大坝基础灌浆常见问题及处理

摘要：大坝基础灌浆施工是大坝基础防渗施工的重要环节,在大坝基础防渗施工中有着举足轻重的地位。然而，由于大坝基础灌浆施工中涵盖了诸多内容,其施工程序较为繁琐,大坝基础灌浆施工中还常常会出现一定的问题,因此本文主要对大坝基础灌浆施工中的常见问题及处理措施进行探讨,并提出了合理化策略。

关键词：大坝基础；防渗施工；灌浆技术；问题与措施

中图分类号：TV5文献标识码： A

一、引言

大坝作为水利工程的主体结构，其稳定性与整体性关系着整个水利工程能否安全运行。但是从水利工程运行实践现状来看，很多水利大坝的基础都会受各种因素的影响而出现不同程度的渗漏现象，尤其是在一些早期修建的水利大坝中这种现象更为普遍。灌浆施工是大坝基础防渗施工的重要环节，一旦坝基出现渗漏会严重影响到坝体的安全，必须引起重视，采取防渗加固处理措施来减少坝基渗漏危害。本文以下内容先对大坝基础灌浆施工方法给予正确引导，然后针对灌浆中断、串浆、漏浆、固管等常见问题进行探讨，给出具体的解决措施。

二、熟练掌控基础灌浆施工技术流程和方法

1、大坝基础灌浆施工实例

某水库大坝坝顶高程200.00m，在高程189―185m之间为全―强风化片麻岩，风化层厚约2.00ｍ，岩芯呈泥状和3~5cm破碎块状，左坝肩地层岩性为弱风化―微风化花岗片麻岩，应作防渗处理措施。水库除险加固工程大坝防渗，采取封闭式帷幕灌浆，孔底按相对花岗片麻岩以下3m控制，位置为0+000至0+120段，灌浆孔布置在大坝轴线上下游两侧各49个孔，距坝轴线均为0.75m，孔距2.50m，呈梅花形布置，造孔总进尺2283.40m。针对这一工程实例采取的工艺流程、方法如下阐述。

2、 灌浆施工工艺流程和方法导引

（1）工艺流程

孔位放样孔位复核钻机就位钻机校正孔段钻进孔深测量钻孔冲洗灌浆第一次灌浆结束复灌封孔。

（2）成孔质量控制

灌浆孔采用Ф110的回转钻机钻孔，孔身尽量保持垂直，孔斜偏差控制在孔深的1.50%以内；孔壁冲洗采用孔口敞开，孔底导水法冲洗，控制水压不能过大，以免造成塌孔，孔口回清水10min，冲洗总时间不少于20min，孔内残存的沉积物厚度≤10cm。

（3）灌浆技术控制要点

灌浆按分序的原则进行，选用自下而上灌浆法，阻浆塞封闭在灌浆段段顶以上0.50m处、浆液孔内循环，分段施灌，灌浆过程中严格控制时间、深度、段长及压力，测定浆液密度，保持管路畅通。

1）水灰比。灌浆水灰比采用5：1，3：1，2：1，1：1，0.80：1，0.60：1。浆液容重为12.70~15.70kN/m3，粘度达到30s以上。

2）制浆。制浆材料应按规定的浆液配合比计量，计量误差应小于 5.0%。水泥等固相材料宜采用质量（重量）称量法计量。制浆过程要严格控制投料量、掺合料及外加剂，各类浆液必须搅拌均匀，测定浆液密度和粘滞度等参数，并作好记录。

纯水泥浆液的拌制时间，使用高速制浆机时应大于 30s；使用普通搅拌机时应大于 3min。浆液在使用前应过筛，浆液自制备至用完的时间不宜大于 4h。拌制细水泥浆液和稳定浆液时，应使用高速搅拌机并加入减水剂。细水泥浆液自制备至用完的时间宜少于 2h。

集中制浆站宜制备水灰比为 0.5:1 的纯水泥浆液，加料误差应＜ 5.0%，输浆流速 1.4~2.0m/s，输浆压力 0.2~1.0MPa，各灌浆地点应测定来浆密度，并根据各灌浆点的不同需要调制使用。浆液温度保持在 5~40℃，低于或超过此标准的视为废浆。

3）变浆。灌浆浆液由稀到浓逐渐变换，变浆标准为某一比级浆液注入量达300L以上，或灌浆时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无显著变化时，变浓一级；当注入率>30L/min时，可越级变浆。变浓浆液必须经监理认可，对浆液比重定时检测。

