灌浆法论文十篇

灌浆法论文篇1

关键词：灌浆法；桥梁隧道施工；应用

引言

随着我国经济的不断增长，我国的交通事业也得到了非常快速的发展。我国是一个地域广袤的国家，国土面积非常大，地形种类很多，山地丘陵以及河流众多，这就需要在发展交通时需要建立桥梁和隧道。随着我国桥梁隧道施工技术的不断发展和完善，施工技术已经有了巨大的发展，使我国的桥梁隧道质量越来越高。作为当前桥梁隧道施工技术的非常有效的方法，灌浆法已经广泛应用于桥梁隧道施工建设之中，其为保证我国桥梁和隧道的质量起到了非常重要的作用。当前，灌浆法的施工方法有很多种，但是却没有一个统一的执行标准。一般来说，灌浆法主要包括堵水防漏和地质加固两种。本文对灌浆法在桥梁隧道的施工中的应用进行分析。

一、工程灌浆方法定义及其目的

灌浆法指的是通过利用液压和气压或者电化学原理，然后在比较高的灌浆压力的作用下，将一些可以固化的浆液注入至不同介质的裂缝中，以达到改善地基的物理和化学性能。通过灌浆加固可以让水泥以及其他的浆液通过渗透、充填以及压密扩展来形成浆脉，进而达到形成浆柱体的目的。浆柱体形成后，便可以通过与压密的地基进行进一步的合成以此形成复合地基，它们之间会进行相互的作用，进而达到控制沉降和提高地基承载力的目的。具体说来，灌浆的目的为（1）防止渗透，保证桥梁和隧道的渗流量，提高桥梁隧道的抗渗透力，降低道路桥梁的孔隙压力，进而提高道路桥梁的质量。（2）能够起到堵漏的目的，可以有效地封堵住孔洞，进而起到堵截流水的目的。（3）加固的目的。灌浆法可以有效提高岩土的力学强度以及变形模量，此外，还可以有效地恢复混凝土的结构并能够有效保证建筑物的整体性，以达到保证施工质量的目的。（4）可以有效治理建筑物的偏斜。通过灌浆法可以使已经产生了不均匀的沉降建筑物得以恢复至原来的位置，从而减少建筑物的倾斜度。

二、灌浆法施工技术的要求

灌浆法有很多种形式，施工单位可以根据不同的施工情况来选择不同的施工方法以及不同的施工材料。然而，无论选择什么样的施工方法和施工材料，对灌浆参数的控制是影响灌浆质量的重要环节。一般而言，灌浆法施工技术的要求主要有以下几点：

（一）在使用灌浆法时，要注意控制灌浆的压力，浆液的主要动力来源就是灌浆压力，也就是说灌浆压力影响着灌浆的加固效果。而灌浆的压力受到了很多因素的影响，如地层的实际条件、灌浆的方法以及使用的材料。因此，要想控制灌浆压力就需要根据实际的施工情况的进行。一般情况下，浅层的灌浆施工要比深层的灌浆需要的压力要小，而渗透系数越大所需的灌浆压力就越小。在施工的时候，一定要注意这一点，有效控制灌浆。

（二）灌浆法一定要注意控制好灌浆的扩散半径，控制好浆液，避免其出现大范围的扩散情况，要知道浆液扩散的半径越大，扩散的范围越大，工程的造价和工程的进度就会受到更大的影响，不利于工程施工。而灌浆的扩散半径与灌浆的压力和时间等因素有着非常密切的联系。当施工人员进行注浆时，一定要根据时间的变化来相应地对浆液的浓度进行调整，以保证浆液的粘结度。

（三）要注意控制浆液的凝固时间。浆液自身具有凝固的特点，施工时一定要充分利用浆液的这一特点，然后根据施工工程的特点和需要，在浆液中加入早强剂、分散剂、膨胀剂等来实现控制浆液凝固时间以及凝固强度。在进行控制时，要通过精确的计算，以达到将控制精确到秒至小时的调节范围内，这样就可以更好地满足需要，也能够更加方便施工人员的操作。

三、在桥梁隧道中使用灌浆法的一般要求

桥梁隧道施工中使用灌浆法是非常复杂的，以隧道施工为例，隧道工程使用灌浆法需要注意很多问题，如果操作好了，就可以有效提升隧道质量，反之甚至会影响隧道的施工质量。在隧道施工中，总是会需要在同一个施工地点进行不同的灌浆施工。在进行注浆施工时，一般会先进行低压力注浆操作然后再进行高压力注浆操作。在实际操作中，要注意以下几点：

（一）当对隧道的衬砌部位进行灌浆施工时，一定要注意要首先进行回填灌浆工序，然后才能够对围岩进行灌浆施工，以达到固结效果。

（二）当施工的地方存在着帷幕灌浆或高压固绪灌浆工艺时，施工人员一定要先进行回填灌浆工序，然后才可以惊醒帷幕灌浆或高压固结灌浆。在这个过程中，一定要注意分层来搭设防渗帷幕。在完成水平的帷幕搭设后才能进行垂直帷幕的搭设。要避免为了赶工期，加快施工进度而不按施工顺序操作的情况出现。这样会对施工带来非常大的危害，也会造成材料的浪费，对施工是十分不利的。

（三）当隧道中需要使用钢板的衬砌时，一定要注意在完成混凝土浇筑施工环节后才能进行。也正因为如此，每一个施工环节都需要按照施工的顺序以及施工规定来严格施工。此外，当完成了钢板衬砌时，施工人员一定要注意在钢板上预先留下灌浆工程的作业孔洞，从而为接下来的施工打下基础。

（四）在对混凝土的衬砌以及围岩之间进行回填施工时，要保证在衬砌混凝土强度的百分之七十后才可以进行。在进行计算时，一定要在龄期的基础上进行。一般情况下，施工是在混凝土衬砌施工后14d进行。必要时，可以通过在衬砌混凝土中加入适量的早强剂来进行施工，这样就可以保证7d就达到28d的混凝土强度。施工单位一定要对衬砌混凝土的施工强度进行检验，保证其可以满足施工需要。

结论：桥梁隧道是我国交通重要的组成部分，其保证了我国道路的通畅，因此，加强桥梁隧道施工质量有着非常重要的作用。灌浆法是我国隧道桥梁施工中重要的方法，对我国桥梁隧道的质量有着重要的帮助。在施工时，一定要充分结合施工特点，并要掌握灌浆法的注意事项。这样才能保证施工的质量，保证我国桥梁隧道的质量。

参考文献

[1] 王丽云；李建萍；黄志坚；；浅谈灌浆法在桥梁加固中的应用[A]；广东省公路学会桥梁工程专业委员会学术交流论文集[C]；2004年

[2] 南琛，张民庆.城市基坑工程注浆技术及其应用[J].铁道工程学报，2007年11期.

[3] 吕明军，刘超，，王道申，孙新国.大体积混凝土结构裂缝成因与控制探讨[A].第五届全国膨胀剂和混凝土应用技术研讨会论文集（2）[C].2009.

灌浆法论文篇2

【关键词】后注浆法；钻孔灌注桩；建筑桩基施工；应用

中图分类号：U443.15+4 文献标识码： A 文章编号：

0.引言

新世纪以来，经济不断发展，城市化进程不断加快，房地产业也如火如荼的进行，而伴随着房地产业的发展随之而来的是建筑施工行业的蓬勃发展。在各类建筑工程快速发展下，钻孔灌注桩因其具有施工方式简便易行、对各类地层适应性较强和费用经济等优势而备受青睐。但是钻孔灌注桩也有很多的不足，比如，钻孔灌注桩孔底的沉渣非常难清理。而正是基于钻孔灌注桩的种种缺点，如何克服缺点、提高钻孔灌注桩的施工技术和质量、减少桩底沉渣的厚度，成了岩土工程领域的专家和技术人员亟待解决的问题。

1 后注浆法钻孔灌注桩技术原理

1.1 后注浆法钻孔灌注桩技术的概念

在建筑工程快速发展的今天，一些施工技术因其简单、经济而被经常使用，后注浆法钻孔灌注桩就因此被受青睐，在建筑桩基施工中得到广泛应用。后注浆法钻孔灌注桩技术指的是在建筑桩基施工进程中，灌注桩成桩后为了增强灌注桩的稳固性，在一定的压力下将水泥浆注入导管（此种导管必须事先埋在地底），通过导管、与导管连接的灌注桩桩端以及阀门，进入灌注桩桩底的一种施工技术。在同种施工进程中，可以运用多种灌注桩后注浆，比如在运用灌注桩桩端和桩侧联合注浆技术时，比较好的方法是：在运用灌注桩桩侧注入水泥浆后，再对灌注桩桩端进行注浆操作，这种方法可以防止在对灌注桩桩端注入水泥浆时水泥浆浆液流出。

1.2 后注浆法钻孔灌注桩技术的各种参数

1.2.1 注浆量

后注浆法钻孔灌注桩的注浆量是后注浆法灌注桩技术的一个重要参数，而影响注浆量的因素多种多样，包括桩径、桩长、桩周土层特性等。后注浆法钻孔灌注桩技术中的注浆量一般指的是每根桩的注浆量，可以用Q来表述。而注浆量的公式可以用一个公式来表示：

Q=KLF，

在此公式中K指的是综合影响系数，可以在1至1.5中取值，公式中的L表示假想的注浆高度，可以在2米至5米中取值，F表示的是桩的底面积。[1]

