摘要 隨著我國水利水電工程的不斷發(fā)展，應用高質量的施工技術高工程施工質量是當前首要解決的問題?；A灌漿技術是該工程項目中十分常見且重要的施工技術，其主要被應用于防滲與加固處理工作。合理應用基礎灌漿加固技術能夠有效提高建筑工程防滲性能，尤其是針對特殊地層的作用更加顯著。但由于特殊地層條件，使得基礎灌漿加固技術難度增加，再加上建筑工期較長，所以需要進一步完善該技術。基于此，以水利水電工程現(xiàn)狀為研究方向，提出了基礎灌漿與特殊地層灌漿方法，通過案例分析，詳細探究了特殊地層的灌漿方法，以期為相關技術人員提供參考。

關鍵詞 水利工程；水電工程；基礎灌漿；特殊地層

中圖分類號：TV543 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2023）04–0154-03

基礎灌漿技術是我國水利水電工程建設項目中一個十分基礎且重要的環(huán)節(jié)。應用基礎灌漿技術，能夠提高建筑工程結構強度、抗壓性能及防滲性能等，從而對整個建筑工程的整體施工質量起到重要的保障作用[1]。

然而，在實際施工的過程中，針對特殊地層進行灌漿操作比較困難，這與基礎灌漿操作有所區(qū)別，需要相關的技術人員結合施工現(xiàn)場實際情況，應用合適的灌漿技術進行處理。只有采用科學合理的灌漿方式，才能進一步消除特殊地層存在的安全隱患，從而提高建筑工程施工質量，確保其安全性[2]。

1 水利水電工程中基礎灌漿應用效果

1.1 防滲

漏水問題是造成水利水電工程發(fā)生地基塌陷與裂縫產生的主要原因之一。當前，基礎灌漿技術最主要的應用要求是防滲。純壓灌漿、循環(huán)灌漿及高壓旋噴灌漿等技術，都是防滲效果顯著的一些基礎灌漿技術。其中，純壓灌漿的作用原理是通過外界壓力將漿液直接注入地層的裂縫，以達到防止?jié)B漏的效果。雖然該方法操作簡單且便捷，但由于漿液的流動速度較慢，因此常常會出現(xiàn)管道堵塞的現(xiàn)象[3]。循環(huán)灌漿的作用原理是通過管道將漿液注入所需的孔段，但是回漿管會使得部分漿液回流至漿液桶內，該方法中的漿液一直保持持續(xù)流動的狀態(tài)，所以不容易堵塞管道，可明顯增強灌漿效果。

由此可見，為了確保基礎灌漿施工技術的順利應用，在實際施工的過程中，相關技術人員需要根據(jù)施工位置、現(xiàn)場實際情況及施工項目要求等，確保整個管道孔壁的平整度，在灌漿前及時清理孔內雜質和異物，使灌漿得以順利進行。

1.2 填充壓密

水利水電工程在實際施工過程中偶爾會出現(xiàn)地層的土質疏松或含水量較大導致土質稀疏的現(xiàn)象發(fā)生，而該類型的土質存在導致地面開裂或塌陷等風險。采用科學合理的灌漿方法，能夠填補地層縫隙，使地層土質與漿液得以有效混合，從而形成一種十分緊密的填充物，進一步提高土質之間的緊密度，以此達成填充壓密的作用效果[4]。其中，應用高壓旋噴灌漿技術能夠很好地達成填充壓密的效果，由于其帶有特殊的噴頭，而這種噴頭可以快速噴射出漿液，在此過程中就會破壞地層內的土質結構，最后漿液與土質之間就會形成新的填充物，從而達成壓密效果。

1.3 黏合固化

黏合固化是基礎灌漿技術的一種應用效果體現(xiàn)，將不同的灌漿材料與水泥進行有機混合，使得兩者的混合液與黏土物質發(fā)生一系列反應，最終形成十分堅硬的、類似于“巖石”的物質。而這種物質能夠粘合地層中土質的裂縫，從而起到填充的作用，進一步提高地層強度與抗壓能力。

當前，化學灌漿技術是黏合固化的主要方式，使用有機和無機2種材料，無機灌漿材料以硅酸鈉（Na2O·nSiO2）（俗稱水玻璃）為主，而有機灌漿材料則以環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯等為主。無論是有機灌漿材料還是無機灌漿材料，兩者都具有較強的黏度，并且是可以靈活調節(jié)的。因此，應用基礎灌漿技術不僅能夠有效加固縫隙較大的地層，還可以對地基內鋼筋混凝土結構起到一定的保護作用[5]。

