徐浩根

（貴州省水利投資（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 貴州貴陽 550000）

基礎(chǔ)灌漿技術(shù)作為一種常見且重要的地基處理手段，被廣泛應(yīng)用在水利工程大壩加固處理與防滲環(huán)節(jié)。因水利工程對地基結(jié)構(gòu)承載力、防滲性能的要求極為嚴(yán)苛，還需要嚴(yán)格遵循因地制宜原則，針對不同施工地質(zhì)環(huán)境及施工情況，設(shè)計出具備較高技術(shù)可行性與經(jīng)濟(jì)適用性的基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)方案，確?；A(chǔ)灌漿施工技術(shù)能夠充分發(fā)揮出應(yīng)有的應(yīng)用價值。

1 基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用重要性

社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使水利工程逐漸趨向于大型化轉(zhuǎn)變。因施工現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境日漸復(fù)雜，地基結(jié)構(gòu)施工及施工管理難度進(jìn)一步提升。基礎(chǔ)灌漿技術(shù)是常見水利工程施工手段，雖在當(dāng)前已經(jīng)積累下了較為豐富的施工經(jīng)驗，但在具體實施過程中依然會受到各類因素影響，導(dǎo)致灌漿效果預(yù)期目標(biāo)存在較大差異。

相較于普通建設(shè)工程而言，水利工程對地基結(jié)構(gòu)的防滲水功能要求極為嚴(yán)格，需要著重關(guān)注工程建設(shè)初期地基防滲水處理環(huán)節(jié)，加強(qiáng)基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)應(yīng)用全過程管控力度。

由此可見，為使水利工程始終處于高質(zhì)高效建設(shè)狀態(tài)，應(yīng)著重加強(qiáng)基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用管理工作，嚴(yán)格遵循因地制宜原則，通過分析水利工程施工環(huán)境地質(zhì)特征、水文條件，選擇適宜的基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)手段。

2 基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在巖溶地段水利工程中的應(yīng)用要點

現(xiàn)階段，巖溶地段已成為水利工程常見施工地質(zhì)環(huán)境，在巖溶地段應(yīng)用基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)，需要嚴(yán)格參考同類型工程實施經(jīng)驗，借助大量基礎(chǔ)灌漿試驗成果，完善基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)方案。當(dāng)前，巖溶地段基礎(chǔ)施工主要分為無填充物基礎(chǔ)施工、有填充物基礎(chǔ)施工兩種方式。其中，有填充物基礎(chǔ)施工對施工質(zhì)量的要求更為嚴(yán)格，具體基礎(chǔ)施工方式應(yīng)當(dāng)遵照巖溶區(qū)深度及巖溶體量大小確定。

2.1 應(yīng)用高壓灌漿施工技術(shù)

在處于巖溶地段水利工程基礎(chǔ)灌漿施工過程中，為從根本上保障漿液類填充物的密實度，需使用不沖洗高壓水泥灌漿方式，增強(qiáng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及防滲水性能。高壓灌漿技術(shù)手段可以使水泥更好地向土壤滲透［1］，水泥漿液在滲透過程中形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步增強(qiáng)地基結(jié)構(gòu)的抗劈裂能力，使地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與實際設(shè)計要求相符。

2.2 應(yīng)用高壓旋噴灌漿施工技術(shù)

高壓旋噴灌漿技術(shù)手段也是巖溶條件下水利工程基礎(chǔ)施工常見形式。具體而言，高壓旋噴施工技術(shù)需要借助機(jī)械鉆機(jī)等施工設(shè)備深入地下結(jié)構(gòu)，鉆機(jī)處安裝適宜結(jié)構(gòu)噴嘴，借助高壓泵將水泥漿液從鉆機(jī)頭部的噴嘴中噴射。水泥漿液噴射環(huán)節(jié)會對原有土層結(jié)構(gòu)造成破壞。鉆機(jī)頭部在邊向上提出邊高速旋轉(zhuǎn)的過程中，會使水泥漿液與被破壞的土層結(jié)構(gòu)均勻混合在一起［2］，在水泥攪拌物凝固后，會在巖溶區(qū)域形成具備較高承載力及防滲水性能的柱體，進(jìn)一步加固工程地基。