1.2.2 注浆压力

注浆压力同样是后注浆法灌注桩技术的重要参数，它指的是在灌注水泥浆时可以使用的最大的压力，而这种压力不会使桩底出现损坏。影响注浆压力的因素也有多种，包含灌注桩桩长以及灌注桩桩端土层强度。在建设施工的不同阶段过程，灌注水泥浆时所应该使用的压力是有区别的，在注浆开始的时期必须使用较大的压力，这是因为最初阶段的阻力更大，而随着时间的推进，压力逐渐减小，但是到最后阶段，压力又会变大。而为了准确预测压力大小，在实际施工之前必须通过实验，确定所需的注浆压力。

1.2.3 浆液浓度

灌注桩后注浆过程中浆液浓度也是必须重视的参数，灌注所需的浆液可能因为浓度不同而产生不同的效果。如果浆液浓度非常低，就会因为水过多导致整个浆液具有很强的流动性，最终使浆液容易冒出；当浆液的浓度很高时，由于水的含量偏低导致水泥浆脱水严重，对于灌注的效果也有影响；而中等浓度的浆液中水的含量适中，对灌注效果大有助益。因此，在进行后注浆法钻孔灌注桩流程时，可以分层次注入水泥浆。笔者在考察诸多建筑桩基施工后，发现表明，一般水灰比例在0.5到0.6的浓度可以取得最好的注浆效果，以后在进行后注浆法钻孔灌注桩技术时可以借鉴此浓度比例，来确保注浆质量。

2. 后注浆法钻孔灌注桩在建筑桩基施工中的应用

2.1 后注浆法钻孔灌注桩技术的适用范围

不同的土层中浆液的扩散范围也是有很大差距的，浆液在土的颗粒很大时，扩散范围就大，在土的颗粒很小时，扩散范围就小。当土层为薄砾石层时，浆液的扩散范围相比一般土层更大。笔者通过对诸多建筑桩基施工实践的总结与分析，对比了大量的现场实验结果，得出最理想的桩底注浆层是砾石层，因此，在今后的建筑桩基施工中进行后注浆法钻孔灌注桩时要尽可能的选择砾石层进行灌注桩后注浆。[2]

2.2后注浆法钻孔灌注桩技术的加固原理

目前，国内外普遍关注后注浆加固原理，通过无数次试验和实地考察，得出了相当丰富的理论成果，对其原理和机制，也掌握的比较清楚。针对灌注桩后注浆技术，压力注浆理论业已取得突破性进展，它将在建筑桩基施工进程中占据越来越重要的地位，而后注浆法钻孔灌注桩技术对于增强灌注桩的稳固性，可以体现在以下几方面：第一， 利用浓度适中的水泥浆液进行注浆，可以在相对比较小的压力值之下，注入渗透性强的土层中，从而形成稳固性强的结石体，进而增强灌注桩桩端的承载能力。第二，往桩侧注浆时，由于水泥浆液挤压，会在桩侧重新形成高强度的加固体，其厚度最高可达二十毫米，一般不低于2毫米。第三，让较大浓度的浆液填充土体孔隙，并在一定压力下压密桩侧土体和桩底松散沉渣，重新加固土体固结，提高土体抗压强度。现阶段，在大量实验过程的基础上可以得出一个结论：在粉土中和砾石层中，后注浆法钻孔灌注桩技术中运用的注浆最终产生的形状也是有区别的，粉土中往往形成不规则的形状；而砾石层中则为渗透注浆。

2.3后注浆法钻孔灌注桩技术保证注浆效果的措施

现阶段，作为一项技术含量较高的工作，我国建筑桩基施工工程中的后注浆法钻孔灌注桩技术处于初创阶段，许多领域还有待探索，因此我们在进行理论探索时，应该不断进行实践，在实践中总结经验，将所得的经验归纳成为理论，并最终将理论反作用于实践。而根据建筑桩基施工经验，为了提高技术含量，应该对以下注意事项予以重视：第一，对注浆管的埋设一定要采取严格步骤，首先要选择合适而准确的位置，将注浆管接头保护好，防止注浆管上浮，此外还要采取措施，防止下导管清孔或灌注混凝土时破坏注浆管，导致注浆管变形、破损。第二，要对注浆工艺进行优化。首先，为了确保注浆管处于顺通状态，要在正式注浆之前先试压清水，让清水将注浆管疏通；其次，当注浆管疏通之后，再压注水泥浆液。当在土层颗粒空隙较大的砾石层施工时，可以采用间歇注浆方法，就是注浆后停几分钟，然后再注浆，这样来来回回直道注浆完成。[3]

3.结语

尽管现阶段我国建筑桩基施工工程中的后注浆法钻孔灌注桩技术处于初创阶段，应用时存在一些不足，适用范围也有所限制，但是它对于改善灌注桩桩端和桩周土性能进而提高灌注桩的承载能力方面大有裨益，这些优点无疑会拓展后注浆法钻孔灌注桩技术的未来应用范围。只要采取合适而科学的方法，增加研究力度，钻孔灌注桩后注浆技术将是一项应用前景非常广阔的技术。因此，我们在进行理论探索的过程中，同时要不断进行实践，在实践中总结经验，将所得的经验归纳成为理论，并最终反作用于实践。

【参考文献】

[1]李洪春，朱良宗.后压浆技术在钻孔灌注桩施工中的应用[J].水利水电快报，2009 (19)：14-15

灌浆法论文篇3

关键词：帷幕灌浆；孔内栓塞法；孔口封闭法；压水试验；金平水电站

中图分类号：TV543+.16文献标识码：A

1工程简介

金平水电站位于四川省甘孜藏族自治州的康定县境内、大渡河左岸支流金汤河干流的中游，为金汤河干流梯级开发的第一级水电站，混合式开发。坝址位于子龙沟口下游2.9km处的园岩窝，至金汤河河口公路里程约50km，距康定县城107km。

金平水电站以发电为主，兼顾生态环境用水。水库正常蓄水位为3090.00m，死水位为3037.00m，总库容2380万m3，调节库容2030万m3，具有季调节能力。电站装机2台，总装机容量10万kW。

枢纽建筑物主要由沥青混凝土心墙堆石坝、左岸竖井溢洪道、右岸放空及生态输水建筑物、右岸引水建筑物及右岸地下厂房等组成。首部枢纽由沥青混凝土心墙堆石坝、右岸取水口及左岸竖井溢洪道等建筑物组成，沥青混凝土心墙堆石坝坝顶高程为3093.50 m，坝轴线长268.00m，最大坝高91.50m。

2工程地质条件

坝址河段河流流向总体上近南北，坝址区河谷基本顺直，河谷横断面形态呈不对称“V”形谷。坝址河床常水位3008.30m，水面宽7.0m，河谷底宽79.0m，正常蓄水位3090.0m时，坝轴线河谷宽237.9m，宽高比约2.9:1。

坝址左岸坝轴线处基岩；右岸坡面在高程3010.00m~3065.00m局部见基岩出露，出露基岩为二叠系上统大石包组(P2d)深灰绿色致密块状玄武岩，两岸基岩段节理裂隙较发育。坝址两岸其余坡面则被第四系崩、坡积及泥石流混合堆积块、碎石夹粘土所覆盖，厚度18m~50m。坝址河床覆盖层厚35m~85m，从上往下可分为四层：

Ⅰ：崩、冲积混合堆积含漂/块(碎)砂卵石夹粘土，漂/块、碎石成分为玄武岩，弱风化~微新，断面新鲜，不规则状；碎石成分以玄武岩为主，含少量灰岩；卵石成分包括灰岩及玄武岩。分布于河床以下深0m~35.35m。变形模量E0＝30MPa，渗透系数K=10-1cm/s。

Ⅱ：河湖相粘土，褐黄色，软塑状。分布于河床以下深35.35m~37.56m处，向上游厚度趋薄。变形模量E0＝4MPa，渗透系数K=10-6cm/s。

Ⅲ：崩、冲积混合堆积含漂/块砂卵/碎石夹粘土，块、碎石成分均为玄武岩，卵石成分包括玄武岩、灰岩及方解石(脉)。分布于河床以下深37.56m~81.16m处。变形模量E0＝30MPa，渗透系数K=10-1cm/s。

Ⅳ：崩积块、碎石，含少量冲积卵石，块、碎石成分以玄武岩为主，含少量灰岩，弱风化~微新，棱角清楚；卵石成分有灰岩、玄武岩等。分布于河床以下深81.16m~85.56m。变形模量E0＝30MPa，渗透系数K=10-1cm/s。

3首部枢纽大坝设计防渗措施

金平水电站坝址区河床及右岸岸坡（大部分）为覆盖层，且覆盖层的透水性较强，存在坝基渗漏问题；左岸坝肩卸荷岩体裂隙的透水性亦很强，存在绕坝渗漏问题。鉴于以上因素，为确保大坝稳定，减少坝基及绕坝渗漏问题，结合有关规范和其它工程实践经验，坝体采用沥青混凝土心墙，坝基采用混凝土防渗墙结合防渗帷幕进行立体式全断面防渗，并采用固结灌浆加强坝基整体稳定性，详细孔位布置图见图1。

坝基防渗方案详见图2，具体布置原则为：在坝基及右岸岸坡覆盖层段设置混凝土防渗墙，墙厚分别为1.2m和0.8m，墙体嵌入基岩1.0m；坝基防渗墙底部、岸坡基岩段及右岸防渗墙底部设置防渗帷幕，岸坡段防渗帷幕与坝基帷幕灌浆相连接形成整体防渗系统以防止心墙坝基础渗漏。为降低两岸基岩的渗透压力，防止绕坝渗漏，减少渗漏量，两岸帷幕灌浆向山体延伸，穿过卸荷裂隙，并接地下水位线。防渗帷幕与防渗墙连接部分的灌浆孔布置在防渗墙中心线上，帷幕灌浆孔孔距为1.5m，左岸坝肩灌浆平洞内设置单排帷幕灌浆，深入山体68m，帷幕深度按深入相对不透水层顶板q3Lu以下5m或地下水位线来控制。