4）灌浆方法

按分序加密的原则进行，分Ⅲ序，先进行Ⅰ序孔，然后Ⅱ序孔，最后进行Ⅲ序孔施工。采用自上而下分段灌浆法，灌浆塞应阻塞在该灌浆段段顶以上 0.5 m处，防止漏灌。各灌浆段灌浆结束后一般可不待凝，但在灌前涌水、灌后返浆或遇其他地质条件复杂情况，则应待凝，待凝时间应根据设计要求和工程具体情况确定。

每灌浆段采用 5.0m 长度，可适当调整；在岩石条件较好、渗透性较弱的地区，段长可长些，但不得大于 10.0m；灌浆段的长度因故超过 10.0m，对该段应采取补救措施；在岩石破碎、裂隙发育、渗漏严重的地区，段长缩短至 3.0―4.0m。

射浆管距离孔底≤ 0.5m。灌浆压力应尽快达到设计压力值（灌浆压力为0.6~0.9 M Pa，Ⅰ序孔采用小值，Ⅱ、Ⅲ序孔采用大值），当注入率较大或易于抬动的部位应分级升压，但最大压力值不允许超过每段规定的极限压力值，而且灌浆过程中不允许降压。

5）终孔。在规定压力下，注入率

6）压力。随着灌浆浆液浓度由稀到浓逐级变换，灌浆压力逐步加大至设计压力，压力表规格宜为最大控制压力的1.50~2.00倍，达到最大控制压力继续灌注时间30min。

（4）灌浆材料及制供浆

一是水：灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水要求；二是水泥：灌浆用水泥采用新鲜的同一强度等级的水泥。灌浆采用P.O32.5普通硅酸盐水泥；三是灌浆浆液采用现场临时简易制浆站集中拌制（湿法制浆），水泥浆自制浆站至灌入孔内时间≤4h,否则，弃之。

（5）封孔。灌浆孔灌浆结束，采用压力注水泥浆封孔。

三、灌浆施工技术中常见问题及处理措施

1、灌浆中断

在灌浆施工中，由于堵塞、机械故障、输浆管破裂以及停电等因素导致灌浆过程中出现的中断现象。其预防措施主要包括以下几种：对满足施工标准要求的输浆管材进行使用，且在施工过程中，应对连接牢固、堵塞现象以及无破损问题实施经常检查。促使灌浆泵的性能和施工需要得到满足，最最大灌浆压力作用下，进行长时间的持续操作，并落实施工中的保养，在完成每次灌浆之后，对灌浆泵的清洗做到详细操作，及时校正压力表，从而将施工的预期目标得以实现。

2、串浆

在灌浆施工中，有时会产生浆液从其他钻孔或地下裂缝内流出的现象，并流向设计范围以外，引发串浆问题出现。在治理串浆问题时，应运用以下内容进行操作：同时对串浆孔和灌浆孔进行灌注；运用灌浆泵在每个孔洞位置进行设置，开展灌注施工；在串浆孔漏浆的上方位置对灌浆塞实施安装，从而实现封堵严密。

3、漏浆

在灌浆施工过程中，由于有较多缝隙及较大灌浆压力存在，从而导致过大的浆液注入率现象发生，往往会有大量漏浆出现。漏浆治理的主要措施包括以下内容：运用低压甚至自流式的灌浆方式对灌浆压力降低，直至逐渐填满缝隙，并使流动性降低后，再使灌浆的压力得到慢慢提升；限制进浆量，使其控制在小于30L/min～40L/min，并运用浓浆实施关注，直到有明显减少的进浆量出现后再使灌浆的压力实施慢慢提升。在长时间内，当岩层出现大量进浆现象时，还可采用间歇灌浆的方法，开展一段时间的关注后即停止灌浆。当浆液有一段时间凝结形成后即可进行灌注施工。

4、固管

在泥浆灌注的过程中，当浆液与凝结条件相满足时，则会导致孔壁与射浆管形成胶结，从而产生固管问题。固管的防治主要有以下几方面内容：在灌浆施工中，运用回旋式孔口封闭器，会有经常上下活动和灌浆管转动出现；对回浆浓度和回浆量进行经常观察，确保回浆管内一直存在15L/min的回浆量存在，并当具有过多回浆失水现象时，应及时稀释浆液。

四、 结束语

灌浆技术目前已经被广泛的应用到了各个水利工程的基础处理、施工之中，并且随着科技技术以及施工技术的不断发展，灌浆技术本身的渗透性、完整性得到了极大的强化，这对于我国未来的水电站建设工作来说，起到了至关重要的作用。灌浆法的应用，使得岩体强度以及工程坝体周围的岩石物理性能得到大幅度的提升，为水利工程建设的可持续发展奠定了坚实的基础。

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