2.3 不同巖溶條件下基礎(chǔ)灌漿施工要點

水利工程中的巖溶地段分為淺層巖溶地段與深層巖溶地段兩種類型。在淺層巖溶地段使用基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)過程中，因巖溶深度較淺，需要在施工前將淺層巖溶中的沙土挖出，并借助水泥漿液等回灌到挖除區(qū)域，從而實現(xiàn)地基加固目標(biāo)。在深層巖溶地段使用基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)過程中，高壓旋噴灌漿方式無法發(fā)揮出應(yīng)有應(yīng)用積極性，需要配合使用其他灌漿技術(shù)手段。深層巖溶地段主要就是指巖溶深度到達(dá)50m及50m以上［3］，在灌漿時，首先使用常見灌漿手段，對巖溶周邊地段展開灌漿處理。在水泥漿液進(jìn)入至深層巖溶地段后，漿液會排擠巖溶中的其他填充物，使填充物及水泥漿液良好結(jié)合在一起，實現(xiàn)快速硬化目標(biāo)。

3 基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在大量吸漿情況下的應(yīng)用要點

水利工程地基結(jié)構(gòu)巖縫灌漿施工流程需要在1～3h內(nèi)完成，實際耗灰量較小，施工可控性較強(qiáng)。但由于工程所處地質(zhì)環(huán)境各不相同，在具體施工環(huán)節(jié)，會受各類因素影響而出現(xiàn)巖縫大量吸漿情況，導(dǎo)致施工存在較大安全隱患。

經(jīng)過實際調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，巖溶地段大量吸漿情況主要是由于地層結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、水泥漿液從附近地表溢出或沿固定通道逐漸流失造成。為有效解決大量吸漿情況下的基礎(chǔ)灌漿流失量大的問題，還需要在具體施工期間著重關(guān)注以下要點。

（1）配合使用多次灌漿處理手段。多次灌漿也被稱為間接性灌漿，在實施過程中，需要結(jié)合基礎(chǔ)灌漿技術(shù)應(yīng)用要求，確定一次灌漿數(shù)量與灌漿時間。到達(dá)灌漿時間后，應(yīng)中斷灌漿，待漿液凝固到標(biāo)準(zhǔn)程度，才可進(jìn)行后續(xù)灌漿。具體灌漿間隔應(yīng)當(dāng)滿足施工要求，符合基礎(chǔ)灌漿施工目的，但要注意多次灌漿時間不可超過8h。多次灌漿結(jié)束不必嚴(yán)格遵循設(shè)計壓力要求，可適當(dāng)在低壓環(huán)境下結(jié)束灌漿。漿液凝結(jié)一段時間，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行后續(xù)掃孔、復(fù)灌等工作［4］。

（2）著重采用適宜限流技術(shù)?；A(chǔ)灌漿期間的限制注入率需要維持在10～15L/min 范圍之內(nèi)。有效控制漿液在縫隙內(nèi)的流動速率，確保漿液能夠以較快速度沉積。在注入率降低后，應(yīng)逐步提升注漿壓力，使注入率始終保持在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，達(dá)到灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)后，才可停止灌漿。

（3）適當(dāng)進(jìn)行降壓處理。采用降低壓力或自流手段開展灌漿處理工作，待漿液凝固且不能流動后，才可以逐步恢復(fù)灌漿壓力，依照正常工序合理降壓。

4 基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在嚴(yán)重漏水情況下的應(yīng)用要點

導(dǎo)致水利工程基礎(chǔ)施工嚴(yán)重漏水問題的原因較多，比如，水利工程施工場地位于可溶性巖石地段，此類地質(zhì)條件會形成喀斯特溶洞及溶溝，并伴隨嚴(yán)重漏水情況。嚴(yán)重漏水情況下不可使用常規(guī)灌漿手段，而是需要配合使用其他灌漿方式。

（1）使用填充級配料處理。利用較為粘稠的水泥沖灌礫石與粗砂，并在具體沖灌過程中著重關(guān)注礫石直徑的排列。如果在填充處理時的填充效果不佳，還可以適當(dāng)調(diào)整水泥的粘稠度及水泥沖灌及配料。填充級配料主要包括砂石、礫石、砂土，在配置環(huán)節(jié)形成反過濾層。級配料灌入數(shù)量和遵照具體施工環(huán)境進(jìn)行靈活調(diào)整。在填充粒料過程中［5］，應(yīng)當(dāng)以某一級礫石作為窄縫中的架橋，并將縫隙堵住，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)反濾效果。

（2）使用模袋灌漿處理。模袋是一種具備較高強(qiáng)度的紡織品，主要由尼龍、聚丙烯或聚酯物質(zhì)組成，在實際應(yīng)用期間的耐磨性能也十分顯著。在使用模袋灌漿過程中，漿液中的水分會在壓力下滲出，漿液中的砂石顆粒留在模袋內(nèi)，以有效控制水泥中的水灰比，縮短水泥凝固時間，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)固結(jié)強(qiáng)度值。不僅如此，受到模袋約束力的影響，水泥不會在具體施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)流散情況，也不會被水流沖走，能夠更好應(yīng)用在不同條件及形狀的溶洞中，堵塞住溶洞結(jié)構(gòu)。

