论文部分内容阅读
摘 要：灌浆施工质量的好坏直接影响到水利工程的质量，因此，在水利工程施工建设中必须重视水利工程灌浆施工的质量，以保证工程的整体建设。本文首先介绍了水泥灌浆的特点，重点对灌浆施工的准备工作、方法步骤和注意事项进行了分析和论述。
关键词：水利工程；水泥灌浆；方法步骤；注意事项
Abstract: The grouting construction quality directly affects the quality of the water conservancy project, therefore, in the construction of water conservancy project must pay attention to the grouting construction of the quality of the water conservancy project, to ensure that the whole construction project. This paper first introduces the characteristics of cement grouting, preparatory work, with emphasis on the grouting construction method and matters needing attention are analyzed and discussed.
Key words: water conservancy project; grouting; steps; note
中圖分类号：TV5 文献标识码：文章编号：
前言
灌浆对于建筑物防渗和地基加固有很好的效果，灌浆技术能够提高建筑地基的密度和承载力，弥补地基因土质较差、裂缝、断层破碎带以及建筑物本身存在的接缝而对工程造成的损害。是水利工程不可或缺的环节，并且能够有效的保证水利工程的正常运行，因此研究灌浆施工技术具有十分重要的现实意义。
1、水泥灌浆的特点概述
水泥灌浆具有胶凝性好、结石强度高、施工方便、成本低等特点，因此在水利灌浆工程施工中得到了广泛的应用。为了保证工程的质量，要求用颗粒细、稳定性好、胶结性强、耐久性好的水泥作为灌浆水泥。主要用硅酸盐大坝水泥或普通硅酸盐水泥，当然如果情况特殊，也可采用特种水泥如抗酸水泥等。水泥的细度是决定灌浆效果的重要因素。灌浆的生效，要求水泥颗粒的粒径要小于裂隙宽度的1／3～1／5。因为细粒水泥的浆液较为稳定，不易沉淀分离，水化反应充分，强度高，胶结牢固，而且更易于灌入细小的裂缝。而如果裂隙较大，则可以掺入一些砂、粘土及拌煤灰等惰性材料。
2、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。
3、灌浆施工的方法
3.1 以灌浆时浆液是否部分返回地面和重复使用为依据，灌浆方法可以分为纯压式和循环式两种。
①纯压式设备简单，操作方便，只需采用单根灌浆管，在浆液压入钻孔后，完成在间缝隙的扩散，但其浆液流速小，如果灌浆材料是粒状，则会容易产生沉淀并堵塞岩隙和管道，影响灌浆质量。在吸浆量大，有大裂隙存在和孔深不超过12～15m，以及化学浆材都是稀溶液，中途沉淀情况较少的情况下，一般都采用纯压法。
②循环式灌浆法多用于水泥和粘土灌浆，就是把浆液压入钻孔后，让一部分进入岩隙，另一部分则由回浆管返回拌浆筒中搅拌后再用。使用这种方法可根据进浆与回浆浆液的比重差值，判断岩层吸浆情况．而且浆液始终保持循环流动不沉淀，撵浆效果也比较好。
3.2 按照灌浆顺序，灌浆方法又可分为四种：全孔一次溜浆法、自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法和综合灌浆法。
①全孔一次灌浆法。这种方法施工简单，就是将灌浆孔一次钻至全深，灌浆塞置于孔口，一次完成全孔灌浆。但这种方法的灌浆效果较差，使用范围也较窄，仅适于孔深不超过lOm、岩隙少、透水性不大的情况。
②自上而下分段灌浆法。就是将孔深分为段长3～5m的若干段，自上而下钻一段灌一段。在上一段浆液凝固后再钻并灌下一段。如此反复，直至完成。如果地质条件差、岩层破碎、竖向节理裂隙发育，而且灌浆质量要求较高，就采用这种方法。这种灌浆方法可以根据段深的加大，不断地增加灌浆压力，提高灌浆质量，而且当上部灌实后形成完整结石后，在灌下部时，地面也不会冒浆，岩层不会被抬动。此外，采用分段钻灌，进行分段压水试验，更有利于判断各段灌浆质量。但是由于钻机移动次数较多，钻孔工作量大，持凝时间长，所以工作效率低。
③自下而上分段灌浆法。即一次将孔钻至全深，然后自下而上逐段灌浆。这种方法工作量小，施工简便、工效高，但是使用时有所限制，如当上部岩隙多，地层易松动，易冒浆时，就不宜使用，只有当岩层较完整，裂隙少或岩层倾角小于地面且不易留浆时才采用。
④综合灌浆法。实际工作中，岩层多是上部裂隙多而下部完整。因此，在实际工作中可以根据施工的现场情况，兼取以上两法的优点，即上部采用自上而下、下部采用自下而上的钻灌方法。