图1沥青混凝土心墙堆石坝基础处理平面图

图2沥青混凝土心墙堆石坝防渗线路纵剖面图

4先导孔压水试验

为了准确定位帷幕深度，必须精确得知相对不透水层顶板q3Lu线及地下水位线精确位置。因前期勘察钻孔数量及勘察精度有限，按照设计要求及《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T 5148-2001，以下简称灌浆规范），在帷幕灌浆的先灌排或主帷幕孔中需布置先导孔。先导孔的作用主要是用于核对或补充灌浆地区地质资料，核实地下水位线以及相对不透水层顶板界线（q3Lu顶板线），以便最终确定各个帷幕灌浆孔深度。帷幕灌浆先导孔需满足下列要求：

a）帷幕灌浆先导孔应自上而下分段进行压水试验，试验采用单点法或五点法。

b）采用自上而下分段循环式灌浆法、孔口封闭灌浆法进行帷幕灌浆时，各灌浆段在灌浆前宜进行压水试验。

4.1先导孔孔位布置

根据设计图纸和设计单位编制的《四川省金汤河金平水电站首部枢纽基础灌浆施工技术要求》，施工单位选取了代表性地段进行灌浆试验。灌浆规范规定先导孔可在一序孔中选取，施工方根据相关要求在一序孔中共选取18个灌浆孔（其中10个孔孔深为超过设计帷幕深度15m）作为先导孔，先导孔和抬动孔孔位、施工深度初步安排情况详见图3。

图3大坝左、右岸下层灌浆平洞帷幕灌浆先导孔、抬动孔孔位布置图

4.2先导孔压水试验

4.2.1试验压力的确定

设计技术文件要求提出帷幕灌浆压力应通过现场试验确定，并根据有关地质资料给出了建议参考值，见表1。

表1帷幕灌浆压力设计参考值表

注：表中灌浆压力可根据现场灌浆试验作适当调整。

施工单位与2011年12月29日至2012年2月11日进行了左岸下层灌浆平洞（坝横0+235～坝横0+230.5段）帷幕灌浆试验。灌浆试验钻孔划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序,灌浆试验确定的灌浆压力见表2。

表2现场灌浆试验确定灌浆压力表单位：MPa

灌浆规范对帷幕灌浆先导孔压水试验压力做了规定，具体要求见表3。

表3压水试验压力值选用表

灌浆工程压水试验方法一般使用一级压力的单点法，但灌浆试验或先导孔可采用三级压力五个阶段的五点法。

4.2.2试验压力起算零线的确定

试验压力起算零线确定方法如图4示，须按照以下三原则确定：

a）当地下水位在试段以上时，压力起算零线为地下水位线；

b）当地下水位在试段以下时，压力起算零线为通过试段中点的水平线；

c）当地下水位在试段以内时，压力起算零线为通过地下水位以上试段中点的水平线。

图4压力起算零线确定示意图

4.2.3压水试验成果计算

单点法压水试验成果以透水率q表示，按下式计算求得透水率q值。五点法压水试验成果用透水率q值和P-Q曲线表示，并参照表4确定曲线类型；透水率q值以压水试验三级压力中的最大压力值P及相应的压入流量Q按照下式计算。

式中：q—试段透水率，Lu；

Q—压入流量，L/min；

P—作用于试段内的全压力，MPa；

L—试验段长度，m。

其中，全压力P=P1+P2，P1—压力表指示压力，MPa；P2—压力表中心至压力起算零线的水柱压力，MPa。

表4五点法压水试验的P-Q曲线类型及特点表

4.3压水作业

我国的水电科技发展较快，灌浆工艺不断得以改进和优化。现今应用最广泛、技术最成熟的莫过于孔口封闭灌浆法。孔口封闭灌浆法是在钻孔的孔口安装孔口管，自上而下分段钻孔和灌浆，各段灌浆时都在孔口安装孔口封闭器进行灌浆的方法。

结合孔口封闭灌浆法，为了提高效益，灌浆规范提出帷幕灌浆先导孔各孔段可与压水试验同步自上而下进行灌浆，这样采用孔口封闭法压水试验应运而生。由此压水试验就有传统的孔内栓塞法和孔口封闭法两种试验工艺。

金平大坝基础帷幕灌浆即采用孔口封闭灌浆法进行施工，灌浆及压水试验施工流程见图5。压水试验主要采用孔口封闭法进行压水，后为对比两种不同压水试验对结果的影响程度，特对指定钻孔孔段分别采用孔口封闭法和孔内栓塞法进行压水试验作业，两种不同压水试验均按照下列相关要求进行：

a）压水试验一般情况下可使用灌浆施工所用的设备和仪表，但须保持足够的精度和适宜的标值范围。

b）压水试段长度与待灌浆段长度一致。

c）压水试验用栓塞或封闭器、压力表、水表、流量计等器具与管路系统按要求可靠连接，栓塞下置到位并有效卡塞（顶压式或液压式栓塞）或孔口封闭器可靠安装，试压检查通过；水泵配备空气室，管路上安装稳压罐。

d）钻孔内待灌浆段采用孔内栓塞按要求进行压水试验后，根据压水试验方法的规定进行透水率计算及成果表示。采用孔口封闭压水法进行压水试验时，在孔口安装封闭器，将射水管下至距孔底20cm处，在回水管路上量测压水压力，同时测量流量。

e）量测设备采用灌浆自动记录仪。

f）若全泵量时压力表无读数，则透水率栏填写最大流量值及该区域孔段透水率的最大值。

图5孔口封闭灌浆法施工流程图

4.4孔内栓塞法和孔口封闭法压水试验结果分析

4.4.1孔内栓塞法和孔口封闭法压水试验结果

为了准确定位3Lu透水率顶板位置，进而确定帷幕灌浆钻孔深度，需对先导孔压水试验结果严格控制，得到较为精确的压水试验数据。现场为了确定两种压水工艺对试验结果的影响程度，选取左岸下层灌浆廊道W1-1及W1-13两个先导孔分别采用单点法和五点法均进行同一试段孔内栓塞和孔口封闭法压水试验，试验结果见表5、表6（五点法仅统计压入流量稳定后数据）。

表5金平水电站W1-1钻孔单点法05试段压水试验成果表

表6金平水电站W1-13钻孔08试段五点法压水试验记录表

4.4.2 不同工艺压水试验结果分析

根据孔内栓塞法和孔口封闭法压水试验工艺、计算方式以及试验结果，从理论上和试验结果两方面进行分析。

4.4.2.1 理论分析：

在确保孔内栓塞法压水钻杆接头完全封闭密实、孔内栓塞与孔壁接触良好状况下压水试验结果最为真实，但其操作工艺复杂， 试验时间过长，不适宜大范围的生产灌浆。

孔口封闭法压水完全完全不存在上述缺点，但其由于在孔口封闭，计算透水率时，试验段长L取未灌段岩石的长度（即待灌浆段长度），已灌段视为不透水（即吸水量视为零），而且若上部已灌各段灌浆效果不很理想，则有可能下部未灌段进行压水试验时流量Q可能会比实际数值偏大。因此，按照透水率计算公式实际计算所得岩体的透水率q值将会比孔内栓塞法偏大。可据此粗略了解各灌浆段在灌浆前的岩体渗透性，查看各次序灌浆孔透水率变化的规律，指导灌浆工作的进行。然而若用其试验结果来确定帷幕灌浆孔深将有失准确性，将会造成工程量的增加，增大工程投资和工期。

4.4.2.2 试验结果分析：

左岸下层灌浆廊道W1-13钻孔五点法压水试验因孔内栓塞法压水时钻杆接头漏水，其试验结果与孔口封闭法试验结果不具有可比性，但对于该孔同一试段，不同压力阶段压水数据具有规律性可循。笔者又对W1-1、W1-13先导孔其余各试段以及其他先导孔压水试验进行了跟踪调查，通过对所有帷幕灌浆先导孔不同试段压水资料的分析统计，可以得出以下结论：

a）对同一压水试验段，随着压力的不断增大，试验结果透水率也呈增大趋势。原因是随着压力的增大，进入岩石开型孔隙的水量增速较快，即Q增速比压力P增速快，固依据透水率公式计算数值必增大。

b）对同一压水试验段，压力由小增大时试验结果透水率数据较真实，压力由大减小时试验结果透水率数据总体呈偏小趋势。原因是压力最大时流量大，在压力突然减少后岩石孔隙间未来的及消散的水对新进入钻孔的外来水有抵触效应，相应压入流量Q减少速度大于压力P减少速度，固计算结果偏小。

左岸下层灌浆廊道W1-1钻孔单点法压水试验结果与理论分析基本一致，即相同试段压水试验结果孔口封闭法大于孔内栓塞法。然而可以看出该孔孔内栓塞法最大的压力为0.30MPa时透水率q为54.4Lu， 压力为0.28时MPa透水率q却为58.29Lu（>54.4Lu），与上述试验结论相违背，原因是W1-1压力仅在0.28MPa～0.31MPa间变化，变化幅度太小。由此可以看出上述试验结论仅适用于压力P变化明显的情况下，对于变幅较小的孔段，上述结论效应不是很明显，甚至有可能出现与上述结论完全相反的结果。

5结论及建议

通过对金平水电站下层灌浆廊道先导孔压水试验的分析研究，对同一压水试验段，在试验压力变化明显的前提下，可以得出以下结论：

随着压力的不断增大，试验结果透水率也呈增大趋势。

压力由小增大时试验结果透水率数据较真实，压力由大变小时试验结果透水率数据总体呈偏小趋势。

对同一压水试验段，相同试验压力条件下，孔口封闭压水法试验结果一般大于孔内栓塞压水法。

在生产灌浆时，若只是为了粗略了解各灌浆段在灌浆前的岩体渗透性，查看各次序灌浆孔透水率变化规律，则可采用孔口封闭法进行压水试验。但是，若采用先导孔压水试验结果来确定帷幕灌浆深度时结果误差较大，为了提高效益，节省工期，建议采用孔口封闭法和孔内栓塞法相互结合进行的方式进行压水试验，即对于设计孔深以上各试段采用孔口封闭法，对于接近设计孔深（可从设计孔深以上5m处起，以便压水试验进行）或超过设计孔深段的压水试验采用孔内栓塞法进行。如此以来即节省了工期又在关键段取得了较为精确的压水试验资料，可以为大坝防渗提供更为有力的原始试验数据，保证工程防渗质量。

参考文献

[1]谭清林.四川省甘孜州金汤河二期工程金平水电站初步设计报告[R]，2005.