2 水利水電工程中特殊地層灌漿方式

2.1 堵水灌漿法

特殊地層的灌漿施工技術會出現(xiàn)冒水、滲水的現(xiàn)象。如果裂縫冒水情況嚴重，則需要建筑單位安排專業(yè)人員到現(xiàn)場仔細觀察具體的出水點，然后將其截斷，從而減少冒水量，以確保后續(xù)施工的順利進行。

然而，針對特殊地層出現(xiàn)冒水量較大的情況，先要進行灌漿處理，借助先進的技術設備，在地層上鉆出多個孔洞與裂縫交錯排列，再堵塞孔洞，目的是引出裂縫中的水，從而解決地層含水量過多的問題。此外，如果特殊地層同樣出現(xiàn)了冒水現(xiàn)象，就需要根據(jù)裂縫的深度，使用不同壓力的灌漿方式，以此解決冒水問題。需要注意的是，如果冒水量較小，就需要沿著地層裂縫挖出一個“U”形槽，在其底部鋪設一段鐵皮，接著再將灌漿管穿過鐵皮進行填埋，最后再使用砂漿填平并壓實整個“U”形槽，再進行灌漿操作[6]。

2.2 大吸漿量的灌漿方式

對于特殊地層的灌漿技術而言，可以采用低壓或者自流灌漿方式，通過逐漸加大地層裂縫中土質與土質之間的擠壓填充力度，逐漸降低待測漿液的流動性，然后逐級增加地層內部壓力，從而能夠順利進行灌漿施工。

除此之外，還需注意控制漿液的注入速度，不宜過快也不宜過慢，確保整個灌注的速度在15～20 L/mm的區(qū)間范圍內勻速操作，直至填充完特殊地層后，才能夠結束施工。

2.3 承壓水的特殊地層的灌漿方法

灌漿孔中出現(xiàn)的冒水現(xiàn)象來自地下水或者是自來水，其中，地下水的壓力相對較小，而自來水的水壓相對較大。因此，在應用實際灌漿技術前，相關技術人員需要分析水源，包括勘察測量水壓、水質等因素，根據(jù)實際情況選擇最佳的灌漿方法。針對承壓水的特殊地層灌漿方法主要分為2種。

（1）壓力屏漿法。在進行灌漿操作后，技術人員需要進一步提高灌漿液的濃度，使其濃度上升至基礎標準的5倍以上，然后再次進行灌漿。這樣做的目的在于有效減輕承壓水壓力，從而確保整個灌漿的作用效果。

（2）化學灌漿法?；瘜W灌漿法是一種常用的技術手段，需要注意的是，相關技術人員需要在灌漿液中適當添加相關劑量的凝固劑，使其與地層中的土質發(fā)生相應的化學反應，從而達到凝固緊實的目的。當將摻有化學凝固劑的漿液注入地層時，能夠及時與內部的巖石、土壤顆粒等物質相結合，以此達到提高地層承載與抗壓強度的目的[7]。

2.4 巖溶地區(qū)的基礎灌漿施工方法

（1）高壓灌漿法。如果將水利水電建筑工程的施工位置設在巖溶地區(qū)，則采用高壓灌漿法能夠很好地解決相關問題，有效提升地層結構的穩(wěn)定性與防滲水性能。通過應用該技術，不僅能夠有效促進水泥向地層內部的土層緩慢滲透，還可以使水泥凝固成網(wǎng)狀結構，從而起到高抗壓性的作用。

（2）高壓旋噴灌漿法。在實際施工的過程中，需要借助機械鉆機，將鉆頭深入地層內部，還需要在鉆頭位置安裝一個噴嘴裝置，以輕松噴出水泥漿。而在整個過程中，高壓鉆機的運作會破壞土層結構，同時使噴射出的水泥漿與土層結構充分結合，在其完全凝固以后，就能夠與土層形成一個完整的加固體結構，從而使地層結構更加穩(wěn)固。

