邵方敬 張華

中國水利水電第七工程局成都水電建設(shè)工程有限公司，中國·四川 成都 611130

帷幕灌漿；水利工程；基礎(chǔ)處理；實(shí)踐探討

1 引言

20世紀(jì)以來，中國建筑安全技術(shù)逐步提高，帷幕灌漿作為水利工程建筑基地中防滲透處理的主要方式，對于促進(jìn)水利建筑的安全運(yùn)行有重要作用。水利建筑特別是大壩基礎(chǔ)防滲透基礎(chǔ)處理，關(guān)系到水利工程的安全與成敗。大壩基礎(chǔ)防滲透處理目的是為了最大程度降低滲透量，降低大壩場地的壓力，控制大壩基的滲流坡降速度，防止?jié)B透破壞。為了達(dá)到上述目的，當(dāng)前最常用的方式是大壩基帷幕灌漿施工技術(shù)。

2 帷幕灌漿施工技術(shù)的概念及重要性

2.1 帷幕灌漿施工技術(shù)的概念

水利工程成敗的關(guān)鍵在于做好大壩的防水工程，其中基礎(chǔ)性大壩防滲透目的是為了最大程度地減少滲漏量，將壩基的壓力減少到最低，達(dá)到預(yù)壩體滲透破壞。從整體上來看，水利工程中施工技術(shù)可以及時(shí)完成需要借助帷幕灌漿技術(shù)，帷幕灌漿施工技術(shù)在整體壩體工程中普及程度較高，因?yàn)槠渚哂休^強(qiáng)的防滲透技術(shù)，在進(jìn)行帷幕灌漿施工過程中使用地質(zhì)鉆機(jī)完成對目標(biāo)地層的鉆孔工作，從而保證整個(gè)地質(zhì)層中可以形成一個(gè)帷幕形狀的鉆孔。為了使得水泥漿可以進(jìn)入到鉆孔當(dāng)中需要對其施加壓力，在注入水泥漿之后，經(jīng)過一段時(shí)間，水泥凝固之后就會形成非常堅(jiān)固的防水帷幕，這一層兼顧的防水帷幕就可以有效防治來自于地層的滲透。在水利工程的防水處理中需要充分保證灌漿的范圍，保證頂部和大閘的底部可以相互連接，這樣不僅可以保證灌漿范圍的底部和巖層底部是相互來凝結(jié)，同時(shí)帷幕灌漿與排水系統(tǒng)共同作用對水利工程造成的揚(yáng)壓力進(jìn)行緩解，因此，可以看出帷幕灌漿施工技術(shù)在水利工程中有著非常重要的作用，它可以保證水利工程的施工安全。通過對帷幕灌漿施工技術(shù)原理的研究我們發(fā)現(xiàn)，帷幕灌漿施工技術(shù)是將水泥漿注入到鉆孔之中形成一個(gè)堅(jiān)固的防水帷幕，控制來自底層的滲透。

2.2 帷幕灌漿施工技術(shù)的重要性

基礎(chǔ)性帷幕灌漿在水利工程基礎(chǔ)處理中是一項(xiàng)非常重要且復(fù)雜的技術(shù)，不僅可以提高地基與壩體的承載能力，還可以起到防滲漏和防開裂的作用，正是因?yàn)檫@樣，近些年來被廣泛應(yīng)用在水利工程之中，用來提高水利工程的質(zhì)量和運(yùn)行的安全性。此外，對于如何提高水利工程帷幕灌漿施工技術(shù)水平也是當(dāng)前施工技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)面臨的重要問題。水利工程是為了更好地利用水資源，借助水利工程不僅可以用來供水和防電，還可以用來灌溉發(fā)電，也就是說最大程度地分配水資源，滿足人們多樣化的需求。隨著中國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)化社會的進(jìn)步，人們對水利工程的需求逐漸加大，中國水利工程的整體態(tài)勢朝著良好地方向發(fā)展。根據(jù)水利工程的目標(biāo)，在水利工程的建設(shè)中，對地基和壩體的施工是水利工程的重點(diǎn)。基礎(chǔ)性的灌漿施工技術(shù)是將灌漿材料通過運(yùn)送壓力注入到巖石、地層和建筑物的空洞之中，這在一定程度上可以提高壩體本身的承載能力，此外，還可以大大提高水利建筑的性能，起到防滲透和防開裂的作用[1]。

3 帷幕灌漿施工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

在借助帷幕灌漿施工技術(shù)中，因?yàn)槠鋬?yōu)點(diǎn)眾多，作用突出被廣泛使用，現(xiàn)將帷幕灌漿施工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)做如下分析：

