水利水电建设工程中灌浆施工技术的探讨

　　摘要：水利水电工程是社会主义现代化建设的重要部分，而其中灌浆施工技术是建筑物地基工程的关键技术，在大坝坝基的加固及防渗工程中得到了广泛的应用。鉴于这一情况，笔者研究分析了水利水电工程灌浆施工技术，为今后的施工带来巨大的方便。

　　关键词：水利水电工程；技术；研究

　　Abstract: water conservancy and hydropower project is the building of socialist modernization important part, of which the construction technology is building grouting foundation engineering of the key technology, strengthening of the dam foundation and anti-seepage engineering have been widely used. In view of the situation, the author analyzed the water conservancy and hydropower projects, the grouting construction technology for future construction bring great convenience.

　　Keywords: water conservancy and hydropower projects; Technology; research

　　中图分类号：TV212             文献标识码：A           文章编号：

　　水利水电灌浆施工过程构成了一组较为复杂的控制系统，其关系到了各个方面的信息。这就需要建筑单位发挥出灌浆施工技术。其关键在于将不同环节的施工情况进行合理的控制，且在施工过程根据准确的参数、控制手段及方法做出相应的决策,这样一来就能把灌浆工程作实现有效地控制，实现水利水电工程灌浆施工技术的最大经济利益。因此，对水利水电工程灌浆的施工技术进行具有一定的实际意义。

　　1 无塞灌浆方法

　　无塞灌浆基本环节在于“自上而下、循环式、不待凝、孔口封闭灌浆法”, 无塞灌浆技术的使用使其重要特征。主要是钻一个比帐幕灌浆孔(56mm)大20mm(76mm)的孔，孔长控制在1.5m～2.5m,不下人原来一套复杂的灌浆塞，而只下人一根钻杆或无缝钢管作为射浆管,把钻杆与于L 壁之间的孔隙当成循环灌浆的回浆管，对于别的施灌流程依旧按照帐幕孔口封闭灌浆法采取措施。

　　当不同的灌浆结束后把钻杆提出, 直接设置钻具展开下一灌浆段的钻孔与灌浆而不需要待凝。但是因为只钻一个灌浆段，从而对于钻孔中产生的岩粉对裂隙的堵塞影响就发挥不了作用，这就要避免冲洗带来的灌前压水以及灌浆。“无塞灌浆技术”的优点在于：

　　(1)将常规帐幕使用灌浆塞后变成了“无塞”,这就使得试验(施工)时间得到了有效的控制，充分发挥了工程建筑的效果。根据LI 组进行分析,使用无塞帐幕灌浆与有塞帐幕灌浆进行对比分析，这样能够减小将近一半的工时，还能够在防止灌浆塞常出现塞堵中发挥出重要的作用,这样能够减少工程返工的次数,提高施工效率。把原原来常规帐幕进尺小于或等于100m/(台·月),变成无塞帐幕灌浆后达到200(台·月)~300m/(台·月),最高达到500m/(台·月)。

　　(2)重点在于实现了帐幕灌浆质量的作用,通常LI 组试验使用的常规帐幕灌浆后,尽管压水检查结果能够达到m<0.01L/(min·m·m)(即1Lu),从而实线路实验的要求,但在运用无塞灌浆过程中可以达到了具体的m<0.0001L/(min·m·m)(即10Lu~2Lu),这就使得防渗能力大大增强。从LI 组疲劳压水与破坏压水试验以及直径1000mm 大口径中得出,当水头低于300m 时,可持续5d,使得防渗能力达到了“近于零”的标注;其破坏水力比降能够达到300,渗透比例最大范围为5MPa。

　　2 混凝土裂缝灌浆技术

　　混凝土裂缝灌浆技术早期运用于坝工构筑物，随着社会的不断进步与发展开始运用于建筑工程中来。1965～1966 年时期，我国水电部门于青铜峡水库工程中使用了“甲凝”材料对混凝土坝体裂缝进行灌浆，实现了大体积混凝土裂缝稽浆的重要典范。混凝土裂缝化学灌浆技术运用范围也涉及到了建筑行业中，这些都是施工技术的需要。1966 年为找出合适的部分钢筋混凝土大梁的垂直与水平裂缝的修补方式，北京市第一建筑工程公司等单位建立了型缝修补试验小组，重点研究了环氧树脂稽浆方法，并且在短时间的实际运用中发挥了极为重要的作用。

