摘要：水利工程堤防大多数都是需要在湍急的水流上建设的，对施工工艺有着独特的要求，在保证稳定性和可靠性的前提下，还要进行全面的抗渗、抗滑考虑。水利工程堤防基础经常面临渗漏、裂缝、沉降等危害，实施结构防护有助于提高水利水电工程堤防物体系的稳定性。本文研究了灌浆施工技术在水利堤防基础中的应用，为水利水电工程堤防工程的施工提供参考。
关键词：水利水电工程堤防；基础灌浆；技术应用
0引言
基础灌浆施工技术是一种常用的堤防地基处理技术，该技术在水利工程中也经常被施工人员使用。水利工程在地基上往往要求很高，地基必须得到严格的处理，地基必须具有一定的防渗和抗震功能，以满足水利工程防渗和稳定的性能要求，因此有必要用适当的技术来处理水利工程的地基。
1灌浆工艺
水利水电工程堤防施工过程中采用的施工技术和加固、防渗措施，是确保水利水电工程堤防施工质量和使用性能以及长期使用耐久性的基本内容，也是水利水电工程堤防施工标准的基本要求。
从水利水电工程堤防可持续发展角度考虑，施工单位必须做好水利水电工程堤防防渗分析与处理工作，为地区水资源调度创造更加优越的平台。水利水电工程堤防灌浆施工工艺，现场施工人员按照步骤，逐一执行，即可提高基础灌浆作业效率。灌浆施工工艺流程如图 1所示。
图1 灌浆施工工艺流程
2水利水电工程堤防灌浆施工技术的应用
2.1混凝土裂缝灌浆技术
混凝土裂缝灌浆技术有两种：水泥灌浆法和化学灌浆法。化学灌浆广泛应用于普通混凝土裂缝的灌浆处理。大体积混凝土施工裂缝灌浆和宽混凝土裂缝灌浆通常采用水泥灌浆。化学灌浆转化为不含固体颗粒的料浆的化学材料，使用灌浆设备，将被填充到裂缝或孔隙中的扩散处，通过化学反应形成以凝胶或固体，实现提高灌入底层能力或防渗能力。水泥灌浆的应用范围非常广泛，主要应用在岩溶地区、断层破碎带的帷幕灌浆和固结灌浆施工，能大幅度的提高施工进度，降低其成本。
2.2高压灌浆技术
将高压水泥灌浆技术应用于水利堤防基础施工区，可进一步提高堤防基础填充材料的密实度。同时，高压水泥灌浆自身具有较高的稳定性和很好的抗渗能力，将水泥浆利用高压以条形状态注入堤防基础地质内部，并在相应的渗透作用下，水泥浆可以形成网状结构，使基于水力结构的抗裂能力，具有较好的稳定性，基于相应的抗侵蚀能力可以得到更好的推广。
3堤防施工中静压灌浆施工技术的实际应用
3.1工程概况
本工程为某堤防病害处治工程。该堤防为高填方工程，长度为100m，高度为18m，该堤防经过两年的运营使用之后，堤基有了明显的沉陷问题，部分沉降可以达到10cm以上，与此同时，堤面的纵缝也会出现开裂和错台的问题。最终决定采用静压灌浆技术该对该堤基沉陷部分进行加固处理。该高填方堤基下层距离堤槽5m以下为填石或者土石混填，上层为天然砂砾填筑。
3.2材料和设备要求
3.2.1材料
（1）水泥。本工程进行灌浆施工所采用的水泥为普通硅酸盐水泥R32.5。所采用的水泥应满足相关的质量标准要求。受潮结块的水泥不能在施工中进行使用。水泥也不可以长时间堆放。
（2）水。水泥浆拌制所采用的水泥其温度应控制在40℃以下，一般采用饮用水即可。
3.2.2设备
（1）钻孔设备。一般情况下，应根据工程地质条件选择钻机和钻头。适用的钻井设备包括旋转钻机和冲击钻机。
（2）灌浆的设备。灌浆泵的容许工作压力应控制在最大灌浆压力的1.5 倍以上。搅拌机应确保连续的施工作业。灌浆管路所能承受的最大压力应控制在最大灌浆压力的1.5 倍以上，同时管路应确保通畅。在灌浆泵和灌浆孔处应安装压力表。
3.3静压灌浆施工
3.3.1施工工艺流程
在本工程中进行静压灌浆施工，其具体的施工工艺流程为：测量放线—钻机就位—成孔—埋管—压浆—清洗并移位，其施工示意如下图2所示。
图2 静压灌浆施工
3.3.2测量放线
在正常灌浆施工之前，应根据设计图纸的要求测定出涵管的外轮廓线，并根据设计要求放样处注浆孔的尺寸，注浆孔的间距误差应控制在10cm以内。
3.3.3钻孔