（3）無填充物灌漿法。巖溶地區(qū)可以選用高流態(tài)的混凝土對空洞位置進行回填處理，但是需要確?；靥畹墓橇现睆讲荒艹鲆?guī)定的20 mm。如果發(fā)現(xiàn)巖溶空洞較大，就需采用無填充方式進行灌注處理，這樣做的目的是能夠最大限度地避免出現(xiàn)混凝土分崩離析的現(xiàn)象。同時，還可以利用加大孔洞的方式，在其內部添加適量的碎石，待其被填滿之后，最后進行漿液灌注。需要注意的是，無論采用哪種方法，都需要相關技術人員結合現(xiàn)場實際情況與承壓水情況，嚴格控制整個澆灌過程。

2.5 嚴重漏水情況的灌漿方法

（1）如果地層裂縫較大且有明顯傾斜，就需要事先填補裂縫，然后使用濃度較高的漿液或者水泥漿進行澆灌，待漿液完全進入裂縫完成填補后，再使用化學灌漿法，還需要相應地添加適量的凝固劑，以此加快漿液的凝固速度，最后起到填補作用。

（2）如果地層裂縫較大且有明顯傾斜，同時還伴有水流現(xiàn)象，則第一步需要進行填補，選用高效、快速及濃度高的漿液材料進行填補，從而有效避免在填補過程中被較大的流水沖刷掉，進而降低濃度，影響填補效果。除此之外，在灌漿操作時，還需要采用特質的灌漿膜袋，過濾掉漿液中多余的水分，從而有效提高材料濃度，確保漿液的質量后再進行灌漿處理。

3 實例分析

3.1 工程簡介

某地區(qū)水利電力泵站圍堰施工，采用的是角巖全風化土深水填筑，由于周圍區(qū)域巖石眾多，且河床覆蓋層較厚，因此需要應用高壓噴射灌漿技術進行基礎灌漿。圍堰體填料為角巖全風化殘基土，基巖多為全風化、中風、微新角巖，少數(shù)為石英巖、花崗巖，部分地區(qū)有砂卵石覆蓋層，厚度為2～3 m。該施工技術流程為：定孔→鉆孔→噴灌→回灌→結束。

第一，先在防滲軸上安裝1.5 m孔距固定孔位，鉆孔分2道工序進行施工處理，以防止相鄰孔洞之間間距太近引起串孔現(xiàn)象，所以需要將孔位偏差控制在≤2 cm范圍內。第二，待成孔后，一旁的高噴臺車需要向下噴射漿液管，待現(xiàn)場管理人員檢驗后，再進行噴涂升級。第三，噴涂完成后，需要凝結灌漿體內的水，采用水泥漿及時進行回填處理，確保整個漿面穩(wěn)固不下沉。其中，如果出現(xiàn)漏漿、吃漿等現(xiàn)象，就需要立即采取措施，根據(jù)吃漿的位置、大小等，通過添加多種加固劑進行處理。

在應用水利水電工程特殊地層灌漿方法的過程中，需要根據(jù)不同情況選擇灌漿方法。堵水灌漿更加重要。灌漿施工是一種特殊的地層，一般發(fā)生在巖溶區(qū)和混凝土的主要缺陷中。在實施這種地層灌漿方法時，應結合出水點和出水量設置相應的直徑孔口管，然后將水集中在導管中排出，用泥漿堵塞周圍的冒水巖縫，并利用孔口管進行反壓灌漿。如果采用灌漿施工方式，應在裂縫間鉆深孔，埋孔口管，引出裂縫中的水，沿裂縫鑿槽，用棉紗和麻刀堵塞。由于應用灌漿技術的方法多樣，通過應用灌漿方法和充填級配料方法，加上應用重復灌漿方法，能夠更好地發(fā)揮出灌漿施工的作用，進一步提高建筑工程施工質量。

3.2 固結灌漿

孔位放樣：為了確保整個灌漿效果，施工人員需要在鉆孔結束后，用大量的水快速沖洗整個灌漿孔段，直至水變清澈為止。同時，還需要確保整個孔底沉淀的厚度控制在20 cm以內，沖洗壓力也需要控制在＞1 MPa。具體的操作步驟如下。

（1）在混凝土澆筑的過程中，需要按照施工圖紙要求預埋PVC管，確保PVC長度與趾板厚度相同。

（2）固結孔采用的是潛孔鉆，確?？讖?5 mm，還需要檢查孔洞、聲波及監(jiān)測孔徑。

（3）灌漿鉆孔需要在混凝土的強度達到相應的設計標準后才能進行灌漿操作。

（4）在實際操作的過程中，使用Y-28鉆孔機，孔徑大小為45 mm。在施工過程中，操作人員需要嚴格按照設計標準進行操作，尤其是需要控制施工重點區(qū)域，并按照相應的標準，將偏差控制在標準范圍內。