5 基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用案例

本文以某水利工程為例，該水利工程帷幕灌漿施工主要為土石壩帷幕灌漿、混凝土壩帷幕灌漿兩項內(nèi)容。帷幕灌漿為單排灌漿孔，灌漿孔的孔距為2m。壩端為木灌漿孔的深度為29m。擋水壩、引水壩及底孔壩的帷幕灌漿孔深度為27m。溢流壩的帷幕灌漿孔深度為23m。土石壩帷幕灌漿孔共1620 個，混凝土帷幕灌漿孔為1957個，總長度約13330m。在具體灌漿工作開展期間，需要首先開展防滲墻、混凝土蓋板澆筑工作，在防滲墻及混凝土蓋板強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后，還可以進(jìn)行基礎(chǔ)灌漿?；炷翂卧诠探Y(jié)灌漿完畢時還應(yīng)當(dāng)做好檢查驗收工作，驗收合格后開展帷幕灌漿工作［6］。

6 基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用流程及注意事項

6.1 灌漿鉆孔

基礎(chǔ)灌漿鉆孔需要分工序開展，首先進(jìn)行第一道工序鉆孔，其次進(jìn)行第二道工序。其中，第一道工序為分段鉆進(jìn)，第二道工序為依照規(guī)定深度要求開展后續(xù)施工。按照規(guī)定要求，設(shè)置灌漿孔距，帷幕灌漿為單排，孔距值為2m。帷幕灌漿檢查孔的位置在基本孔內(nèi)布置，孔數(shù)為基本孔的10%。灌漿孔的深度應(yīng)當(dāng)以巖層透水率為依據(jù)設(shè)置。檢查孔深度需要比檢查位置的灌漿孔深度小。壩基帷幕灌漿孔的深度需要為地質(zhì)建議下的帷幕灌漿線。在遇到斷層的情況下，破碎帶需要進(jìn)行加密與加深處理。帷幕灌漿孔的先導(dǎo)孔徑為75mm，灌漿孔孔徑為56mm，檢查孔的孔徑為75mm。在鉆孔工作開展時，鉆孔位置偏差也應(yīng)當(dāng)?shù)玫絿?yán)格管控，要求鉆孔孔位需要與設(shè)計位置相當(dāng)，誤差值控制在10cm范圍之內(nèi)，孔底的允許偏差值可以遵照工程實際施工特征進(jìn)行靈活調(diào)整。在鉆孔施工時，如誤差值超過規(guī)定數(shù)值，則需要進(jìn)行重新鉆孔，其他灌漿孔及檢查孔位的偏差也需要進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

6.2 鉆孔沖洗

帷幕灌漿應(yīng)當(dāng)采用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)及金剛石鉆頭方式開展施工工作。在混凝土壩灌漿施工時，金剛石鉆頭的直徑需要為75mm。依照實際施工技術(shù)要求，埋設(shè)孔口管，然后使用小口徑金剛鉆頭開展后續(xù)的分段鉆進(jìn)。在土石壩鉆孔工作開展時，需要使用直徑為91mm 的金剛鉆頭鉆進(jìn)到指定深度。在鉆孔達(dá)到設(shè)計要求的深度值后，需要對孔深與孔底進(jìn)行嚴(yán)格檢查。如孔身不滿足設(shè)計要求或者孔底內(nèi)有較多殘留物質(zhì)的情況下，則需要采用合理手段對孔身進(jìn)行靈活處理。檢查合格后的鉆孔應(yīng)采用大壓力動脈方式?jīng)_洗干凈，避免后續(xù)雜物對灌注質(zhì)量造成不利影響。

6.3 壓水試驗

在鉆孔施工完成后，還需要開展壓水試驗工作。壓水試驗主要就是對巖石條件及情況進(jìn)行細(xì)致檢查，確定灌漿參數(shù)數(shù)值，著重檢查灌漿全過程質(zhì)量。逐一對鉆孔實施壓水試驗，收集到的壓水試驗成果，如壓入流量、實驗段長度、實驗段內(nèi)全壓力還需要進(jìn)行合理計算，以計算出透水率。正規(guī)壓水試驗開展過程中，壓力應(yīng)當(dāng)依照規(guī)定要求設(shè)置成固定參數(shù)，在注入率趨于穩(wěn)定后，需要進(jìn)行嚴(yán)格測量。普通鉆漿孔灌漿段在灌漿前應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格設(shè)計壓水試驗流程，每5min讀取一次壓入流量，共計檢測6 次。在灌漿壓力為1MPa 或者1MPa以下的情況下，壓水試驗的壓力需要控制在0.3MPa。如果灌漿壓力為1MPa 或1MP 以上，則壓水試驗壓力需要控制在1MPa。做好壓水試驗記錄工作，在壓水結(jié)束后，需要將獲得的各類數(shù)據(jù)記錄在案。