[2]张珊.四川省金汤河金平水电站首部枢纽基础灌浆施工技术要求[R]，2011.

[3]余万龙. 四川省金汤河金平水电站首部枢纽及引水隧洞上段工程施工JP/C1大坝基础帷幕灌浆试验方案[R]，2011

灌浆法论文篇4

关键词：高压摆喷灌浆，防渗，应用

 

高压摆喷灌浆作为地基加固、基础处理广泛地应用在建筑领域，通过广大水利技术人员的辛勤努力，高压摆喷灌浆在复杂多变的水利工程中逐渐得到应用和推广，高压摆喷灌浆早期应用于水库的除险加固工程中，随着这项技术的逐步成熟，逐渐应用到河道堤防和灌区渠道的防渗领域中。通过对陆浑灌区总干渠蝎子沟填方渠漏水段的高压摆喷灌浆试验，体现高压摆喷灌浆在灌区渠道防渗中具有投资适中，防渗效果良好，施工条件要求较低等特点，我总结出一套在灌区填方渠道进行高压摆喷灌浆施工经验及故障问题解决技巧。

1、工程概况

河南省陆浑灌区工程始建于70年代，为浅山丘陵灌区，部分填方渠道为群众性大施工，填筑由渠道开挖的粘土、壤土、泥结卵石混合土质填筑而成，填筑质量较差、压实度较低，渠道通水期间，填方渠道坡脚处多处大面积渗水，浸泡群众庄稼，造成减产或绝收现象时有发生，群众怨言较多，群管关系紧张，同时已影响到填方渠道的安全稳定及正常运行。论文参考网。本次选取总干渠蝎子沟填方漏水段为高压摆喷试验段，总结和研究高压摆喷灌浆对灌区填方渠段防渗效果，摸索出渠道防渗的新思路和新办法。

总干渠蝎子沟填方渠段位于陆浑灌区总干渠16+727处，坝长222m，最大坝高7.1m，，渠道内坡比1：1.75，外坡比为1：1.5。

2、高压摆喷灌浆原理、施工工艺

高压摆喷灌浆是采用高压水或高压浆液形成高压喷射流束，冲击、切割、破碎地层土体，并以水泥基质浆液充填，掺混其中，形成扇形断面板墙状的凝聚体，起到对工程进行加固和防渗的作用。高压摆喷灌浆工艺详见下图：

高压摆喷灌浆工艺图

根据设计要求，沿坝轴线布置灌浆孔，孔距1300mm，分两序孔灌浆，同序孔间距2600mm，钻孔直径为98-118mm。首先根据设计文件，布置试验先导孔，采取芯样，校核地层，摸清填方渠段地层、土质等情况，确定各孔高喷灌浆孔深度。按照设计灌浆参数进行施工，随后开挖检查，根据实验校核孔距和灌浆参数。

2.1、高压摆喷墙型式

本工程采用三管法进行高压摆喷灌浆，处理长度250m，设计摆喷墙参数：喷射直径D≥1500mm，孔距1300mm、折角为25°，摆角为30°（±15°）、塔接长度≥200mm、防渗墙厚度150-300mm，平均厚度200mm。高压摆喷墙型式详见下图：

2.2设计灌浆参数：

（1）水：水压35-40MPa、流量70-80L/min、气嘴数量2个、喷嘴直径1.7-1.9mm。

（2）气：气压0.6-0.8MPa、气嘴数量2个，环状间隙10-1.5mm

（3）水泥浆：浆压0.3-1.0MPa、流量60-80L/min、浆液密度≥1.5g/cm3。

2.3、制浆：高压摆喷灌浆为水泥浆，采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比1：1,浆液密度为≥1.5g/cm3。二级搅拌、二级过滤。一级搅拌时间不少于90s，经过滤后落入二级搅拌机，边搅拌边过滤边应用，过滤筛网眼尺寸为2mm。

2.4、高压摆喷灌浆：钻孔施工完成后，经施工队自检、监理抽检合格后进行。论文参考网。灌浆采用二序施工法，先灌Ⅰ序孔，后灌Ⅱ序孔。下喷射管前，应进行地面试喷，检查机械管路运行情况，并调准喷射方向和摆动角度；下入喷射管时，应采取措施防止喷嘴被堵塞。喷射管下到设计深度后，先送水泥浆液，再送水和气，按校正后灌浆参数进行喷射灌浆，待孔口泛出浆液浓度≥1.4g/cm3，再按设计提升速度提升喷射管。

2.5静压回灌：当提升管提至距孔口500mm时，停止水和气，再停水泥浆，孔内水泥浆液会产生析水、沉淀、固结，顶部会出现凹坑，需进行静压回灌处理。

3、高压摆喷灌浆的质量检查

根据《水利水电工程高压喷射灌浆技术规范》（DL/T5200-2004）规定，高压摆喷灌浆防渗性的常用的检查方法为围井、钻孔和其他方法，本工程由于受工程地形和场地限制，采用LTD-2100型探地雷达沿摆喷墙轴线对全段墙体进行连续测量，对怀疑有灌浆质量问题的部位进行开挖检查。经检测灌浆连续性较好，对怀疑的2处进行开挖检查，墙体比较连续和完整，没有出现灌浆不明显或灌浆不足的现象。

同时在施工过程还要原材料和各道工序质量的进行检测和检查。论文参考网。

4、施工过程中的问题处理

在高压摆喷灌浆施工过程会出现许多问题或异常情况，此时要仔细分析原因，采取不同措施冷静处理。常见的问题有钻孔和灌浆过程中的塌孔、漏浆、串孔、孔口不回浆或浆液密度变小、高喷墙因故中断等施工问题。

4.1塌孔：由于本段渠段内土体内含有较多的砂卵石层，在钻孔的过程中，多孔在钻孔过程中出现塌孔现象，主要采取的措施是采用泥浆护壁和套管护壁方法。

4.2冒浆：在灌浆过程中出现冒浆现象，采取的主要措施，加大浆液浓度，降低灌浆压力，间断性灌浆等。

4.3、孔口不回浆或浆液密度变小：孔口不回浆首先应停止提升喷将管、加大进浆量、观察相邻钻孔或边坡是否有漏浆部位。

4.4、高喷墙因故中断：高喷墙因故中断后恢复施工时，应对中断孔段进行复喷，搭接长度不得小于0.5m。

5、灌浆实验总结：

5.1优势：高压摆喷灌浆作为在渠道防渗的一种新型措施，具有加固填方渠道和渠道防渗双重作用，工程完成后隐蔽性较好，受外界侵害较少，耐久性较好；在渠道填方段填土高度10米以下时，比传统的全断面混凝土衬砌在工程造价由竞争优势。

5.2、劣势：工程施工技术含量较高，工艺较复杂，对地层的使用范围有限。

6、结束语

高压摆喷灌浆随着它的技术逐步成熟，将会在更多的灌区渠道防渗中发挥更大的作用

灌浆法论文篇5

【关键词】灌浆法；公路桥梁隧道施工；应用

中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：

近年来，随着国民经济水平的发展，各类等级公路的建设进行的如火如荼，这在很大程度中方便了人们的生产和生活，在公路施工的过程中，桥梁与隧道的建设是其中的重要组成部分，与公路路基相比而言，桥梁与隧道施工具有一定的特殊性，对于施工方法的要求也更高，如果未掌握好施工技术，很可能导致公路在投入使用后出现各种各样的质量问题，提高桥梁与隧道的施工质量也成为施工管理人员关注的重点问题，就现阶段来看，灌浆法作为公路桥梁隧道中常见的施工技术，能够很好的防止桥梁隧道中各类病害问题的产生，下面就具体介绍灌浆法的类别及其具体的应用要点。

1 灌浆法相关介绍

灌浆法又称为压力灌浆法，即利用压力将固结浆液通过钻孔注入建筑物裂隙与土体孔隙中，改善其物理力学性能的一个过程。灌浆在注入裂缝后，能够以渗透、填充和挤密的方式挤出岩石和土体裂缝中的空气和水分，这样就能够将原先松散的土体凝结成一个整体，达到提升其水稳性和强度的目的。就现阶段来看，灌浆法包括高压喷射灌浆与静压灌浆两种，高压喷射灌浆时利用钻机将注浆管钻进土层预定位置，再利用高压设备将高压流喷射出来，当速度快、能量大的高压喷射流超过土体结构强度时，土粒便会剥落，其他土粒会按照一定比例与浆液重新排列行为固结体，这样就可以达到加固桥梁的作用。静压灌浆方式与之相比能够很好的解决桥梁与隧道的加固问题，也能够解决土体防渗问题，技术难度也较小，因此，在公路桥梁隧道的施工过程中，静压灌浆方式的应用范围更加的广泛。