3.1 實(shí)用性能強(qiáng)

水利工程施工建設(shè)是中國一項(xiàng)關(guān)乎民生的大工程，關(guān)系到千家萬戶人民群眾的安全，水利工程基礎(chǔ)處理建設(shè)的基礎(chǔ)是帷幕灌漿施工技術(shù)，因?yàn)獒∧还酀{施工技術(shù)本身技術(shù)發(fā)展已經(jīng)非常成熟，使用起來也比較方便，水利工程的修建關(guān)系到廣大人民群眾的用水、用電安全，對于發(fā)展“三農(nóng)”產(chǎn)業(yè)也具有重要的作用。因此，為了充分保證中國廣大人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，在水利工程的基礎(chǔ)處理中廣泛使用帷幕灌漿施工技術(shù)，通過上述對帷幕灌漿施工技術(shù)工作原理的分析，可以看出其技術(shù)應(yīng)用簡單，易于操作。

3.2 安全性能強(qiáng)

帷幕灌漿施工技術(shù)在施工過程中是在技術(shù)人員精密測量之后經(jīng)過反復(fù)研究執(zhí)行的詳細(xì)方案，因此，在帷幕灌漿技術(shù)施工過程中安全性能比較強(qiáng)。一般情況下，因?yàn)獒∧还酀{施工技術(shù)需要進(jìn)行鉆孔工作，因此在使用技術(shù)之前需要對周圍的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行勘探，全面掌握整個(gè)地區(qū)的水文情況。除了這些之外，因?yàn)椴煌こ淘谑┕み^程中會產(chǎn)生不同的帷幕壓力，因此，在進(jìn)行帷幕灌漿的過程中需要非常小心謹(jǐn)慎。在實(shí)際的施工過程中都會有工人嚴(yán)格把控帷幕灌漿產(chǎn)生的壓力，目的是為了保證在建設(shè)施工過程中帷幕灌漿的壓力不會超過帷幕灌漿巖層與上方建筑之間的壓力[2]。

3.3 經(jīng)濟(jì)成本較低

帷幕灌漿應(yīng)用在水利工程基礎(chǔ)處理中操作簡單、便捷，因此在使用過程中一直貫徹“低能耗”的原則理念，這樣做的目的是將帷幕灌漿施工技術(shù)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢全面發(fā)揮出來。

4 水利工程基礎(chǔ)處理中帷幕灌漿施工技術(shù)的要點(diǎn)

4.1 鉆孔

在帷幕灌漿施工技術(shù)中鉆孔是核心環(huán)節(jié)，施工技術(shù)人員對孔洞的直徑進(jìn)行嚴(yán)格把控，空洞的直徑不能超過四十六毫米，如果參考的是當(dāng)前工程的需求，應(yīng)用的就是孔洞封閉式的帷幕灌漿施工技術(shù)，為了減少灌漿管道出現(xiàn)不良問題，對帷幕灌漿施工技術(shù)造成危害，并適當(dāng)增加孔洞的直徑。對于以往帷幕灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，經(jīng)常會出現(xiàn)此種不良情況，導(dǎo)致孔洞與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生差異，因此施工技術(shù)人員需要對偏差距離進(jìn)行監(jiān)測，如果距離過大，技術(shù)人員就要與設(shè)計(jì)人員進(jìn)行溝通，因此這種情況的存在嚴(yán)重降低了工程項(xiàng)目建設(shè)的施工質(zhì)量，使得帷幕灌漿施工建設(shè)的作用受到影響，因此，施工技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)與設(shè)計(jì)人員共同商議，討論解決問題。此外，鉆孔設(shè)備安裝也必須牢固，在完成之后需要對鉆孔進(jìn)行綜合性的檢查與監(jiān)測，保證鉆孔方向的準(zhǔn)確，以及每一項(xiàng)記錄的可靠性與及時(shí)性，從而為檢驗(yàn)工作的正常開展提供參考依據(jù)[3]。

4.2 制漿

制漿工作的開展在帷幕灌漿施工技術(shù)中也非常重要，因此，施工技術(shù)人員也需要不斷提高制漿環(huán)節(jié)的重視，認(rèn)真篩選每一道骨料，減去直徑與設(shè)計(jì)要求不符合的骨料和在職。帷幕灌漿施工技術(shù)使用的制漿液體，水泥材料會適應(yīng)硅酸鹽水泥。制漿液體的制作在完成之后需要在實(shí)驗(yàn)室對其進(jìn)行綜合測試，主要測試其是否可以滿足水利工程建設(shè)項(xiàng)目的需要，有針對性的對配方進(jìn)行優(yōu)化處理，從而保證帷幕灌漿施工技術(shù)在水利工程中的良好應(yīng)用。