4、灌浆施工的步骤
4.1 钻孔。由于一般的水利工程要求钻孔垂直，因此在钻孔时要注意测量孔斜。测量孔斜应分段进行，发现孔斜超过允许偏差时要重新扫孔纠偏。钻机的定位要准确，立轴垂直，开孔孔位的偏差值应控制在10cm以内。要特别注意的是，在砂砾石层进行钻孔时，应注意采用套管跟进法或优质的泥浆固壁。
4.2 冲洗。在钻孔之后，为了保证灌浆质量，要及时将残存在孔底和孔壁的充填物用高压水流冲洗干净，直至水流变清。同时，对于岩层缝隙中的填充物也要冲洗干净。按冲洗方法分为压力水连续冲洗、脉动冲洗和压气抽水冲洗。
4.3 压水。为了了解岩层的渗透情况，与之前勘探的地质资料相比照，以便能够根据岩层的渗透情况确定开灌时的浆液浓度，了解岩层的渗透性与每个灌浆段实际灌入的干料的关系，掌握各次序灌浆孔渗透性的规律，每个灌浆段都要进行简易的压水实验。进行压水实验时，应按照自上而下的顺序，分段卡塞进行实验。
4.4 灌浆。各种灌浆施工技术在开灌阶段都要注意两个问题的选择，灌浆方式和灌浆顺序。灌浆方式主要有两种，纯压式灌浆和循环式灌浆。纯压式灌浆是指单纯的将浆液灌入钻孔或者岩石裂缝，不让其返回地面循环。这种灌浆方式适合较大裂缝的岩层，钻孔不能太深，如化学灌浆常采用这种方式。因为循环式灌浆能够使浆液保持流动状态，所以能够有效的减少颗粒沉淀，提高灌浆质量，因此被人们广泛应用。
4.5 封孔。每个孔结束灌浆后，都要采用压力灌浆封孔法进行封孔。
5、灌浆施工的注意事项
5.1 浆液浓度的控制
为保证灌浆的质量，在灌浆过程中，必须根据吸浆量的变化情况及时调整浆液的浓度。一般来说稀浆流动性较好，但可能会出现浆液扩散到施工范围以外，造成材料浪费，而且当浆液凝固时其收缩性大，容易造成水泥结石与岩石缝面的分离。而稠浆凝固时收缩小，与缝面粘结较好，防渗、固结质量相对提高。但是，其流动性差，扩散范围小，细小裂缝一般很难灌进去。因此。控制浆液的浓度至关重要，在施工中应该根据实际情况进行调整。在进行浆液浓度的变换时，可以根据每一级浓度的浆液灌入量进行控制。即当某一级浓度的浆液灌入量已达到限量标准，但此时灌浆压力及吸浆量却都没有明显改变时，就换浓一级浆液灌注。而当变浓后吸浆量突然显著下降或灌浆压力突然上升时，则说明变浓不适当，应迅速恢复原浓度继续灌注。
5.2 妥善应对突发事故
灌浆施工过程中，突发事件是很难避免的，所以要妥善的应对。灌浆施工过程常出现的事件常见的有灌浆中断、地面抬动、串浆、冒浆或绕塞反浆等。灌浆中断时，应采取冲洗钻孔或者扫孔的措施，尽快恢复灌浆。恢复灌浆时，要使用与开灌时级别相近的浆液进行灌注。出现冒浆时，应采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。发生串浆时，如果串孔具备灌浆条件，可以同时进行灌注，如不然，应将串孔堵住，持续到灌浆结束。事故发生后应该立刻查明原因，及时进行处理，必要时停工处理；
5.3 控制好灌浆压力
灌浆压力控制不好，会造成地面和岩石面抬动，不仅会使灌浆过程因突发事故中断，而且会严重影响灌浆的质量，对整个水利工程造成不良影响。因此，在灌浆过程中应控制好灌浆压力。应根据钻孔和裂缝的实际情况适时调整压力的大小。
6、结束语
总之，灌浆施工过程是一个复杂的系统工程，灌浆质量的好坏直接影响水利工程的成败。鉴于灌浆施工技术种类较多，在灌浆施工技术应用到水利工程中时，应根据工程的实际情况采取正确的灌浆种类，保证水利工程的整体施工质量。
参考文献：
[1] 万兆龙，水利水电工程基础施工灌浆技术分析[J]，科技资讯，2009（12）
[2] 余旻晓，劈裂灌浆技术在水库加固工程中的应用[J]，安徽水利水电职业技术学院学报，2007（14）
关键词：水利工程；水泥灌浆；方法步骤；注意事项
Abstract: The grouting construction quality directly affects the quality of the water conservancy project, therefore, in the construction of water conservancy project must pay attention to the grouting construction of the quality of the water conservancy project, to ensure that the whole construction project. This paper first introduces the characteristics of cement grouting, preparatory work, with emphasis on the grouting construction method and matters needing attention are analyzed and discussed.