2 灌浆法在公路桥梁隧道施工过程中的应用

2.1 灌浆方案的设计

灌浆需要按照地质勘察、方案选择、灌浆试验、设计计算、修改优化的过程进行，具体的设计内容要包括灌浆标准的确定、灌浆材料的选择、施工范围的确定、浆液影响半径的设置、钻孔的布置、灌浆效果的评估等等。在公路桥梁隧道的灌浆处理过程中，对于强度较低的底层可以使用压密灌浆的方式进行处理，对于硬质的土层可以使用劈裂灌浆的方式进行处理，对于砂砾层则可以使用渗透灌浆的方式进行处理，灌浆方式能够单独使用，也可以组合使用。在灌浆顺序的决定上，对于砂砾层较多的地层，一般使用分段式灌浆的方式来处理，对于软弱地层，也可以使用以上的处理方式。

在浆材材料的配比设计方面，一般应该使用0.8:1-1:1水灰比的配合比浆液，对于浆液扩散半径的确定可以使用以下的计算公式来计算：

其中，k为砂砾土渗透系数；h为灌浆压力水头；t为灌浆时间；n为砂砾土空隙率；为浆液和水的粘滞比；R为浆液扩散半径；为灌浆管半径，如果地基较为复杂难以计算参数时，就要使用现场注浆试验的方式进行确定。

在灌浆压力的确定方面，适度的灌浆压力能够有效提升土体强度、减少灌浆孔的数量，但是如果压力过大，就有可能破坏地基结构，为了解决这一问题，必须确定好地基的允许注浆压力。灌浆压力与地层强度、密度、初始应力等多种因素有关，往往难以预测到所有的因素，此时必须要使用现场灌浆试验的方式进行确定。一般情况下，灌浆压力的选择应该根据施工地区涂层埋深和性质进行确定，砂性土经验数值约为0.2到0.5MPa，粘性土经验数值约为0.2到0.3MPa，在由于环境因素、地基条件和灌浆目的不同难以确定参数的情况下，可以参考其他的施工工程进行确定。

在注浆量的确定方面可以使用以下的公式进行计算：

其中，Q为每孔的注入量；A为浆液损耗系数；R为浆液有效扩散半径；H为注浆孔深；k为孔隙率；为浆液充填系数。

2.2 灌浆施工操作方案

灌浆施工操作方案按照如下的流程进行：

确定灌浆孔深度、确定灌浆压力、确定灌浆量、灌浆检查，在确定灌浆孔深度时需要结合勘探资料；灌浆压力则需要在施工现场根据实验进行确定，一般而言，桥梁基础灌浆加固灌浆压力约为0.3到0.5MPa，如果在灌浆过程中遇到特殊情况则需要进行科学分析再调整灌浆压力；灌浆量则根据上述计算公式可以得出；待整个灌浆过程完成后，需要进行检测，孔段吸浆量小于0.6L/min，且延续30min方可结束进行下一阶段的工作。在开始灌浆前，需要做好完善的施工准备工作，准备内容包括灌浆施工所用的机具设备、施工人员、技术人员等等。在具体的灌浆过程中，应该控制好几项工艺，即成孔、安放灌浆管与封堵孔口、搅拌、灌浆、成孔。在成孔时，应该注意好地层的变化，在钻头钻至粉性土时，应该先下导管护壁，再使用捞砂筒钻至粘性土中；在安放灌浆孔与封堵孔口时，应该使用软橡皮进行包裹，防止泥沙进入花管中；在搅拌时，需要先将一定量的水导入搅拌桨筒中，再使用搅拌机进行搅拌，搅拌完成后加入一定量的水泥，再搅拌3到5min过滤浆液后方可使用；当整个灌浆完成后，应该及时进行封孔，封孔完成的24h内还需要对孔口进行检查，如浆液下沉则需要及时的进行补浆。

2.3 灌浆法在公路桥梁隧道施工过程的实际应用

以某地公路为例，公路中包含桥梁与隧道施工，基槽开挖深度为4m，由于施工条件具有一些限制导致回填料具有空隙率大、压实不充分的情况，为了防止沉降变形情况的产生，必须做好加固处理工作。根据工程的具体情况，可以使用袖阀管法静压注浆方式进行加固处理，该种方式可以有效提高地基强度和填土密实度，减少沉降和变形情况的产生。

施工程序包括防线定孔位、钻孔、下注浆、制浆、洗孔、补浆几个方面，在施工前要准确的测量出涵管外轮廓线，并按照标准规定的要求进行定孔位和防线，设置好孔位的标志；在钻孔时要固定好钻机的位置，钻进过程中，详细的记录好地层情况、异常情况、钻孔深度、处理措施等等；制浆要严格遵照设计配合比，配置好的浆液要在4h内使用完；为了保证注浆效果，在每次注浆完都要进行洗孔，这样才能保证下次注浆的顺利进行。

在灌浆时，要将注浆压力控制在0.2到0.4MPa，具体的压力需要根据试验结果进行确定，整个灌浆的程序分为二序孔，孔距灌浆遵循由稀到密的原则，第一序孔孔距为5.0m，第二孔序孔距为2.5m。灌浆使用自下而上的方式，每孔根据实际的情况灌浆2到3遍，钻孔位置不得超过5cm，垂直度必须小于1.5%，沉渣厚度也要控制在20cm。据统计，此次工程共计220个孔数，单孔深为4m，使用该种灌浆方式取得了很好的效果。

3 结语

将灌浆法应用在公路桥梁隧道施工中能够有效减少开挖工程量，同时，该种施工方式也不会受到天气因素的影响，操作方式相对简单，可以取得良好的社会效益，此外，经过造价比较，灌浆处理方式有着一定的资金优势，值得在施工过程中进行推广。

参考文献：

[1]陈卓.灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用[期刊论文].交通标准化,2013,04(08)

[2]刘娟.公路桥梁混凝土施工质量控制[期刊论文].交通世界(建养.机械),2012(12)

[3]王雪莲.浅谈灌浆法在山区高填方路基边坡处理中的应用[期刊论文].黑龙江交通科技. 2009(01)

灌浆法论文篇6

关键词：水利工程；灌浆技术；论述

中图分类号：TV 文献标识码：A

1根据地基基础情况来灌浆

针对各种岩石地基，一定要先勘察清楚基岩的具体情况，了解其变形位置、应力和对承受水的冲击压力等各项指标，然后确定好浆液材料的配用，调配出优质浆液，用灌浆设备把配制好的浆液压进岩层的裂缝里，经过一定时间后硬化胶结，以提高岩石地基的强度和抗渗透性能。

这里介绍几种方法并对其进行浅析：

1.1帷幕灌浆

帷幕是建立在坝体上的一道整体防渗墙，用于减缓压力和抵挡水面正面冲击。通过这种手段能有效控制坝基的渗透程度，并减少水面对坝体的渗透的压力，使渗透被合理控制。故而对坝体施行帷幕灌浆时，需要对地质情况和作用水头的状况进行考察。此灌浆比固结灌浆需要达到的深度要大的多，一些工作点在帷幕深度上起码上百米甚至几百米。施工时以单孔灌浆为主，这种灌浆方式对灌浆压力的要求很强。因为帷幕灌浆需要很大的工作量，和坝体工作可能冲突，因此施工仅限在坝体灌浆廊道予以进行。但这也有利于基岩灌浆与坝体抬高两方面工作同时开展，给灌浆积攒了一定数量和重量的混凝土，灌浆压力得到提升，使灌浆达到一定效果。高坝灌浆帷幕需要和坝肩有一定深度的结合，需要挖灌浆平洞来辅助工作，很多两岸岩体与坝基组合而成的灌浆帷幕能够达到很大面积，远超于坝体挡水面。

1.2固结灌浆

固结灌浆，是为了将基岩的强度与统一性得到巩固，并减少透水。如果基岩地质条件允许，则在坝基以及下游地区存在很大应力的位置进行灌浆孔的布置；如果在地基情况不允许，坝体水平高度较大时，则要充分而完全地进行灌浆，并且也包括了坝基周围的部分，都要固结灌浆。灌浆孔的深度一般为5~8m，也有深达15~40m的。各孔在平面上呈网格交错布置。通常采用群孔冲洗和群孔灌浆。固结灌浆适用于厚度过关的坝体，这种情况能够预防基岩表层浆液冒出，并有很强的灌浆压力，提升灌浆结果，并需要将基岩以及坝体同时考虑。如果基岩硬度过关，则为了提升工作速度，可直接无混凝土压重固结灌浆，如果在混凝土上完成钻孔灌浆，需要等到钻孔处的混凝土强度超过1/2时再进行，或首先钻在岩基上，并预设灌浆管，灌浆前确保混凝土的厚度达到一定值。

1.3接触灌浆

接触灌浆是为了使坝基与岸肩以及混凝土之间的粘合能够达到一定强度，使坝体具备抗滑和稳定的效果。通常是通过混凝土钻孔压浆或预先在接触面上埋设灌浆盒及相应的管道系统，配合同结灌浆亦可。接触灌浆需要在坝体混凝土获得相应的温度和强度之后开始，否则可能发生收缩性裂纹。

