌浆压力应在设计确定的灌浆压力基础上施加稳定涌水压力。在实际情况中，可以选择以下方法实施操作：（1）压力屏浆法。在完成正常灌浆之后，持续采用稀浆稳定开始压力进行持续灌浆，一般的持续时间为4～8小时，之后可以停止灌浆，避免出现裂隙中已灌入的浆液回流；（2）闭浆。在灌浆达到结束标准之后可以将管上的阀门关闭，确保浆液处于受压状态。在关闭一段时间后开启，确认是否发生向外涌水，若没有则灌浆成功。一般的关闭时间为6～8小时；（3）浓浆结束。待正常灌浆达到可结束灌浆的标准后，使用浓浆进行灌注。待回浆的浓度与灌入的泥浆的浓度相同后，关闭管道上的阀门，开始闭浆。

5结束语

本文简单分析了多种灌浆方式，明确了其优点与缺点，在吸浆严重的情况下可以选择的灌浆方式，其方式操作简单、效果明显。但是若不能有效控制扩散范围就会导致材料浪费；在漏水通道下进行灌浆，其操作比较复杂，但是能够保障灌浆效果，降低材料的消耗。除此以外在实际灌浆施工中，需要根据工程的实际情况，结合灌浆目的，采取适宜的灌浆方法，从根本上保证灌浆质量，达到预期的灌浆处理效果。

参考文献

[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,2014,1(16):337-338.