Key words: water conservancy project; grouting; steps; note
中圖分类号：TV5 文献标识码：文章编号：
前言
灌浆对于建筑物防渗和地基加固有很好的效果，灌浆技术能够提高建筑地基的密度和承载力，弥补地基因土质较差、裂缝、断层破碎带以及建筑物本身存在的接缝而对工程造成的损害。是水利工程不可或缺的环节，并且能够有效的保证水利工程的正常运行，因此研究灌浆施工技术具有十分重要的现实意义。
1、水泥灌浆的特点概述
水泥灌浆具有胶凝性好、结石强度高、施工方便、成本低等特点，因此在水利灌浆工程施工中得到了广泛的应用。为了保证工程的质量，要求用颗粒细、稳定性好、胶结性强、耐久性好的水泥作为灌浆水泥。主要用硅酸盐大坝水泥或普通硅酸盐水泥，当然如果情况特殊，也可采用特种水泥如抗酸水泥等。水泥的细度是决定灌浆效果的重要因素。灌浆的生效，要求水泥颗粒的粒径要小于裂隙宽度的1／3～1／5。因为细粒水泥的浆液较为稳定，不易沉淀分离，水化反应充分，强度高，胶结牢固，而且更易于灌入细小的裂缝。而如果裂隙较大，则可以掺入一些砂、粘土及拌煤灰等惰性材料。
2、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。
3、灌浆施工的方法
3.1 以灌浆时浆液是否部分返回地面和重复使用为依据，灌浆方法可以分为纯压式和循环式两种。
①纯压式设备简单，操作方便，只需采用单根灌浆管，在浆液压入钻孔后，完成在间缝隙的扩散，但其浆液流速小，如果灌浆材料是粒状，则会容易产生沉淀并堵塞岩隙和管道，影响灌浆质量。在吸浆量大，有大裂隙存在和孔深不超过12～15m，以及化学浆材都是稀溶液，中途沉淀情况较少的情况下，一般都采用纯压法。
②循环式灌浆法多用于水泥和粘土灌浆，就是把浆液压入钻孔后，让一部分进入岩隙，另一部分则由回浆管返回拌浆筒中搅拌后再用。使用这种方法可根据进浆与回浆浆液的比重差值，判断岩层吸浆情况．而且浆液始终保持循环流动不沉淀，撵浆效果也比较好。
3.2 按照灌浆顺序，灌浆方法又可分为四种：全孔一次溜浆法、自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法和综合灌浆法。
①全孔一次灌浆法。这种方法施工简单，就是将灌浆孔一次钻至全深，灌浆塞置于孔口，一次完成全孔灌浆。但这种方法的灌浆效果较差，使用范围也较窄，仅适于孔深不超过lOm、岩隙少、透水性不大的情况。
②自上而下分段灌浆法。就是将孔深分为段长3～5m的若干段，自上而下钻一段灌一段。在上一段浆液凝固后再钻并灌下一段。如此反复，直至完成。如果地质条件差、岩层破碎、竖向节理裂隙发育，而且灌浆质量要求较高，就采用这种方法。这种灌浆方法可以根据段深的加大，不断地增加灌浆压力，提高灌浆质量，而且当上部灌实后形成完整结石后，在灌下部时，地面也不会冒浆，岩层不会被抬动。此外，采用分段钻灌，进行分段压水试验，更有利于判断各段灌浆质量。但是由于钻机移动次数较多，钻孔工作量大，持凝时间长，所以工作效率低。
③自下而上分段灌浆法。即一次将孔钻至全深，然后自下而上逐段灌浆。这种方法工作量小，施工简便、工效高，但是使用时有所限制，如当上部岩隙多，地层易松动，易冒浆时，就不宜使用，只有当岩层较完整，裂隙少或岩层倾角小于地面且不易留浆时才采用。
④综合灌浆法。实际工作中，岩层多是上部裂隙多而下部完整。因此，在实际工作中可以根据施工的现场情况，兼取以上两法的优点，即上部采用自上而下、下部采用自下而上的钻灌方法。
4、灌浆施工的步骤