2根据漏水通道损毁严重程度进行灌浆补救

在遇到较为严重的漏水通道损毁情况时，譬如一些水流大或者倾角较大的通道裂缝，一般施工人员习惯采用定向爆破的方法来解决，但这种解决不尽科学，不仅浪费原料，还可能给大坝造成危害。所以，我们必须要寻找更有效的方法。

2.1冲填级配料。

在孔口用稠水泥浆冲灌粗砂和砾石，但要注意粒径必须要从大到小进行。若灌注一段时间后仍无效果，再改用浓浆冲灌级配粒料。配料时可先搅拌成一定稠度的浆液从孔口倒入，等灌满后用常规方法进行灌注。所谓级配料，应是包括土、砂、砾石等粗细颗粒都有的混合料，能自然形成反滤层。其中包含的粒料应是先细后粗，逐级探索，到某一级再也灌不进时即停止。充填粒料的目的，主要是希望用某一级砾石在窄缝处形成“架桥”，迅速将缝隙在中途堵住，以便于形成反滤层，最后将通道堵死。

2.2双浆液灌浆。

双浆液灌浆是化学灌浆中的一种，也属于控制灌浆的范畴。水泥浆液和速凝剂，一般采用水玻璃，分别从两个灌浆管进入混合器，水泥浆和水玻璃在混合器中充分混合后，在速凝前到达孔底。为了达到预期的防渗效果和满足防渗体的强度要求，需要对浆液的扩散距离进行控制。浆液既不能扩散得太远造成材料的浪费，又不能因浆液的扩散范围太小使防渗体的强度不够。如果浆液凝结时间太短，灌浆孔将被堵住。如果浆液凝结时间太长，在混合物到达地层前将被冲走。如何有效地控制灌浆，形成有效的截水墙来堵水，对岩溶地区灌浆非常关键。为此，往往需要通过现场的试验来确定双浆液灌浆中的浆液比例、灌浆压力、灌浆流量等施工参数，以达到有效封堵大漏洞的目的。

2.3无塞灌浆方法

无塞灌浆因采用无塞灌浆技术而得名，无塞灌浆技术的使用原理是钻一个比帷幕灌浆孔（56mm）大20mm（76mm）的孔，其孔长为1.5~2.5m，原本叫做“自上而下、循环式、不待凝、孔口封闭灌浆法”，其特点在于无塞灌浆技术的运用。不是原来一套复杂的灌浆塞，而是一根钻杆或无缝钢管作为射浆管，以钻杆与于L壁之间的孔隙作为循环灌浆的回浆管。其它施灌流程同常规账幕孔口封闭灌浆法一样。每一段灌浆结束，即可提出钻杆。换上钻具进行下一灌浆段的钻孔，与灌浆而不需要待凝。由于只钻一个灌浆段即可灌浆，这样就使钻孔中产生的岩粉对裂隙的堵塞影响减少，故勿需进行冲洗而直接进行灌前压水与灌浆。“无塞灌浆技术”大体具备下列优点：因常规帷幕采用灌浆塞而改良为“无塞”，明显地缩短了试验时间，提高了工效，同时提高了帷幕灌浆质量。

2.4混凝土裂缝灌浆技术

此项技术最开始并没有被基础施工灌浆技术所采用，而是随着建筑工程的不断实践才逐步引进了混凝土裂缝灌浆技术。它与混凝土裂缝化学灌浆技术在建筑中的应用开始于同一时期。我国首例采用此项技术的水利工程便是在青铜峡水库工程建设中。青铜峡水库在裂缝处理技术中，首先采用了大体积混凝土裂缝灌浆。

2.5环氧胶粘剂灌浆方法

采取环氧胶粘剂灌浆方法可以填充和弥合宽0.1mm以上的混凝土裂缝。通过十余年来的实际应用，已证明环氧灌浆法修补混凝土裂缝在技术上是可行的，在经济上也是合理的。这一方法的成功为修补土木建筑工程混凝土裂缝提供了一个新的途径。环氧灌浆法曾先后在北京和全国其他地区得到广泛使用，应用范围有公用建筑的大梁、工业厂房的吊车梁、公路桥梁、地下铁道涵洞、各型水工构筑物以及大型体育馆的抗冻地面的修缮等。这种方法在各地应用的过程中又不断得以改进和完善，至今已经成为混凝土构筑物加固和堵漏的一种重要方法。

灌浆法论文篇7

关键字：水利水电工程；灌浆技术；质量；系统；措施’;

Abstract: With the rapid development of economy, science and technology have make a spurt of progress of development. The construction of water conservancy and hydropower projects has gradually attracted the attention of the society. But in the process of construction, water conservancy and Hydropower Engineering, grouting technology is a very complex technology, and grouting is not easy to control. Years of water conservancy and hydropower grouting work experience the author in this paper, a brief overview of the construction of hydroelectric grouting, grouting quality, and to control the filling system and project cost control subsystem, environment subsystem are introduced.

Keywords: Water Conservancy and hydropower project; grouting technique; quality; system; measures

中图分类号：U445.55+2 文献标识码：A 文章编号：

前言：

随着水利水电工程的不断发展，其规模也在不断地扩大。各种先进的施工工艺、施工材料以及施工机器设备都在不断地进步与发展。但是，由于水利水电灌浆工程的高技术含量以及施工的难控制性，导致在实际施工过程中仍然会有一系列的问题出现。文章中笔者结合多年的工作经验对灌浆过程中存在的问题进行简要的介绍，并针对这些问题给出了解决方案。

1 水利水电工程灌浆施工控制理论中存在的问题：

1.1在多数情况下，传统的水利水电灌浆工程的控制模型仅仅从子结构的角度出发进行控制，将系统中的很多因子都抛诸脑后，并没有进行系统的控制，所以在施工过程中无法控制复杂的系统程序和计算精度之间的关系。进而导致在水利水电灌浆施工过程中出现的问题。

1.2由于水利水电工程的施工环境较为复杂，并且施工周期较短，并且为了提高经济效益要对工程造价进行合理的控制。除此之外，由于施工人员没有接受过严格的培训，理论知识以及技术水平不足。由于以上几种因素，造成在实际施工过程中，对施工方法进行简单化处理，这就造成了灌浆过程无法控制的原因。

1.3在实际施工过程中，由于灌浆系统结构存在不确定性，这就造成了灌浆系统对结果的处理存在问题，导致结果存在一定的偏差。所以，想要在施工过程中灌浆过程能够得到有效控制，就必须保证灌浆系统结构的确定性，并做好理论基础工作。

2 施工控制概念结构

2.1水利水电灌浆工程就好比是一个包含了若干个子系统的复杂系统。而灌浆施工控制理论应该根据灌浆工程的特点，在最合理的情况下求解此系统的解决措施以及改善方法。灌浆施工控制理论在浆液的灌浆载体中渗流和相互作用规律的数学表述、模型化和最优化技术的基础上，加上了公理化、因果反馈和工程分析等内容。

2.2 整个灌浆系统的控制过程。

为了保证水利水电灌浆工程在实际操作过程中能够得到有效的控制。我们采用工程分析和最优性准则相结合的手段对整个灌浆系统进行处理。运用最优化的处理方法以及浆液渗流理论对灌浆系统中的每一个子系统进行控制。将各个系统进行单独控制以后，在运用耦合变量将各个子系统有机结合起来。之后在将其中一个或多个子系统进行最优化的松弛，使子系统保持独立性。在对灌浆系统进行优化时，子系统不一定全部是最优化的，但子系统的最优解必须满足耦合方程。

2.3 在全系统运行最优化分析的基础上进行工程分析。笔者结合多年工作经验从以下几个方面进行分析：①为了保证整个系统的技术的可能性，我们应该从工程的观点出发对决策变量以及系统最优化的前提下获得的施工控制措施进行研究分析；②为了判断灌浆系统的稳定性，我们应该避免灌浆系统在运行一段时间之后发生的变化导致结果出现变化的情况。这就要求我们对输入到灌浆系统的新的变量以及控制模型进行灵敏度分析以及反馈分析。

3 灌浆质量子系统控制

3.1 灌入能力、强度特征以及可塑性等都是灌浆质量子系统的内容。但是灌浆质量子系统的控制目标会随着设计要求的变化而变化，当水利工程的性质发生变化时灌浆质量子系统的目标也会随之发生变化。在对灌浆的施工过程进行控制时，浆材的选择必须严格按照预定的控制目标要求进行。除此之外，还必须符合地质条件的要求、并且满足浆材性质及施工技术工艺之间的关系 ，以及在坝基或混凝土坝体中的渗流场、温度场诸反应，使其达到最优选择。下面对灌浆定理进行简要的介绍：

尺寸效应定理。在渗透灌浆时，要求浆材对孔隙之间的关系必须满足尺寸效应的要求。具体来说，就是空隙的尺寸以及被灌介质的缝隙必须要大于浆材的颗粒尺寸。

(2)劈裂定向定理。灌浆过程中如果使用的是劈裂灌浆的方法，那么在载体上垂直方向上的最小主应力的平面上一定会发生劈裂现象。

(3)劈裂判别定理。为了有效的判断水利劈裂现象的性质以及正确表示灌浆在载体中发生水利劈裂现象的条件，我们可以采用曲线法以及数值法来进行判定。下面对数值法进行详细的介绍。

在对钻孔压水试验结果进行分析判断时，数值法可以分为三种不同的类型：第一种情况，当水头和流量表现出线性关系时，在裂隙中水会以层流的状态显现出来，水利劈裂现象就不会在灌浆载体中出现。第二种情况，当水头和流量的关系式平方根函数关系时，在这种情况下，渗流会以紊流状态呈现出来，这样就会导致裂隙中的填充材料呗压实，阻塞现象在裂隙中也即有可能发生。第三种情况，当水流的增长速度低于流量的增长速度时，我们就可以判定出渗流断面已经扩大了。导致这种现象发生的原因是裂隙发生变形或者是载体劈裂，裂隙的填充物一旦被冲走通用会导致这种现象的发生。