在钻机安置在所测定的钻孔位置。钻机的安置应确保平稳固定，钻机立轴应确保垂直。一般钻孔的垂直度应控制在1%以内。经过检验确保满足要求之后方可正常开始进行钻孔施工。本工程钻孔施工采用干钻法。在钻孔施工过程中，应详细记录好钻进施工情况，重点包括地层情况、孔位移动距离、钻孔深度以及异常情况等。一个孔位钻孔施工完成之后，应经过现场技术人员的检验，确认合格之后，方可移位至下一钻孔进行施工。
3.3.4埋管
本工程采用直径108mm 的注浆花管。将制作好的注浆管缓慢的放入到钻孔内，直至达到设计深度。注浆管的连接应确保牢固。各截止阀应确保可靠，同时还应做好灌浆段位置的记录工作。
3.3.5制浆
在进行水泥浆液的拌制施工，应根据设计配合比的要求进行制浆材料的称量，其称量误差应控制在5%以内。各类浆液应确保搅拌均匀，同时，需要对浆液的密度进行测量。一般情况下，当采用普通搅拌机进行纯水泥浆液的搅拌时，其时间应控制在90s以上；当采用高速搅拌机进行搅拌时，其时间应控制在30s以上。水泥浆液在使用之前，应经过过筛。水泥浆液在制备完成到使用完成的时间应控制在4h以内。
3.3.6灌浆
灌浆施工前，应按要求做好相应的准备工作。施工机械设备、仪器、管道、灌浆材料等各种机械设备，应进行相应的全面检验和试验。确保满足要求之后，方可正式开始灌浆施工。灌浆施工一旦开始，应连续进行，中途尽量避免出现中断问题。灌浆的流量一般为浆液需经高速搅拌均匀之后，方可进行压注。在灌浆施工过程中，应连续不间断的进行浆液的搅拌。浆液在泵送之前，应经过过滤网的过滤处理。
在灌浆施工过程中，灌浆压力暂定为0.2～0.4MPa之间，具体施工过程中应根据上覆土层的厚度和现场试验情况进行确定。灌浆施工分成二序孔施工，孔距由稀到密。第一序孔的孔距控制在5m，第二序孔的孔距控制在2.5m。对于每1个钻孔的灌浆施工，应按照从下到上的顺序分段进行。每段的长度控制在0.75m。每孔应进行2～3遍的灌浆。
灌浆的压力应由小到大不断增加，注浆量则随之增加。当压力达到1MPa时，一般可以稳定3min以上，即可完成1个钻孔的施工。如在灌浆施工中，发现注浆量异常增大时，则表明该钻孔可能与裂隙存在连通的问题，此时应暂时停止灌浆施工。待浆液凝固一段时间之后，方可继续进行灌浆施工。
3.3.7洗孔与补灌
为了有效的确保灌浆的施工效果，当每次灌浆施工完成之后，应对注浆孔进行洗孔处理。一般情况下，采用优质的泥浆进行洗孔，这样，能有效保证下一次灌浆的顺利进行。当灌浆量和压力达到要求时，灌浆状态进行封闭，辅以灌溉，保证灌浆管内充满砂浆。注浆施工完成后，应采用混凝土进行封孔处理，其封填的深度应控制在30cm以上。当混凝土终凝完成后，方可移动到下一钻孔进行注浆施工。
3.4注浆效果检测
（1）堤面检测。当静压灌浆施工完成之后，对堤面进行检测，发现堤面提升的高度满足设计要求。
（2）钻孔取芯检测。根据钻孔取芯的结果可以知道，提取的岩心样品中已经含有大量的水泥块。对岩心样品进行了相关物理力学试验，表明芯样得到了强化，满足了相关设计要求。
4结论
总之，对于水利水电工程堤防施工是非常严格的，灌浆技术的合理应用，保证堤防工程的整体质量。随着科学技术的不断发展，传统的施工方法已不能满足现代堤防工程发展的需要。因此，有必要将新技术、新材料和新技术手段相结合。通过注浆技术，对堤防进行改造，提高堤防工程的使用寿命。
参考文献：
[1]娄方永. 孔灌注技术在水利施工中的应用[J].黑 江水利科技，2016，01：124~126.
[2]韦瑞生 浅谈基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].黑龙江科技信息，2017，01：124~126.
[3] 月利.水利施工中的孔灌注技探[J].水利科技与，2015，08：103~104.
论文作者:刘其庭
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/9/18
标签：堤防论文; 钻孔论文; 浆液论文; 水泥论文; 钻机论文; 水利水电工程论文; 静压论文; 《基层建设》2018年第23期论文;