试论大坝基础处理中化学灌浆的应用

李东广　温祖经

【摘要】作为水利兴建工程当中最重要的组成部分，大坝的基础建设尤为重要。化学灌注浆的灌浆方法是一种可以有效提高大坝质量的方法，并能够提高建筑整体的稳定性和技术性。就目前化学灌注浆在我国的应用来看，很多地方的大坝基础建设当中首要采取的都是这种方式，并且已经取得了不错的成就。

【关键词】大坝基础；化学灌浆；基础处理

一、化学注浆的应用优势

对于水利大坝而言，整个建筑的安全质量弯曲取决于坝基的稳定程度，一旦坝基出现问题，就需要采取合适的方式尽快处理。一般处理坝基问题的加固种类大多是帷幕灌浆、高压喷射灌浆、化学灌浆等。其中化学灌浆对于大坝基础问题的加固有着很大的优势，不仅因为它具有强大的适应性，更是因为它还具有非常强悍的耐腐蚀性和耐久性。化学灌浆的方式能够使浆液贯彻到坝基的各个部位，对每一处的缺憾都可以起到修补的作用。化学灌浆技术是利用高压水泥帷幕喷射施工措施进行施工的主要方式和措施，为了保证大坝以及水库能够正常运行，一般在坝基部分进行复台式的灌浆防渗施工处理及其施工措施，能够有效的提高和增加混凝土的施工质量和效益。另外，化学灌浆的主要材料多事化学原料或者是无机原料，不仅具有成本较低的特点，更加不会对环境造成影响，正式由于这些其他技术不具备的特点，是的化学灌浆的方法在大坝坝基的处理当中得以广泛应用。

二、化学灌浆的施工过程

目前被应用最多的化学灌浆技术为丙凝化学灌浆，这种灌浆技术的化学剂性能效果比较好，在常温条件下可以达到水一样的粘稠效果，并且制浆过程方便简单，成本较低，在短时间内不会被空气或者潮湿的环境所影响。不仅如此，丙凝化学灌浆可以对其精度进行有效控制，该浆液在凝固前的黏度基本上不会有变化，但是在凝结发生时能够在一段时间内就达到最大强度，对于保证施工质量和进度都有着重要意义。除此之外，一般其施工所用的灌浆材料多为混合材料，主要组成成分有交联剂丙烯酰胺、引发剂过硫酸胺、丙烯酰胺、促进剂二乙醇胺和缓凝剂铁氰化钾等材料组成。

丙凝化学浆液的稳定性很好，适合永久性灌浆，且材料易得，价格廉价。一般在采用化学灌浆技术对大坝基础进行处理时，多采用从上到下的灌浆方法，并且最好分段进行”具体的施工工艺流程如下：

（一）造孔。灌浆施工中的重要环节就是造孔，丙凝化学灌浆也是同样的步骤。一般在施工当中都是先进行钻孔，钻孔之前要先在底部设置一圈钢轨，便于地质钻孔机进行钻孔工作。在钻孔的过程中需要每隔一段就进行一次检测，目的水防止孔洞歪斜，保证灌浆的设计要求。

（二）钻孔冲洗。钻孔工作结束以后就要进行对空的清洗工作。孔的清洗一般采用高压或低压的脉冲压力来进行清洗，并且要求清洗时所使用的压力要低于灌浆压力的百分之十左右。当清洗的回水变得清澈之后就可以慢慢停止冲洗。冲洗孔洞之后要进行水压试验，要求试验中的步骤和参数等与设计中的的保持一致。

（三）配置化學灌浆浆液。丙凝化学灌浆的配置简单方便，一般不需要提前进行配制，通常都是在施工现场根据需要直接配制搅拌即可。丙凝化学灌浆多采用双液配制的方式进行丙凝化学浆液配制，即先根据施工需要配制出甲乙两种溶液，在需要使用时直接将两种溶液混合在一起搅拌即可。但是具体的配制比例和掺合比例需要根据实际情况来确定，所有的配合比都要经过试验来确定。

