1、1水利工程加固过程中充填灌浆法的有效应用摘要：随着现代社会的发展，对水利工程项目的质量要求也越来越高。在水利工程的建造过程中，水库大坝大多数为堆石体，要如何对这些石体进行有效的加固预防，保证其相对的稳定性呢?充填灌浆法就是其中种被广泛采用的行之有效的方法。下面我们对充填灌浆法的 原理、设计方法、施工过程、注意事项等进行简要的分析。 关键词：充填灌浆水利工程加固应用 中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号： 一灌浆施工前的准备工作 灌浆施工前的准备工作是十分必要的，对保证灌浆施工的成功具有重要作用。灌浆施工前，首先要对水利工程所处的地区进行详细勘探，尤其是地质情况和水文情况，要准确掌握工程地
2、基的岩石性质、裂缝、断层破碎带、岩溶分布以及岩石的透水性、地下水的水质和流速等情况；其次，对于规模较大的灌浆工程，在施工前必须进行现场灌浆实验，以便确定灌浆孔深、孔距、排距、排数，选定灌浆材料、压力、顺序、施灌方法、质量标准及检查 方法等。再次，根据勘察和灌浆实验情况，采取正确的灌浆方法，做出详细的计划。 二灌浆施工原则 2（一）灌浆应结合施工导流，尽量安排在水库低水位时施工，防止灌浆孔内出现较大的扬压力，地下水流增大，浆液容易流失，影响灌浆质量。 （二）灌浆的质量与钻孔的质量密切相关，钻孔方向和深度是保证灌浆质量的关键。如果钻孔方向发生偏斜，钻孔深度达不到要求，可导致各钻孔灌注的浆液，其扩散
3、范围不能相互搭接，存在漏水通道。因此必须严格控制孔斜和孔深。 （三）钻孔冲洗的质量是保证灌浆的关键，必须细致反复进行。 （四）钻孔灌浆应遵循逐渐加密的原则。一方面可以提高浆液结石的密实性。另一方面，通过后灌序孔单位吸水率和单位吸浆量的分析，可以推断先灌序孔的灌浆质量，为是否需要增加或减少灌浆钻孔的数量提供可靠的依据。 （五）灌浆压力是控制质量的一个主要指标，在灌浆过程中，合理地控制压力和浆液稠度，使它们之间能很好地相互配合。 （六）严格灌浆施工的工艺控制，防止违规操作，做好灌浆施工的原始记录，并进行专门性的质量检查，防止串浆、冒浆破坏坝面结构，堵塞排水棱体，造成棱体失效等重大事故。 三水利工程
4、加固过程中充填灌浆法概述 （一）充填灌浆法的原理及目的。充填灌浆法的原理是在水利工程堆石体坝基建造时，利用一定的压力，使得粘土浆液在堆石体中不断下渗扩散，以达到填充堆石体原有的空隙的目的，降低其原有的不稳定性，增强水利工程的安全性能。充填灌浆法的目的是对堆石体坝基内部的不3稳定结构进行防渗、防塌、抗滑等方面能力的加强，从而提高堆石体坝基整体的稳定性和安全性。 （二）充填灌浆法灌浆的压力控制。灌浆的压力控制是指在充填灌浆时的最大压力控制范围，在施工中可以使用小于或者等于设计的最大压力值。充填灌浆法主要是将水利丁程坝基的缝隙填充完整，同时将浆液压人堆石体中，按照此理论充填坝基时关键的压力应该较大，
5、但是 实际工程施工时，并未采用高压灌浆，而是使用较低压力来灌浆，一般压力控制在 0.1 MPa 以内，主要是由于在兴修水利工程时，坝基大都低矮，且空隙较多，使用高压灌浆容易产生冒浆、劈裂的现象。 （三）使用充填灌浆法时灌浆材料的选择。为了能够更好的填充坝基，在挑选灌浆材料时应该选择最适宜的材料，包括各配料的成分比都要清楚明确。在水利工程坝基填充时最为理想的材料当然是重粉质粘土材料，其中粉粒和粘粒应该占主要部分，而砂粒的含最应该控制于 10 点以内。如果含砂量太大的话，会影响浆的质量，甚至成不了浆都有可能，且砂渗水，对于水利工程的整体质量会有不好的影响，且在选择砂材料时，应该挑选砂粒粒子直径在