6.4 灌漿

首先，采用集中制漿的方式做好制漿工作，在制漿期間，需要對灌漿溫度進(jìn)行嚴(yán)格管控，使灌漿溫度始終保持在4～5℃。如漿液溫度超出此范圍內(nèi)，則不可再繼續(xù)使用，制漿時的漿液需要均勻攪拌，攪拌期間還是對漿液濃度進(jìn)行實時測量，并準(zhǔn)確記錄下測量結(jié)果，漿液攪拌時間應(yīng)得到合理管控，根據(jù)攪拌機(jī)類型合理設(shè)計攪拌流程。具體而言，在采用高速旋轉(zhuǎn)攪拌機(jī)械設(shè)備的情況下，攪拌時間需要控制在30s；如使用普通攪拌機(jī)械設(shè)備，則攪拌時間需要大于3min。

在漿液攪拌結(jié)束后，應(yīng)當(dāng)對漿液開展詳細(xì)試驗檢測，檢測合格后的漿液才可以進(jìn)行運輸。在本文水利工程中，漿液主要使用輸漿管道運輸。運輸前，應(yīng)當(dāng)保障管路平滑潔凈，將管路漿液運輸速度控制在合理范圍之內(nèi)。

使用適宜灌漿技術(shù)手段，漿液應(yīng)當(dāng)做好按分序加密，分段施灌的工作。在第一道工序灌漿時，需要采用自上而下的灌漿順序。將灌孔封閉，并使用灌孔內(nèi)循環(huán)施工。同時，注漿管長度需要控制在5～6m。先進(jìn)行混凝土與基巖基礎(chǔ)段灌漿，在灌漿漿液凝固后，將基礎(chǔ)段灌漿長度控制在小于2m 范圍之內(nèi)。第二道工序的灌漿孔需要采用自下而上的灌注方式。

其他孔段灌漿工作開展時，孔口無涌水的孔段灌漿結(jié)束后不必再等待凝結(jié)。如果施工條件過于復(fù)雜，灌漿后，還需要留有一段的待凝時間，待凝時間應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體施工要求確定。灌漿時的灌漿塞需要設(shè)置在合理位置，避免出現(xiàn)漏灌情況。

6.5 灌漿壓力

在具體灌漿工作開展期間，灌漿壓力值的設(shè)定需要嚴(yán)格遵照基巖性質(zhì)及孔位大小確定。要求將灌漿壓力控制在設(shè)計要求范圍之內(nèi)，灌漿時，需要著重控制灌漿壓力值，禁止出現(xiàn)降壓現(xiàn)象。

6.6 灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)

灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)需要根據(jù)采用灌漿方式的不同設(shè)置。如果采用自上而下分段灌漿方式，則連續(xù)灌注1h就可作為灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)；如果采用的灌漿方法為自下而上灌漿，則連續(xù)灌漿0.5h 之內(nèi)就可作為灌漿技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

6.7 封孔

在基礎(chǔ)灌漿作業(yè)結(jié)束后，應(yīng)當(dāng)由監(jiān)理部門對基礎(chǔ)灌漿效果展開驗收，驗收合格后的灌漿孔才可以進(jìn)行封孔處理。如發(fā)現(xiàn)灌注環(huán)節(jié)出現(xiàn)不合格問題，應(yīng)當(dāng)與施工部門進(jìn)行積極溝通，找尋出質(zhì)量問題出現(xiàn)原因，結(jié)合此些原因，制定專項可行解決對策，從根本上增強(qiáng)灌漿質(zhì)量與效率，推動水利工程安全可靠建設(shè)。

7 結(jié)語

總而言之，通過將基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)高效應(yīng)用在水利工程中，能夠切實增強(qiáng)工程地基承載力，保障結(jié)構(gòu)整體防滲性能。因現(xiàn)有水利工程面臨著復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境，在基礎(chǔ)灌漿技術(shù)實際應(yīng)用環(huán)節(jié)，還需要切實優(yōu)化灌漿流程，對比分析不同灌漿手段實施期間的優(yōu)缺點，加強(qiáng)技術(shù)灌漿施工時參數(shù)控力度，確保灌漿效果與預(yù)期目標(biāo)相符。