（四）化学灌浆。当灌浆孔清洗完毕，且浆液配制完毕后就可以直接进行化学灌浆，采用自上而下孔口封闭纯压式灌浆方法。灌浆前将射浆管下至距孔底十到二十厘米处，将甲、乙液分批混合，开灌前先用水顶浆，待孔内水被浆液顶出后，此时要迅速快速将阀门关紧，目的是将提浆压力提升至设计压力值。当灌至设计规定压力下吃浆量小于规定吃浆量时，即可结束灌浆。全孔灌浆结束后，待凝24小时，然后扫孔，进行灌后压水试验。

（五）封孔。终孔封孔采用机械封孔，封孔前，将孔内冲洗干净，把射浆管下到孔底，用泵把水泥浓浆送至孔底，待孔口返浆后，边提射浆管边补充水泥浆，直至射浆管全部提出孔口，然后采用孔口循环灌浆封孔。在规定压力下维持一个小时左右，待凝24小时后，观察孔内空段距孔口是否小于五米，若大于五米，则仍需进行机械封孔，直至小于五米时，用浓水泥浆进行人工封孔。

三、化学灌浆的注意事项及质量控制指标

（一）注意事项

一般来说，投入到大坝建设当中的化学灌浆材料都具有非常好的渗透性能，这样的灌浆材料不论在基底的哪一个环节都能够依靠其中的薄弱处进行带压渗入。为了防止建筑内部或者施工孔洞、板底等部位发生变形情况，需要在施工过程当中埋设抬动观测的仪器设备。另外，胶凝后的化学灌浆是没有毒也没有任何气味的，因为它是由基本的化学原料配制得来的，但是这些基本的化学原料在配制之前可能会有一定的毒性、异味，或者是具有易燃、易爆的性质。另外，在配制中化798环氧类浆液的时候，当材料加热到一定程度，通过计量核算，进行丙酮稀释搅拌均匀，倒入储存器之中，按一定比例加入糠醛、改性剂等均匀搅拌分装送往施工现场。根据每段灌注丙酮的速率，确定加入缓凝剂二乙稀三氨等浆材。为了防止发生危险，在化学灌浆的配制过程当中，必须要保证配制空间的通风情况，室内温度不得过高，用过的化学试剂和材料不得胡乱堆砌，应分类放好后统一回收，避免发生反应后造成危险。

进行化学灌浆的时常一般不超过三十到四十个小时，在这期间，如果发生突然状况，例如停电、跳泵、冒浆、漏浆等事故，需要根据不同事故及严重程度采取不同的措施进行补救处理。如果是事故孔段部分发生事故，需要从距离原来孔的位置三十厘米的地方进行新的取孔，并使用合理的技术进行补灌工作，补灌使用的压力还是原先孔段的压力，新孔补灌完成之后在进行余下的工作。

（二）质量控制检查指标

在进行正式检查之前需要前进行钻孔三要素的控制，分别是复杂地质结构、监控灌压丙酮、做岩石渗透试验。这样的做的目的是为了找出孔段单位具体所需的浆液灌入量，同时还要对灌入速率进行掌控，通过钻孔资料，能够对于孔洞本身是否处在断层位置进行判定，而在这一参数基础上，同样得以对灌注周期得以掌握，而在以上几个环节之中的重点就在于，必须要对施工单位本身的三检制度作为核心基础，完成各个步骤的检验并且合格之后，才能够对工程进行验收申请，并且签发相应的准管证书。

化学灌浆完成之后要有有关部门进行质量检查，质量检查的内容包括裂晾面胶凝体与岩石桔结强度、灌后钻取岩样裂踪充填率、单位吸水量、沿劈裂面抗压强度、胶凝体积延伸率、胶凝体裎水体积膨胀率进水体积膨胀率、、化学填充物岩心的获得率、裂踪面的劈裂抗拉强度渗透性等。

结束语

就我国目前的水利建设当中出现的问题来看，大坝基础的稳定性对于整个建设的安全来说是非常关键的部分。工作人员需要及时发现大坝基础出现问题或者病害，并采用合适的技术进行加固修补。化学灌浆的施工技术是目前对大坝基础破坏修复的有效手段，并能够全面的满足大坝基础的防渗需要。为了是我国水利建设发展的更好，在化学灌浆技术方面的发展也要投入大量精力进行研究，这样才会使我国的发展前景越来越可观。

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