6、0.25 mln 范围内的，以方便充填和压密。 四充填灌浆法的灌浆施工 （一）前期勘察探铡工作，在灌浆前对整个工程进行全面详细的勘察和探测，了解到哪些地 方的堆石体缝隙大，而哪些地方的堆石体缝隙小，要对整个工程有全面了解，做的有的放矢的造孔、制浆、灌浆、封孔。 （二）灌浆前的造孔工作，以某水库为例，在内坡和外坡分别钻 64个孔，为了留有各阶段加 高的层面填充，每个孔的深度应该保持在 6.08.0m，由内而外纵向分布四排孔，每个孔的间距为 5m，内外坡孔间距为 2.5m，内外坡孔距为3.0m，采取梅花型布孔，并以人工击入尖咀花管的办法打孔。 （三）制浆工作，在制浆时应采取搅拌胁显法制浆，并且要随
7、时监控，保证浆的密度 符合要求，浆液的容重尽量控制在 1.3-1.59cm3,以保证浆液的质量。 （四）灌浆工作， （1）灌浆工作前的各项工作安排。仍然以蕾铺水库为例，灌浆前灌浆机组人员的分配主要按照每台机器安排 6 人负责：制浆的安排 3 人，记录和监控浆液质量 1 人负责孔口相关工作 1 人，还有一人负责该机器的全局控制。为保证灌浆机的最高工作效率，应该把最大输浆距控制在 250m 范围内。 （2）灌浆。充填式灌浆在施工中应该按照先上游、后 下游、再中游的顺序分别灌浆，循序渐进，以加固水利工程的稳定性 （五）结束灌浆。封孔工作，结束灌浆工作时，从外观上看，应该整个工程是饱满的、厚实的、且无
8、下沉现象。具体的标准为：每次灌浆量和次数都达到或者超过原设计标准，并目连续三次灌浆不再有吃浆的现象出现。在封孔时，我们大部分使用泥球或者稠浆。 （六）灌装质量的检查，水利工程加固过程中充填灌浆法灌浆质量的检查主要有 2 个方面： 5以质量控制为目的的灌浆过程中的检查以及以验收工程为目的的灌浆结束后的检查。过程检查主要包括布孔、造孔、制浆、灌浆、浆液质量等方面的内容，而验收检查主要有坝基裂缝、渗透性等几个方面。 五灌浆过程问题解决方法 （一）在充填灌浆时，发现坝基有裂缝出现时，我们应该首先观察出现的是纵向裂缝还是横向裂缝，并根据不同情况，采取不同的处理方法。当发现出现的为横向裂缝的话，并且有联合
9、的迹象时，应该立即停止灌浆，检查分析出现的原因，采取稠浆灌注或者粘土回填的办法；但是若出现的是纵向裂缝的话，要分情况处理：如果是湿陷缝的话，可以不用管它，继续灌注；而出现的是劈裂缝的情况时则要先停止灌浆，待裂缝闭合以后再继续灌浆，并加强观察力度。 （二）在灌浆时如果出现冒浆的问题的话，应该根据冒浆的不同位置采取不同的方法处理。如果出现的只是坝坡轻微的冒浆的话，可以利用开挖回填的方法，并更改灌注方法，不一次性灌注，而改用间歇灌注法，给坝坡以吸收的时间；但是如果是坝基底部出现严重冒浆的情况的话，就要联合其他的通道，共同堵住冒浆的通道，并且控制每次的灌入浆液量以及间隔时间；如果出现的冒浆情况是在水位
10、以下的话，首先应当停止灌浆，并检查出现水下冒浆的原因，如果在孔口无压力的情况下还有浆液冒出的话，则说明坝基底部有裂缝与灌浆孔相连，这时应该采取在浆液中增加水泥量或者使用浓浆灌注，加快浆液的凝固，堵住冒浆的裂缝；如果是在封孔时孔口出现冒浆的话，则说明浆液已经灌满，不需要采取其它的措施出来。 6结束语：一，充填灌浆法是为了填充不同时期的土层、堆石体结构，提高堤坝的安全性和稳定性，因此如果能够在灌浆填充结束后，在坝堤的纵向安排灌浆孔的话，可以有效的增加水利工程的防渗效果。二，在制浆时粘土材料的选择时，应该本着就恻的原则，挑选合适的涂料，可以大大的刚舡程成本。三，在制浆时，可以适量加入部分外加剂，以提
11、高浆液质量，弥补材料不足的地方，达到改进浆液性能的目的。四，在进行灌浆时，应该要考虑周全，在技术上选用新技术，在原料上选用新材料，在工作安排上选用新方法，以提高工程质量，加固水利工程，减少对原环境和生态结构的破坏。 参考文献： 1周正新 “劈裂和充填灌浆法”在小型水库大坝除险加固中的应用J湖南水利水电，2008 2刘海林，饶锡保，黄斌劈裂灌浆技术在土石坝中的应用及发展J中国水运，2009 3殷建方，吴芳充填灌浆法在消除江港堤白蚁隐患中的应用J江苏水利，2006 4申明平充填式灌浆法在处理均质土坝裂缝中的应用J宁夏工程技术，2009 5李存法，田志刚，于英武，等马河水库坝体防渗加固工程中的灌浆技术J中国建筑防水，2005