　　运用环氧胶粘剂灌浆方式能够实现宽0.1mm 以上的混凝土裂缝的填充和弥合。根据长期的时间结果能够建安处环氧灌浆法修补泥凝土裂缝在技术运用于实际施工是较为合理的，该方式的合理运用能够达到混凝土裂缝的填补需要，为修补土木建筑工程混凝土裂缝创造了全新的施工技术。环氧灌浆法在我国的多个城市中得到了广泛的运用，且涉及范围变得更加广阔，主要涉及到了公用建筑的大

　　梁、公路桥梁、地下铁道涵洞等。这些方式这在各地应用的过程中缺少施工技术的变化改善，这样就能够成为混凝土构筑物加固和堵漏的常用措施。

　　3 诱导灌浆技术

　　在设计水利水电灌浆工程时常常要结合实际情况来进行，主要是能够创造条件设计来将泥土侧压力进行控制，并且起到了防渗漏的灌浆帐幕工程效果；这样还可以对浆液流动范围做出控制,从而对建筑物的基础进行完整的加固，这就运用到了诱导灌浆技术。

　　4 灌浆质量子系统控制

　　灌入能力、可塑性以及强度特性是灌浆质量子系统的主要构成。具体的控制目标需要根据水利枢纽工程性质及设计施工要求决定。而控制方式为：按照预定的控制目标做出合理的选择，且根据下面的10 个灌浆定理预测和协调地质条件、浆材性质、施工技术工艺的互相关系, 对于坝基或混凝土坝体中的渗流场、温度场做出相关的分析，以保证实现最合理的效果，而具体的灌浆定理包含了：

　　(1)尺寸效应定理。对于渗透灌浆,浆材颗粒尺寸d 必须小于被灌介质缝隙Dp 或孔隙的尺寸R,即必须满足浆材对孔(缝)隙的尺寸效应:

　　为考虑群粒的堵塞作用的累加影响, 上述公式在被用于施工控制时,要求:

　　应当注意,若为粒状浆液,其渗流状态除受尺寸效应控制外,同时也受下述流变效应控制。

　　(2)劈裂定向定理。结合劈裂灌浆方式实施灌浆过程中,载体中垂直最小主应力的平面是劈裂现象最先出现的位置。

　　(3)劈裂判别定理。劈裂灌浆主要结合数值法来显示灌浆载体中出现水力劈裂的条件及相关的内容。通过分析钻孔压水试验结果进将情况分成三组：（1 ）流量与水头呈线性关系时,裂隙中的水呈层流状态,灌浆载体未出现水力劈裂；（2）流量与水头呈平方根函数,渗流呈紊流状态, 主要是由于出现了阻塞或裂隙中的充填料被压密；（3）流量的增长大于水流的增长时说明渗流断面逐渐加大, 这是由于载体劈裂、裂隙充填物冲走或裂隙变形造成的结果。

　　5 工程费用子系统控制

　　使用该系统时要结合相关的问题进行分析，使得问题得到有效的解决。本系统的运筹时控制施工控制策略必须为获得灌浆的最大利益努力,尽可能减少灌浆和施工的控制费用。根据最优化原则来综合运用各种系统的优点，保证施工过程的顺利开展。假定施工控制的目标为已知,那么,在最优运用的策略下满足施工控制要求,就会使负效益为最小。这个问题可具体表述为:

　　式中M 为灌浆工程费用,即负效益,元；X 为决策变量；Ci(xi)为负效益费用函数, 其类型中的主要内容列于表1；xi 为决定负效益分量大小的决策变量；r 设为浆液设计扩散半径,cm；r(xi)为浆液实际扩散半径cm；Xi1,Xiu 为决策变量xi 的上、下限；P,P 设为施工实际灌浆压力及设计灌浆压力,MPa；t,设t 为实际灌浆历时及设计灌浆历时,h。

　　6 结束语

　　综上所述，水利水电灌浆的施工过程十分复杂，在施工时可以根据实际需要采用不同的控制系统。这就需要对无塞灌浆方法、混凝土裂缝灌浆技术、诱导灌浆技术、灌浆质量子系统控制、工程费用子系统控制等有所了解。

　　参考文献

　　[1]程良奎.岩土加固实用技术[M].北京:地震出版社,2004.

　　[2]葛折圣,黄晓明,张肖宁,等.公路桥涵台背回填材料研究现状综述[J].交通运输工程学报,2007,7(4):67～73.

　　[3]冯忠居.基础工程[M].北京:人民交通出版社,2001.