(4)吸渗反应定理。吸渗作用是由于化学浆液对低透介质产生作用时发生的，渗透作用的产生是由于浆液对载体的润湿能力和亲和力。

3.2 加强沟槽的质量管理

在给排水工程中沟槽开挖是最基本的环节。在实际施工过程中，如果气候条件发生重大变化时，或者在地下水位过高的情况下，施工人员应该及时和技术人员、设计人员进行沟通，制定出合理的措施来进行处理。在实际操作过程中应该严格按照设计说明、图纸以及相关的规定进行。

3.3 管道安装的质量管理

在施工过程中，对下管一定要进行严格的控制，必须保证垫稳管道，对于倒坡现象必须要避免，不能发生，除此之外，还应该将管内进行清扫，不能有杂物，再者对于关凤的宽窄在预留时一定要合理。

在施工过程中，如果沟槽的开挖是因为客观原因无法进行时，我们应该要经过专业的技术人员进行分析批准以后，才能处理混凝土管和钢管，但在处理之前必须保证管道内外的光滑程度，达不到要求的要进行处理，这样做是为了降低摩擦现象对施工产生的影响。

3.4混凝土裂缝灌浆技术混凝土裂缝灌浆技术最初是从坝工构筑物开始运用的,以后才引用到建筑工程中来。通过多年来的实际应用，已证明环氧灌浆法修补泥凝土裂缝在技术上是可行的,在经济上也是合理的。这一方法的成功为修补土木建筑工程混凝土裂缝提供了一个新的途径。环氧灌浆法曾先后在北京和全国其他地区得到广泛应用，应用范围有公用建筑的大梁、工业厂房的吊车梁、公路桥梁、地下铁道涵洞、柑架、小型水坝以及大型体育馆的抗冻地面的修缮等。这种方法在各地应用的过程中又不断得以改进和完善,至今已经成为混凝土构筑物加固和堵漏的一个重要方法。

结束语：随着水利水电工程的不断发展，新技术、新材料的出现，在水利水电灌浆过程中依然存在了许多问题，笔者结合多年的工作经验对水利水电工程灌浆施工控制理论中存在的问题，以及施工控制概念结构和灌浆质量子系统的控制进行了介绍，希望对大家有所帮助。

参考文献

【1】曹荣东;水利水电工程灌浆施工技术与质量控制[J];科技风;2010年04期

【2】祖晓康．浅析市政工程施工技术；科技 致富 向导 2011(26)．

灌浆法论文篇8

关键词：灌浆法；公路桥梁；隧道施工；应用

1 灌浆法的概述

1.1 基本原理

灌浆法的实质，就是在液压、气压等多种原理的影响下，将固化的浆液注入天然（人为）的缝隙中，进而改善缝隙处的物理学性质，达到以下目的：（1）加固：提高岩土的变形模量，使目标岩土更加密实；（2）封堵：填补孔洞；（3）防渗：封闭缝隙，控制渗透量。而从当前公路桥梁隧道施工中，灌浆法也是一种十分常见的技术形式，例如在施工中发现墩台出现裂缝现象，则通过灌浆法就是对这些裂缝进行加固，进而提高工程质量。

1.2 灌浆法工艺要求

在公路桥梁隧道施工中应用灌浆法，一般要重视以下几方面的施工要求：（1）满足灌浆量。在施工过程中，应该保证公路桥梁隧道的灌浆达到饱和状态，使浆液能够充满地基，因此在灌浆过程中需要不断的开展灌浆量计算，并根据工程项目进度以及实际情况变化确定灌浆量。（2）注意控制灌浆压力。灌浆压力是影响施工效果的重要因素，一般在灌浆施工中，灌浆的压力约为0.3-0.5MPa，若出现特殊情况，需要相应的调整灌浆压力值。（3）确定灌浆结束指标。一般在灌浆施工中，主要根据孔段的吸浆量来约定灌浆结束指标，例如当孔段吸浆量小于等于0.6L/ml，则可以在灌浆开始后的30min 结束施工。

1.3 灌浆法的种类

（1）填充灌浆法。填充灌浆法是灌浆施工中最常见的一种灌浆形式，这种灌浆方法能更好的处理多种原因下产生的裂缝现象，有助于针对性的处理裂缝现象，强化目标地区物理性质。（2）渗透灌浆法。通过渗透的方法将灌浆液送至需要处理的位置，该方法常用于地基、侧壁的加固，通过渗透灌浆处理，目标地区会形成一个十分稳固的面，最终增强其力学性能。（3）压密灌浆法。压密灌浆法在隧道施工中较为常见，通过高压注射的方式，将高浓度浆液送至裂缝中，通过这种方法处理后，浆液能快速的与缝隙结为一体，效率高。

2 灌浆法的操作流程

一般来说，普通灌浆法的操作流程比较繁琐，具体的来划分，可以分为几项不同的施工工艺，例如钻孔，搅拌，灌浆操作等。首先，需要确定进行施工的时候需要的灌浆孔深度以及灌浆的压力这样可以更好的进行施工，一般来说，在公路桥梁隧道中的灌浆压力一般为 0.3～0.5MPa，另外，灌浆过程中还需要根据相关的实际情况进行相应的灵活调整。这样以来就可以确定灌浆量，从而可以更好的进行施工，灌浆量在灌浆法中可以根据相关的标准进行相应的计算，最后，在开始灌浆操作之前还需要进行相应的灌浆检测，这样可以让灌浆操作更加稳定的进行，最终可以确保工程安全的进行施工。

3 灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用

3.1 施工准备工作

在工程项目灌浆处理之前，对隧道裂缝进行处理，充分清除其中的杂质。之后沿着裂缝的方向开凿出“U”、“V”型槽，保证槽体深而宽。开凿按照先纵深、后凿宽的顺序进行，在凿槽结束后，通过气泵等设备进行处理，避免影响施工效果。在裂缝开凿清理后，施工人员进行其他准备工作，包括：（1）对设备进行检查。对所有灌浆设备进行检查，确保在施工中每个设备都能保证持续性作业。（2）对材料进行检查。根据灌浆材料的类别、总类、级配等进行检查，检查施工原材料是否满足工程项目开展的需要。

3.2 施工

（1）埋设灌浆嘴。常见的灌浆最主要分为灌浆管与灌浆盒两种。其中灌浆管的使用范围较为广泛，灌浆盒主要用于裂缝顶端、裂缝宽度较大的位置。该工程在施工中，每个裂缝处都设置了一个进浆孔与排气孔，保证浆液能顺利进入缝隙内部。（2）封缝。封缝能将裂缝形成一个密封的空腔，保证灌浆施工顺利进行。该工程在施工中，现用水泥砂浆封缝凿槽；为保证砂浆和裂缝的粘着力，先在槽面上涂刷一层环氧树脂将，再嵌填水泥砂浆。封缝结束后，检查封缝效果，保证施工质量。（3）配置浆液。严格按照施工准备要求来配置浆液，以保证浆液能满足工程项目需要。在配置浆液过程中，应该根据浆液凝固时间与灌浆速度确定配置浆液的数量。（4）灌浆。灌浆泵是此次工程施工中的主要灌浆设备，在保证灌浆泵平稳工作的前提下，从裂缝的一段向另一端持续灌注（若是竖缝，需要自下而上灌注）。在整个灌浆过程中，持续的以0.43-0.46MPa压力展开灌浆。（5）封口。灌浆结束后，确保缝内浆液已经初凝并且不会发生外流后，拆除灌浆嘴，并用灌浆液水泥膏抹平灌浆封口。（6）检查。封口后，清除灌浆嘴上残留的浆液，必要时进行重复使用；通过压力水检查灌浆效果，若发现灌浆质量不达标处，需要及时的处理。

3.3 特殊问题与处理

3.3.1 灌浆问题的处理

一般在灌浆施工过程中，通常采用空口封闭的纯压方式，进而从整体上保证公路桥梁隧道灌浆的科学性。在封口处理过程中，若发现浆液在灌浆的24h 后出现下沉现象，相关人员应该及时补充浆液，后补充浆液的水灰比为0.5，指导浆液充满缝隙为止。

3.3.2 灌浆管的安放与孔口封堵

一般情况下，灌浆管下部应该设置一个0.8-1.0m 的花管，并保证花管的下方做封口处理；在使用花管时，部分流砂会流入花管内部，此时需要对花管外壁进行包扎（主要以软橡皮进行包扎）。

3.3.3 一些特殊情况的处理

例如在回填灌浆施工中，若回填灌浆施工因为发生意外而中断，则可能导致灌浆孔堵塞。为避免这种现象发生，在施工前就需要做好相应的准备工作，保证灌浆过程不会被打扰；若不可避免的发生了中断，则需要在30min 内恢复灌浆。

4 结语

总而言之，灌浆法是公路桥梁隧道施工的重要方法，在实际操作过程中，相关人员应当全面掌握灌浆法的原理与操作流程，并采取正确的施工方法来进行施工，以有效确保公路桥梁隧道施工的质量。

参考文献

[1] 蒋鑫.公路桥梁隧道工程施工中灌浆法加固技术的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2015，5（12）.