4.1 钻孔。由于一般的水利工程要求钻孔垂直，因此在钻孔时要注意测量孔斜。测量孔斜应分段进行，发现孔斜超过允许偏差时要重新扫孔纠偏。钻机的定位要准确，立轴垂直，开孔孔位的偏差值应控制在10cm以内。要特别注意的是，在砂砾石层进行钻孔时，应注意采用套管跟进法或优质的泥浆固壁。
4.2 冲洗。在钻孔之后，为了保证灌浆质量，要及时将残存在孔底和孔壁的充填物用高压水流冲洗干净，直至水流变清。同时，对于岩层缝隙中的填充物也要冲洗干净。按冲洗方法分为压力水连续冲洗、脉动冲洗和压气抽水冲洗。
4.3 压水。为了了解岩层的渗透情况，与之前勘探的地质资料相比照，以便能够根据岩层的渗透情况确定开灌时的浆液浓度，了解岩层的渗透性与每个灌浆段实际灌入的干料的关系，掌握各次序灌浆孔渗透性的规律，每个灌浆段都要进行简易的压水实验。进行压水实验时，应按照自上而下的顺序，分段卡塞进行实验。
4.4 灌浆。各种灌浆施工技术在开灌阶段都要注意两个问题的选择，灌浆方式和灌浆顺序。灌浆方式主要有两种，纯压式灌浆和循环式灌浆。纯压式灌浆是指单纯的将浆液灌入钻孔或者岩石裂缝，不让其返回地面循环。这种灌浆方式适合较大裂缝的岩层，钻孔不能太深，如化学灌浆常采用这种方式。因为循环式灌浆能够使浆液保持流动状态，所以能够有效的减少颗粒沉淀，提高灌浆质量，因此被人们广泛应用。
4.5 封孔。每个孔结束灌浆后，都要采用压力灌浆封孔法进行封孔。
5、灌浆施工的注意事项
5.1 浆液浓度的控制
为保证灌浆的质量，在灌浆过程中，必须根据吸浆量的变化情况及时调整浆液的浓度。一般来说稀浆流动性较好，但可能会出现浆液扩散到施工范围以外，造成材料浪费，而且当浆液凝固时其收缩性大，容易造成水泥结石与岩石缝面的分离。而稠浆凝固时收缩小，与缝面粘结较好，防渗、固结质量相对提高。但是，其流动性差，扩散范围小，细小裂缝一般很难灌进去。因此。控制浆液的浓度至关重要，在施工中应该根据实际情况进行调整。在进行浆液浓度的变换时，可以根据每一级浓度的浆液灌入量进行控制。即当某一级浓度的浆液灌入量已达到限量标准，但此时灌浆压力及吸浆量却都没有明显改变时，就换浓一级浆液灌注。而当变浓后吸浆量突然显著下降或灌浆压力突然上升时，则说明变浓不适当，应迅速恢复原浓度继续灌注。
5.2 妥善应对突发事故
灌浆施工过程中，突发事件是很难避免的，所以要妥善的应对。灌浆施工过程常出现的事件常见的有灌浆中断、地面抬动、串浆、冒浆或绕塞反浆等。灌浆中断时，应采取冲洗钻孔或者扫孔的措施，尽快恢复灌浆。恢复灌浆时，要使用与开灌时级别相近的浆液进行灌注。出现冒浆时，应采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。发生串浆时，如果串孔具备灌浆条件，可以同时进行灌注，如不然，应将串孔堵住，持续到灌浆结束。事故发生后应该立刻查明原因，及时进行处理，必要时停工处理；
5.3 控制好灌浆压力
灌浆压力控制不好，会造成地面和岩石面抬动，不仅会使灌浆过程因突发事故中断，而且会严重影响灌浆的质量，对整个水利工程造成不良影响。因此，在灌浆过程中应控制好灌浆压力。应根据钻孔和裂缝的实际情况适时调整压力的大小。
6、结束语
总之，灌浆施工过程是一个复杂的系统工程，灌浆质量的好坏直接影响水利工程的成败。鉴于灌浆施工技术种类较多，在灌浆施工技术应用到水利工程中时，应根据工程的实际情况采取正确的灌浆种类，保证水利工程的整体施工质量。
参考文献：
[1] 万兆龙，水利水电工程基础施工灌浆技术分析[J]，科技资讯，2009（12）
[2] 余旻晓，劈裂灌浆技术在水库加固工程中的应用[J]，安徽水利水电职业技术学院学报，2007（14）