（5）在實際施工的過程中，需要嚴格按照分級施工的原則進行操作，如先灌注1孔，再灌注2孔，最后進行鉆灌檢查。

（6）嚴格控制鉆機的放置、孔序、孔位、孔深、傾斜度等。灌漿孔位置與設計位置的偏差不應＞12 cm。

（7）在驗收合格之前，需要安排相關技術人員妥善看管所有鉆孔（圖1）。

3.3 特殊地層灌漿方法

孔深為16.0 m，孔徑為78 mm，孔距為2.5 m，灌漿段長為2.5 m、3.5 m、5.5 m、5.5 m，灌漿壓力不超過1 MPa。

3.3.1 灌漿具體方法 一是采用分段式

灌注操作，將灌注壓力控制在0.3～0.7 MPa之間；二是采用循環(huán)水進行灌注，再結合孔封閉器進行封閉灌漿；三是固結灌漿采用孔內循環(huán)灌漿法，距離孔底靠近55 cm位置；四是采用純水泥漿進行回填處理，如果是特殊地段需要添加一定量的加固劑，以起到堵塞作用；五是針對沒有特殊地層的孔段處理，只需要進行基礎灌漿后等待其凝結即可。

3.3.2 漿液變換原則 （1）漿液水灰比例：本工程采用的是3∶1∶2的比例，但要根據(jù)灌漿試驗確定實際參數(shù)。

（2）如果灌漿壓力保持不變，注射率持續(xù)下降，或者注射率保持不變，壓力持續(xù)上升，則不得改變水灰比。

（3）當某一級漿液的灌注量已經(jīng)達到4 000 L，或者灌注時間已經(jīng)達到30 min，當灌漿壓力和注入率沒有變化或變化不明顯時，應改變一級水灰比。

（4）如果注入率超過35 L/min，可以根據(jù)具體情況越級變濃。

（5）在灌漿過程中，需要記錄相關數(shù)據(jù)，將水位降低至標準高度；裂縫和灌漿孔的有效清洗必須保證孔壁和孔底在灌漿施工開始前的清潔；清洗過程中要注意控制水壓，沖洗時間可以通過孔深、水深、水濁來確定。

3.3.3 固結灌漿結束條件 （1）固結灌漿在規(guī)定壓力下，當注入率每分鐘≤1 L，繼續(xù)灌注35 min，灌漿即可結束。

（2）如果灌注標準始終達不到施工要求時，就需要現(xiàn)場施工人員與監(jiān)理人員共同進行研究處理。

（3）灌漿孔結束后，采用導管注漿法封孔，孔口涌水的灌漿孔采用全孔灌漿法封孔。

（4）人工封孔：待孔內水泥漿液凝固后，灌漿孔上部空余0.6 m部分采用水泥砂漿人工封填密實，并將孔口壓抹平整。

（5）壓水試驗檢查孔完成檢測后，應按以上要求進行灌漿和封孔。

4 結束語

水利水電工程的灌漿施工技術，需要充分利用科學合理化的應用手段，再結合實際施工技術標準，對施工技術進行優(yōu)化處理，如此一來，能夠有效提高建筑工程施工質量，從而推動我國建筑工程事業(yè)的長遠、穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻

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責任編輯：黃艷飛

Abstract With the continuous development of water conservancy and hydropower projects in China， adopting high-quality construction technology to improve the construction quality was the primary problem to be solved at present. Foundation grouting was a very common and important construction technology in this project， which was mainly used in seepage prevention and reinforcement treatment. The reasonable application of this technology can effectively improve the anti-seepage performance of building engineering， especially for the effect in special strata. However， due to the special stratum conditions， the foundation grouting reinforcement technology was more difficult， and the construction period was longer， so the technology needs to be further improved. Based on this， took the current situation of water conservancy and hydropower projects as the research direction， and put forward the foundation grouting and special stratum grouting methods. Through case analysis， the grouting methods of special stratum were explored in detail， in order to provide certain reference for relevant technical personnel.

Key words Water conservancy project; Hydropower engineering; Foundation grouting; Special strata

作者簡介 薛界民（1970—），男，甘肅張掖人，中級工程師，主要從事水利水電工程研究。