4.3 灌漿

上述環(huán)節(jié)結(jié)束之后，就需要進(jìn)行制漿工作，灌漿的壓力應(yīng)該盡快達(dá)到設(shè)計(jì)壓力，在注入率大的時(shí)候應(yīng)當(dāng)分級升高壓力，灌漿的濃度從稀到濃逐漸變化。水、灰的比率分為七個(gè)比級，在灌漿中分三次工序進(jìn)行灌漿，等到第一個(gè)序孔結(jié)束之后再開展第二個(gè)序孔的灌漿，等到三次灌漿結(jié)束之后，再進(jìn)行提注漿管環(huán)節(jié)，避免孔底堵塞。

5 灌漿結(jié)束和封孔

漿液得制作水泥材料一般采用普通類型的硅酸鹽水泥，但是其標(biāo)準(zhǔn)需要超過32.5，漿液制作的時(shí)間需要經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)之后才能真正確認(rèn)，同時(shí)注意漿液的溫度一定要嚴(yán)格控制在5 到40 度范圍之間，如果漿液的溫度低于這個(gè)溫度范圍，那么此次漿液的制作就失敗了。之后漿液的溫度和質(zhì)量達(dá)到帷幕灌漿施工技術(shù)的水準(zhǔn)之后才能應(yīng)用輸漿管道進(jìn)行灌漿處理。此外，施工技術(shù)人員還需要對廢棄的漿液進(jìn)行施工處理，充分保障施工現(xiàn)場的情節(jié)性，以免對工程周圍的環(huán)境造成危害與污染[4]。

6 基礎(chǔ)帷幕灌漿施工技術(shù)在水利工程基礎(chǔ)處理中的實(shí)踐應(yīng)用

6.1 在水利工程的各個(gè)階段基礎(chǔ)工程中應(yīng)用帷幕灌漿技術(shù)

首先，應(yīng)當(dāng)做好水利工程基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)之前的設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備工作，爭取實(shí)現(xiàn)理想的預(yù)期效果，在施工之前做好相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作，應(yīng)當(dāng)對水利工程施工周邊的地質(zhì)和水文情況進(jìn)行勘探，盡快掌握周圍地區(qū)的實(shí)際情況。其次，在對水利壩體進(jìn)行灌漿設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)對裂縫和孔洞的大小以及分布情況進(jìn)行逐個(gè)踩點(diǎn)，掌握最先的信息，特別是在實(shí)際施工過程中，大規(guī)模的灌漿施工必須對現(xiàn)場的工作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。確定灌漿孔的深度、距離等，從而為灌漿施工的選擇提供更加合適的材料和壓力，最后在灌漿施工過程中，需要根據(jù)實(shí)際的灌漿部位，借助對應(yīng)的計(jì)算公示選擇合適的灌漿壓力[5]。

6.2 在水利工程基礎(chǔ)處理中具體實(shí)施帷幕灌漿施工技術(shù)

首先，在實(shí)施灌漿鉆孔施工中，巖心的鉆機(jī)在選擇鉆孔方法和鉆頭的時(shí)候，必須結(jié)合巖石的實(shí)際硬度。通常情況下，鉆孔的過程中應(yīng)當(dāng)避免選擇鋼粒鉆鉆頭，因?yàn)檫@種鉆頭在鉆進(jìn)的過程中很容易引起粉末造成墻壁孔壁裂隙，從而使得灌漿的質(zhì)量大大降低。因此，在鉆進(jìn)的過程中必須特別注意鉆進(jìn)的方法，比如在砂礫石層中鉆孔，一般會采用優(yōu)質(zhì)性的泥漿固璧，在巖基中鉆孔要分段測量孔斜，分析灌漿的質(zhì)量，為了更好地提高灌漿質(zhì)量，在灌漿之前應(yīng)當(dāng)水流沖洗鉆孔，將裂隙中或者是孔洞中的泥質(zhì)填充物沖出空外，或者將其推移到灌漿處理范圍之外。其次，是帷幕灌漿的施工，在開展施工過程中，必須按照順序嚴(yán)格實(shí)施，通常情況之下，灌漿施工的順序可以分為一序孔、二序孔和三序孔三種，隨著孔序不斷增加，相應(yīng)的灌漿也會加密。在實(shí)際的灌漿過程中，一些較淺的孔，就可以使用全孔的一次灌漿方法，而較為深的孔，就可以使用全孔分段得帷幕灌漿方法。但是不管采用哪一種帷幕灌漿方法，在灌漿之前必須對漿液進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，然后將其放入到灌漿機(jī)器中，并利用灌漿純壓式和高壓灌漿的方法和循環(huán)灌漿方法，使用以上方法將其灌入到鉆孔之中。最后，灌漿的施工質(zhì)量對水利工程基礎(chǔ)處理具有決定性得作用，因此，在完成帷幕灌漿工作之后，必須嚴(yán)格檢查灌漿的質(zhì)量，也可以根據(jù)灌漿的記錄，對灌漿施工過程中使用的材料和器具進(jìn)行一一檢查，同時(shí)，也需要檢查鉆孔，利用壓水實(shí)驗(yàn)的方法檢查鉆孔，確認(rèn)灌漿的質(zhì)量應(yīng)當(dāng)采用對應(yīng)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

