浅谈水利水电工程基础灌浆中特殊地层的灌浆方法

浅谈水利水电工程基础灌浆中特殊地层
的灌浆方法
【摘要】在水利水电工程基础处理过程中，传统的灌浆方法存在灌浆效果不
理想等问题，因此需要对特殊地层条件下的灌浆方法进行探究，清楚大吸浆量、
特大漏水通道、冒水等灌浆方法，这能够为基础灌浆施工提供技术参考资料，保
障灌浆施工水平，对于水利水电工程基础灌浆中实施高质量的特殊底层灌浆方法
具有重要的意义。

关键词：水利水电工程；基础灌浆；特殊地层；灌浆方法
随着我国经济的不断发展，水利水电工作作为一项庞大的利民工程，其发展
势头迅猛。

在水利水电工程施工的过程中，尤其是基础处理过程中灌浆是其最常
见也是最重要的技术措施之一。

在不同的水利水电工程施工中，灌浆方法对于灌
浆质量有一定的影响。

基于此，在水利水电工程施工中，必须根据区域内地层情
况选择合适的灌浆方法，以提高水利水电工程的建设施工质量。

1基于大吸浆量条件的灌注方法
对于常规的裂隙岩层进行灌浆时，需要将灌浆的时间控制在1～3小时之内，单位长度的耗灰量应当在100～200kg之间。

但是在实际的灌浆操作中，可能出
现连续吸浆的情况，导致灌浆不能在规定的时间内完成，出现连续吸浆的情况主
要是因为底层条件特殊，浆液没有在一条途径中进入，进入过程中从其他缝隙中
冒出，或者压力作用导致从其他地方冒出又或者在某道路上大量涌出。

若遇到这
种特殊的地层，需要按照如下基本原则进行处理。

（1）降压处理。

为了避免浆液流动性过大从其他地方冒出，可以在灌注的
过程中降低压力进行自流式灌浆。

在裂隙灌浆溢满之后或者浆液流动性减弱之后
再进行加压灌浆，同时要严格按照常规要求进行灌浆操作。

（2）限流处理。

严格控制浆液的流速，规范为10～15L／min之内，减缓浆
液在裂隙中的实际流动速度有利于浆液在裂隙中完全沉积。

在浆液注入率开始降
低之后可以适当的增加压力，但是始终确保浆液流速在10～15L／min之间，顺
利完成灌浆操作[1]。

（3）浓浆灌注。

为了确保有效灌浆，当出现吸浆不止的情况出现，应当考
虑浆液稠度不够，此时可以提升稠度一个档次，一般的水泥浆比例为0.5:1。

（4）添加速凝剂。

在稠度相对较高的水泥浆中还能通过添加速凝剂的方式
应对吸浆不止的情况，常用的速凝剂为氯化钙、水玻璃等。

操作中注意严格按照
使用要求操作。

（5）灌注水泥砂浆。

根据实际的灌浆需要，可以水泥剂量的增加而增加掺
砂数量，砂料的直径也可以逐渐增加。

在完成砂浆配比搅拌之后，按照常规流程
使用砂浆泵进行砂浆灌注。

（6）间歇灌浆。

在灌注过程中，可以视情况根据水泥灌注量或者持续灌注
一段时间后停止，之后再进行灌浆，这样的操作称为间歇灌浆。

在准备以间歇灌
浆的方式进行灌浆时需要在开始之前根据灌浆数量、时间需要、地质条件、灌浆
目的为依据进行。

一般的间歇灌浆之间的时间为2～8小时。

2基于特大漏水通道条件的灌注方法
在采用定向爆破施工方式产生的堆石坝，其坝肩岩体大概率会因为爆破影响
产生裂隙；而在以溶岩为特征的地区，因为溶侵蚀的存在，内部可能存在溶洞以
及溶沟，会导致量大漏水。

