论水利工程特殊地层灌浆预加固施工技术

论水利工程特殊地层灌浆预加固施工技术

张伟东

宜兴市张渚镇水利站    214200

摘要：在水利工程建设中，灌浆预加固技术是非常重要的施工技术，其能够确保建筑物的稳定与安全。我国目前有很多水利设施需要建设，但是这些工程在建设过程中都会遇到各种各样的特殊地质问题。如果这些地层具有特殊性，则要采用灌浆预加固技术来对其进行加固处理，确保工程的稳定与安全。本文介绍了一种水利设施建设中的灌浆预施工技术，主要针对特殊地区的浆液制备方法、浆液的特性、特殊地层灌浆预加固施工效果以及注浆堵水后对建筑物的影响进行分析。

关键词：灌浆预防工程；灌浆预加固；特殊地区；

随着社会不断进步与发展，对水利工程所要承载的功能也提出了更高要求和挑战，因此对于水利工程建筑体进行有效加固是保证其长期稳定运行与安全运行的重要手段。在水利工程建设过程中，有很多因素会导致其发生破坏，比如地震、泥石流等地质灾害导致建筑物破坏和垮塌等情况出现，需要及时对建筑物进行处理。对建筑物进行灌浆预加固能够有效地保障建筑物安全运行与稳定。本文针对水利设施建设过程中出现大量复杂地层以及特殊地质条件下的灌浆预加固施工技术进行了详细研究和分析，希望能够为相关工作人员提供一些参考意见。

一、特殊地区的浆液制备方法

一般情况下，浆液制备是在灌浆前进行的，浆液配制一般有三种方法。首先是先对施工区域进行调查分析，了解地质情况和周围环境特点，从而制定合理的浆液配置方案。其次是在进行配制浆液的时候一定要根据实际的场地条件来制定浆液浓度标准。第三种方法在实践中得到了广泛应用，这种方法也被称作“干料”。干料的特点是能够提高砂浆强度、降低孔隙率和减少水泥用量，所以在实践中通常采用干料进行制备。这种材料制作相对比较简单，并且价格低廉，但是需要进行二次加工处理才能使用。最后就是水泥砂浆灌浆用混凝土，也被称作为“湿料”或者是“湿拌砂浆”。由于在对浆液制备过程中通常会加入一些外加剂，因此对于水泥砂浆强度等级以及配制过程中不同掺量和方法都有一定要求。水泥砂浆灌浆一般采用重力法灌浆施工方式进行施工。其中，重力法灌浆的具体方法则是先对地面用水泥砂浆进行处理并将其铺在地面上之后再浇注砂浆进行施工，然后利用水把干料搅拌均匀成为浆液后再将其倒入砂浆层中进行灌注施工；此外还可以采用机械搅拌的方式来对干料进行搅拌并使用。

二、浆液的特性分析

一般来讲，浆液具有以下特性：流动性好，可被浆液充填且浆液流动性差：浆液流动度较大，可以很好地填充裂缝，对裂缝起到加固作用。渗透性低，对土体渗透系数的适应性较差：浆液渗透性很低，并且具有一定的渗透性，因此不能通过钻孔将浆液传递到地下部分。抗渗性低，容易失水：对于复杂地层来说，容易失水形成裂缝导致建筑物被破坏。渗透性、粘聚性差：其对渗透系数具有较大的敏感性。抗冻性差：对于冻胀性特别强的地层来说，很容易导致建筑物出现裂缝从而影响建筑物的稳定性与安全性。凝固速度慢：在施工过程中需要一定的时间才能完成灌浆作业。浆液稳定性差（容易吸水、沉淀以及结冻）：一般浆液对水具有较强的渗透性，会导致地下部分出现渗透性变弱从而导致建筑物被破坏。三、特殊地层灌浆预加固施工效果分析。

（一）高渗透性以及低渗透性地层

高渗透性地层的特点是：渗透系数高，一般为1.0—2.0m/s；对其渗透规律研究的结果表明：对于渗透性较高的地层，可以采用高黏度以及低强度的浆液；此外，高渗透性地层还具有一个特点，那就是当它和地下水发生接触时会产生渗滤现象。在注浆施工过程中，一定要注意控制好浆液灌注速度等问题。在对高渗性、低渗透性地层进行注浆预加固前一定要先对其进行勘察和测试，并选择好相应的注浆方案。在对施工技术进行分析研究时必须要重视高渗性及低渗透性地层的注浆施工情况，以保证后续工程的顺利进行。在对高渗性以及低渗透性地层进行治理时，由于该地层存在比较大的渗流量，所以必须要做好灌浆孔布置工作。一般情况下，高渗性及低渗透性土地基中最小水头为1.0m。在对地下水和地表水进行处理时应采用有效措施，避免形成地下水。由于高渗性及低渗性土地基中可能会出现地下水污染问题，因此必须注意对这些地段的灌浆施工情况进行严密监控。在此基础上，还可以采取反压灌浆法或者置换灌浆法或排水降压法等手段来保证其灌浆施工效果。

（二）软弱破碎、断层破碎带地层

软弱破碎地层主要是指在地质构造上存在一些断层破碎带，由于这些区域地层本身比较破碎并且有地下水，所以使得地质承载能力比较低，一旦有不良地质现象发生很容易出现坍塌的现象。在这类地质条件下进行注浆预加固施工时，所采用的浆液具有一定的渗透性。该工程施工场地所处地形地貌复杂且具有较高的海拔，如果选择在这类地质条件下进行注浆施工时，其浆液必须能够顺利通过地层而不会产生堵塞现象。该工程采用双孔灌注方式进行灌浆预加固，灌浆孔采用双排布置，每排钻孔控制距离为1.0m。在该工程施工场地内存在断层破碎带以及溶洞地质条件的时候，必须要注意避免出现漏浆现象和堵浆现象。针对软弱破碎地层可以选择两种注浆方法：一种是在浆液凝固前对地层进行钻孔排数设置以及控制孔间距等管理工作；另一种是采用在灌浆孔周围采用高压注浆法进行钻孔灌浆预加固施工。对于此类地质条件需要注意的是，如果浆液具有较强的渗透性以及黏滞性时会使灌浆区土体产生坍塌现象。

（三）高品质灌浆材料

对于高渗条件下的浆液施工来说，其流动性以及黏聚力都是非常重要的指标。对灌浆预加固技术来说，浆液的高流动性以及黏聚力是保证其质量与效果好的关键因素。此外，高黏度以及低孔隙率也非常重要，这些指标直接影响到灌浆预加固效果。因此，为了确保注浆施工质量与效率，在选择浆液时一定要注意选择合适的灌浆液；在注浆过程中应当注意选择合适的注浆孔数目；在注浆过程中需要注意保持足够的静置时间。高品质灌浆材料为其施工质量提供了良好保证，所以高品质材料是保证灌浆预加固施工效果良好的关键因素。

三、结语

本文介绍了一种水利工程建设中的灌浆预加固施工技术，该技术主要是针对特殊地层下的特殊灌浆施工，具有浆液的质量稳定、浆液能够适应多种地质条件并具有较高强度等特点。该技术主要在复杂地质条件下进行施工，因此相关工作人员要充分考虑复杂地质条件下的灌浆预加固工艺。

参考文献：

[1]王华.水利水电工程施工中灌浆技术的应用[J].绿色环保建材，2020（04）：227+229.

[2]冯习富.水利水电工程基础灌浆中特殊地层的灌浆方法讨论[J].中国科技投资,2019,(019):43.

作者简介：张伟东（1992.11-），男，籍贯：江苏省宜兴市，汉族，大学本科，助理工程师，研究方向：水利工程。