6.3 特殊水利基礎(chǔ)處理施工中的技術(shù)應(yīng)用

在巖溶性基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用中，會因?yàn)榈刭|(zhì)的原因?qū)е聺B漏和漏水等問題，正是這樣，越來越多的施工技術(shù)人員將基礎(chǔ)性灌漿施工技術(shù)應(yīng)用在巖溶性的水利工程建設(shè)之中，希望可以提高巖溶性地區(qū)水利工程的建設(shè)水平。這是因?yàn)樵诘鼗┕ぶ胁捎玫母邏汗酀{施工基礎(chǔ)具有很強(qiáng)的抗劈裂能力，因此，在水利工程之中，可以采用不沖洗高壓水泥灌漿施工技術(shù)，將水泥以條塊的方式逐漸滲透在泥土之中，并且對著水泥在土壤中的滲透不斷擴(kuò)大范圍，也就是形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)會在很大程度上提高巖溶性地區(qū)水利工程的防水性能。同時(shí)，為了提高水利工程地基的堅(jiān)固程度，還可以采用高壓旋噴灌漿技術(shù)。利用機(jī)械性質(zhì)的鉆孔機(jī)械深入到低下，從而將水泥漿噴射到地層之中，與已經(jīng)造成破壞的土層混合在一起。而當(dāng)這些混合物凝固之后就會在巖溶性地區(qū)形成柱體，達(dá)到加固地基得作用。一般情況之下，并不會在容易發(fā)生漏水的地方開展水利工程，但是會因?yàn)閷?shí)際需要，必須在一些經(jīng)常發(fā)生漏水的地方建設(shè)水利工程，因此就必須合理地應(yīng)用基礎(chǔ)性帷幕灌漿施工技術(shù)，更好地發(fā)揮帷幕灌漿施工技術(shù)的作用，從而將該地區(qū)的水利建設(shè)做到實(shí)處。一方面，在實(shí)際的施工過程中可以使用膜袋灌漿的方法，阻塞水的滲透，這是因?yàn)樵趯?shí)際的施工過程中，將水泥泥漿防止在膜袋之中，隨著水分的流失膜袋中的水泥和泥土就會被留下，提高砂漿的凝結(jié)效率，提高地基的穩(wěn)固程度。因此，水利工程中膜袋必須有較強(qiáng)的耐磨性能，此外，還可以采取填充性配料，堵塞滲水通道，優(yōu)化地選擇填充性材料的具體滲水?dāng)?shù)量[6-7]。

7 結(jié)語

綜上所述，筆者根據(jù)水利工程基礎(chǔ)處理中灌漿技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行探討，希望通過筆者的描述，能夠讓更多的人認(rèn)識到，在水利工程的基礎(chǔ)處理中帷幕灌漿施工技術(shù)占據(jù)非常重要的作用，其不僅僅是因?yàn)獒∧还酀{技術(shù)在水利工程的基礎(chǔ)處理中應(yīng)用中可以大大提高壩體和地基的承載能力，更是因?yàn)橥ㄟ^基礎(chǔ)性的灌漿施工之后整體性的水利建筑性能可以得到提高。因此，研究基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)，探索帷幕灌漿在水利基礎(chǔ)處理中的應(yīng)用成為共同的課題，值得我們深入探討，從而做好水利工程基礎(chǔ)處理的施工建設(shè)。在實(shí)際的應(yīng)用中要從工程實(shí)際情況處罰，選擇合理的灌漿壓力和參數(shù)，運(yùn)用合理的灌漿工藝，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)，提高帷幕灌漿施工技術(shù)在水利基礎(chǔ)處理中的適用性。