水利工程中岩石基础灌浆技术

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水利工程建设中，无论是岩石基础还是软基，由于地质构造的变化及水文地质的影响，都存在不同的缺陷，在强度、整体性、稳定性及抗渗等指标方面难以满足工程的整体需要，需要经过人工处理才能使各项指标达到工程的标准和要求，确保工程的安全可靠和正常运行。基础处理就是采用一些技术手段减少地基的缺陷，改善和提高地基的物理力学性能，达到工程设计的要求。

1岩石基础灌浆

岩石基础灌浆前要做好前期准备工作，认真勘察基岩的地质条件，确定工程类型，掌握承重、应力等基本情况，然后制定具体的施工方案。施工时先用钻机在基岩上钻孔，然后通过灌浆设备把配制好的浆液以一定的压力灌入岩层中，让浆液在压力作用下扩散到岩层的空隙中，浆液凝固后，与基岩形成一个整体，具有一定的硬度，从而达到提高基岩的整体性和抗压强度；同时，也能改善抗渗性，为建筑物提供牢固的支撑。灌浆技术在水利施工中是比较常用的施工手段，除了在岩石基础处理中采用外，在水利工程施工中，对于一些混凝土坝体接缝、堵漏、水下隧洞围岩固结、衬砌回填等施工也常常采用灌浆技术。

2基岩灌浆的种类

2.1帷幕灌浆

施工位置在迎水面的上游，布置在坝基内，通过灌冻固结形成一道防渗幕墙起到阻止水渗透的作用，从而保护坝体的稳定。幕墙形成后，能大大减少渗流量，从而降低坝底的渗透压力，确保基础的渗透稳定。帷幕灌浆的深度都比较大，远远超过固结灌浆的深度，有的工程甚至达到百米之深，具体施工中深度由作用水头及地质条件决定，一般都采用单孔灌浆，灌浆的压力相对较大。在水库大坝建帷幕时，要在水库蓄水之前完成施工，帷灌浆施工量较大，而且工期一般都较长，在帷幕灌浆时常常会同坝体施工产生冲突，为解决这一矛盾，可以在坝体设置基础灌浆廊道，灌浆工作在廊道中进行，这样不影响坝体施工，确保坝体上升和基础灌浆的同步进行。

2.2固结灌浆

固结灌浆能有效提高基岩的强度与整体性，也能有效降低基础的透水性。固结灌浆的施工布置也要根据基岩的地质条件情况而定，如果基岩的地质条件好，可以在坝基上下游应力较大的部位布置，如果地质条件差，则要对坝基进行全面布置，甚至在坝基以外的一定范围内进行布置。灌浆时也要进行打孔，深度要根据工程需要进行确定，通常在5～8m深的范围，但有时也可以达到近40m深度。灌孔在平面上布置成网络交错状，一般进行群孔的冲洗和灌浆。固结灌浆时先要建立一定的坝体基层混凝土，这样能有效防止灌浆时基岩表面冒浆产；同时，也可以采用大压力灌浆，提高灌浆质量，如果基岩本身具有一定的硬度和完整性，则可以直接在基岩表面进行灌浆，不用混凝土压重，这样能大大提高施工进度。

2.3接触灌浆

坝体混凝土与坝基或岸肩之间的结合强度，对于坝体的稳定及正常运行有重要的影响，实际施工过程中常采用接触灌浆技术来增强强度，增强坝体稳定性，达到抗滑目的。在施工过程中可根据实际情况决定施工方案，或者通过混凝土钻孔，然后用灌浆设备进行压力灌浆，也可以在接触面上埋设灌浆盒，或预留相应的管道系统，还可以结合固结灌浆同时进行接触灌浆。在施工中应科学安排、合理施工。

3灌浆材料

3.1灌浆材料的要求

岩基灌浆的材料以水泥浆液应用最多，水泥浆液主要是以水泥和水按一定比例混合而成，灌入基岩层后，水泥浆液会呈悬浮状态，凝结后与岩基成为一个整体，强度高、稳定性好，有效提高岩基的抗压、防渗等性能，确保基础牢固。水浆灌浆成本低，施工工艺相对简单，对于设备的要求也不是太高。除了水泥灌浆以外，还有其他材料，如环氧树脂、聚氨酯、甲凝类等高分子材料为基材制成的浆液。但浆液都应满足一定的要求，如要具有良好的可灌性，在压力下能灌入基岩的空隙或孔洞中，并能密实填充。另外，浆液凝结后具有设计要求的硬度和黏结力；同时，具有良好防渗性能，浆液应具有良好流动性，便于施工时增加扩散范围，稳性好，吸水率低。

3.2水泥浆液的配制要求

在岩基灌浆中，水泥浆液的配制对于水泥的选用要有一定的标准，一般可以采用标号C45的普通硅酸盐水泥或硅酸盐大坝水泥，也可以根据耐酸的要求选择抗硫酸盐水泥，一般不要选用吸水快、稳定性差、早期强度低的矿渣水泥与火山灰质硅酸盐水泥。对于水涨颗粒，一般要选择相对细度较大的水泥，因为水泥颗粒越细，进入细微裂隙的效果越好，颗粒细的水泥具有良好的可灌性，在结石体强度、环保及价格等方面都具有优势，特别适合细微裂隙基岩的灌浆。在灌浆施工时，如果需要水泥浆液量大，而且对结石强度要求不高的基岩灌浆，可以在水泥浆液里添加一定量的黏土、沙、粉煤灰，制成水泥黏土浆、水泥沙浆、水泥粉煤灰浆等，这样可以节约大量水泥，降低成本。

作者：张家兴 单位：吉林省公主岭市南崴子灌区管理中心