若遇到以上这些情况，仅仅采用常规的方式进行灌浆，不但会浪费大量材料，增加施工成本，同时灌注的质量也毫无保障，因此，需要
根据实际情况选择合适的灌注方式。

通常情况下，对于不存在水流作用并且裂隙倾角平缓的情况，应当首选间歇
灌浆的方式进行处理。

如果该方式没有良好的效果，那么选择稳定的恒定灌浆方式，但是需要考虑该区域的地层条件是否符合使用标准。

对于有水流切倾角较大
的裂隙以及孔洞，需要采用以下灌浆方法。

2.1冲灌级配料
调配稠度较大的水泥浆在孔口进行粗砂、砾石冲灌。

在冲灌一段时间后若没
有良好的效果，则需要选择稠度更高的水泥浆再次对级配粒料进行冲灌。

在配料
的过程中应当以一定稠度的水泥浆在孔口灌注，待灌满之后再改为常规方式灌注。

级配料是一种既含有粗颗粒也含有细颗粒的混合料，在灌注过程中可以自然的形
成一个反滤层。

改种灌注方式能够在狭窄的裂隙中形成一个架桥，再以反滤层形
式加强通道的阻塞作用。

2.2模袋灌浆
模袋是一种复合材料构成的灌注材料，其具有较高的强度。

在灌注压力持续
上升达到一定程度后，模袋中的水泥浆会从中溢出，但是水泥颗粒不会外漏。

模
袋能够降低水灰比，避免在水下分散，并且在水流强度较大的情况下也不会发生
冲散。

此外，模袋在一定的压力下会变形，进而适应各种形状的溶洞，并将溶洞
阻塞。

1.3双浆液灌浆
该种灌浆方式为化学灌浆，是水泥浆与速凝剂的混合浆液，通过灌浆馆进入
混合器中完成均匀混合，在使用过程中，浆液达到底部即可进行速凝。

为了使防
渗效果达到较高的状态，需要对浆液的扩散距离进行有效控制。

一方面需要严格
的限制范围，不能使扩散的范围太广导致材料的浪费，另一方面也能使扩散的范
围不足，导致防渗体不能达到要求强度。

还应当注意灌注时间，浆液凝固时间过
短会导致灌浆孔阻塞，浆液凝固时间太长，混合物又容易被冲走。

3基于冒水条件的灌浆方法
当冒点出现集中漏水时，要结合实际的出水点情况、出水量先进行埋设孔口管，使水通过孔口管集中冒出，之后对周围能够产生冒浆的孔洞、岩隙进行封闭
处理，在孔口管处开始反压灌浆。

对于根据裂隙走向出现的冒水和浸水现象，并
且冒水量较大时可以通过以下方式进行处理：（1）在裂隙方向钻取一定数量、
相互交替且深度较大的孔，在孔中埋设孔口管，通过孔口管将冒水集中引出；
（2）在裂隙方向上进行凿槽，之后用棉纱逆行整个裂隙的封堵。

再用砂浆进行
填槽；（3）采用低压力对浅孔进行灌浆，在灌浆一段时间后采用较高压力进行
深孔灌浆。

在冒水量减少之后，沿着裂隙走向开凿一条深度为5～10米的槽，在
槽地设置铁皮，从铁皮上穿过埋设一定数量的灌浆管。

4基于有承压水情况的灌浆方法
当灌浆口出现承压水向外涌的情况，主要考虑灌浆地层中存在水压力相对较
高的含水层。

此外，在水库开始蓄水的过程中，在水位较低的廊道或洞中灌注时
可会出现承压水向外涌的情况。

针对以上两种情况，灌浆的压力若没有涌水压高时，灌浆操作不能进行。

实际灌浆压力应在设计确定的灌浆压力基础上施加稳定
涌水压力。

在实际情况中，可以选择以下方法实施操作：（1）压力屏浆法。

在
完成正常灌浆之后，持续采用稀浆稳定开始压力进行持续灌浆，一般的持续时间
为4～8小时，之后可以停止灌浆，避免出现裂隙中已灌入的浆液回流；（2）闭浆。

在灌浆达到结束标准之后可以将管上的阀门关闭，确保浆液处于受压状态。

在关闭一段时间后开启，确认是否发生向外涌水，若没有则灌浆成功。

一般的关
闭时间为6～8小时；（3）浓浆结束。

待正常灌浆达到可结束灌浆的标准后，使
用浓浆进行灌注。

待回浆的浓度与灌入的泥浆的浓度相同后，关闭管道上的阀门，开始闭浆。

5结束语
本文简单分析了多种灌浆方式，明确了其优点与缺点，在吸浆严重的情况下
可以选择的灌浆方式，其方式操作简单、效果明显。

但是若不能有效控制扩散范
围就会导致材料浪费；在漏水通道下进行灌浆，其操作比较复杂，但是能够保障
灌浆效果，降低材料的消耗。

除此以外在实际灌浆施工中，需要根据工程的实际
情况，结合灌浆目的，采取适宜的灌浆方法，从根本上保证灌浆质量，达到预期
的灌浆处理效果。

参考文献
[1]李伟,张亚林.浅谈水利水电工程基础灌浆中特殊地层的灌浆方法[J].魅
力中国,2014,1(16):337-338.。