灌浆法论文篇9

关键词：岩基；灌浆；缝隙；处理

中图分类号：TV文献标识码：A 文章编号：

0引言

针对病险工程的不同实际情况，岩基灌浆施工技术及理论随着工程实践正在不断发展。我们应当结合各工程的具体地质、情况等，依据岩体力学、灌浆理论的基本理论，建立灌浆模拟计算的基本模型， 确立一套可行的工程实施方案。选择最为安全又经济的施工措施，深入分析浆体在岩基中的运动规律，提高岩基灌浆施工的有效性，确保水利工程施工的安全。

一、钻孔综合施工方法

钻孔应当采用金刚石或回转式钻机和钻头。 钻孔的孔向、孔深以及孔位等必须严格按照设计要求执行。为防止管底部流沙掉，影响钻孔进度，建议对砂卵石层进行钻孔时采用金刚石钻头。钻孔施工时，孔径上下要尽量保持一致，保持在75-91mm 之间。帷幕灌浆孔位与设计孔位的偏差值应尽量控制在 10mm 以下。帷幕灌浆孔径尽量不要大于 46mm，固结灌浆孔孔径也尽量不要大于38mm。

为了保证灌浆质量，因此要保证孔壁平顺，钻孔过程中，尽量避免孔壁缝隙被堵塞，不允许产生过量的岩粉细屑。当遇到地下水后，坝体土、壤土最好采用先钻进，然后再下套管的作业方式。为防止塌孔，涌砂层、流砂层要跟管钻进，通常采用活门钻头冲击跟管，坝体土、壤土打入。依据岩石的性质，基岩采用金刚石钻头自上而下分段清水钻进，这就需要选用胎体硬度较为合适的金刚石钻头。

钻孔过程中倘若遇到塌孔、掉块或内在洞穴而无法继续作业时，可以先进行灌浆处理，再行钻进。为防止洞孔流入污水或落入异物，各类钻孔施工暂停作业以及灌浆孔在钻进结束时，应当对钻孔进行冲洗，并将洞孔妥善保护起来，以免发生意外。

1、钻孔方法对帷幕灌浆施工效率的影响 由于基础防渗分部工程是制约工程沥青混凝土心墙施工的瓶颈，鉴于回转冲击钻造孔速率是地质钻机4倍～6倍的生产经验，针对回转冲击钻与地质钻造孔做压水试验，验证回转冲击钻造孔是否能够满足灌浆质量要求。1.1施工流程 对各孔使用相应钻机分别钻进，逐段采用单点压水试验，试验之后自底部向上逐段灌浆及封填（采用砂浆）。整个试验过程严格依据灌浆施工规范进行，各个必检项目均进行了严格监控。1.2灌浆情况及数据对比分析 通过对灌浆资料的分析，在相同的灌浆压力下，灌浆注入率没有大的差别，说明回转冲击钻的岩粉对灌浆的影响不大。

二、灌浆施工技术

按照《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》附录 A 中的要求， 各作业面的压水压力必须按照设计技术要求进行试验，先导孔、试验孔以及质量检查孔均采用自上而下的分段钻孔方式，单点法或五点法压水试验，从而确保流量的稳定。

灌浆试验表明，采用金刚石泥浆钻进的施工工艺可以有效地满足施工作业的需要，作业质量较高。压水过程中栓塞漏水、卡塞卡不住等问题得到有效的解决，灌浆用水泥量控制在较低的范围内，成孔相对较为容易。另外，使用潜孔锤跟管钻进比金刚石泥浆钻进的施工进度更快，平均施工工效可达到金刚石泥浆钻进的3~4倍。

覆盖层钻进作业结束后，进行孔口管埋设。孔口应露出地表10cm左右。 孔口管内按要求注入一定比例的浓水泥浆，直到孔壁与孔口管间溢出浓浆后，即可停止注浆。随后导正并固定孔口管，72h 之后便可凝结。各灌浆作业面钻孔结束后，应当采用大流量压力水对钻孔进行必要的冲洗。钻孔冲洗的标准为：将孔内钻孔岩粉冲洗出孔外，直至无法看到钻孔内残留的岩粉为宜。

三、灌浆压力处理

灌浆作业时，必须保证灌浆压力保持稳定。灌浆压力或注入率在灌浆过程中突然改变时，应当立即查明原因并采取措施，及时进行处理。灌浆压力越大，浆液越容易进入缝隙，灌浆效果也就越好。因此，灌浆作业时，灌浆压力应当尽可能取最大值。然而并非压力越大越好，压力太大，也可能造成地层掀动，裂缝扩大，破坏地层结构的危险。因此，当灌浆压力和注入率都没什么变化，而某一等级浆液注入量达到300L 以上或者灌浆时间已经超过 30min，这时候就应当改变浓水灰比。当注入率大于30L/min，可根据情况将浆水越级变浓。

所以，在保证不破坏地层的条件下，灌浆压力应当尽可能保持在最大允许值。但也应当注意，最大灌浆压力不允许高于灌浆塞以上岩层以及该岩层处压力的总和。由此，在进行灌浆压力控制时，可以将灌浆压力一次性提到设计值，也可以分阶段将灌浆压力提到设计值。

四、裂缝分析与处理

在工程设计中，认为裂隙开度小于 3 倍灌注材料颗粒的85％粒径的裂隙是不可以进行灌注的。浆液、水以及岩层结构面的重力作用相对来说是比较小的，在设计中可以忽略不计。同时，对于不同倾角的裂隙，浆液在其倾角中的扩散，造成的影响也是可以忽略的。

所以，对于常规的水泥颗粒，开度小于 0.2mm 的裂隙是不可以用来灌裂隙的；通常要求可灌裂隙的开度要在0.05mm以上。开度大于0.1mm的节理裂隙按结构面，具有结构面的强度、变形特性；对于化学溶液或者压水试验，

通常认为只要裂隙不是完全闭合的，都认为是可以进行灌注

的；而对开度小于 0.1mm 的节理裂隙，通常则将其变形参数、强度与岩石的变形参数、强度平均后，再设法得到等效岩体的强度、变形参数。再开始施工。

5．灌浆处理与封孔检查

基岩灌浆串浆处理措施：这种情况下，如果钻孔正在进行钻进作业，应当立即停钻。随后在串浆孔漏浆处安设灌浆塞，检查堵塞的严密性。再在灌浆孔中正常进行灌浆；如果串浆孔这时是待灌孔， 串浆孔与灌浆孔可同时卡塞进行灌浆。如果漏浆量较大，应当增加灌浆泵进行作业；如果灌浆塞卡塞严密性较差，可以将卡塞器上移位置，经检查卡塞器返水，重新卡塞。

岩层大量漏浆处理措施：各段灌浆时灌浆管必须深入灌浆段底部，管口离孔底的距离不允许大于50mm。如果发现浓浆灌注的进浆量有明显的减少时，应当采用低压或者逐步多级升压法，慢慢地升高压力。同时将进浆量限制为30~40L/min左右，直到正常灌浆为止。灌浆过程中，每连续灌注一段时间，或者灌注一定数量的干料之后，就应应当暂停灌浆，等待一段时间，等到浆体凝结后，再继续灌注。

灌浆施工过程中，灌浆管应当保持灵活的转动和升降。灌浆结束以后，应当随即将灌浆孔清理干净，接着进行封孔。应当采用浓浆灌浆法填实，再用水泥砂浆封孔。可以采用机械压浆法进行回填封孔。孔口管埋人岩体的深度应当根据最大灌浆压力和岩体特征来确定。孔口封闭期应当具有较好的耐压和密封性能。

结束语

岩基灌浆施工技术是建立在岩石基础上的水利工程的坝基的处理，通常情况下要先确定灌浆工艺、灌浆浆材等灌浆参数，然后

才能进行灌浆试验，这是由于灌浆工程的复杂性、隐蔽性还有对工程的重要性决定的，在这一点上灌浆试验由于自身的复杂性的限制等因素比较难以为灌浆施工提供较为全面、真实的信息。

岩基灌浆是提高岩基强度，加强岩基整体性以及抗渗性的有效措施。岩基灌浆施工技术的广泛应用，有效地缓解了水利工程施工技术难度高、工程量大、工期紧的问题。实践证明岩基灌浆施工技术是一种高效可行的办法，值得在深厚覆盖层施工中推广应用。

参考文献

[1] 杨勇，混凝土结构裂缝问题分析与防治[J] .水利水电。

灌浆法论文篇10

【关键词】煤矿；火灾；预防性灌浆

预防性灌浆就是将水、浆材按适当比例混合，配制成一定浓度的浆液，借助输浆管路输送到可能发生自燃的区域，用以防止煤炭自燃[1～2]，是使用最为广泛、效果最好的一种技术[3]。

1. 灌浆系统

1.1 浆液制备。

（1）当前浆液的制备方法有水力制备和机械制备两种。水力制备是利用高压水枪冲刷松散的粘土层使水土混合形成泥浆，具有制备简单的优点，但浆液浓度难以保证，防火效果差。

（2）机械制浆是按照一定的比例将制浆材料和水送入搅拌池，经搅拌机搅拌，输入注浆管路送至井下，其优点是浆液浓度容易控制，然而存在易堵管、输浆力度小、浆材要求高等不足。

（3）本文建议选择KDZS-1型多功能煤矿防灭火灌浆系统，该系统为移动式轻型设备，并可多组浆池协同灌浆、远距离输浆，经过滤后有多个输浆出口，可用黄土、粉煤灰等多种灌浆材料，具有设备简单、投资少、建设速度快、输浆力度大、防冻等优点。

1.2 灌浆站建设。

在风井场地建2个搅拌池和1个注浆池，浆池要设在较低的水平，池深和直径均为2m，池体用砖砌筑水泥抹面或用钢板焊接，其上固定搅拌器。搅拌池底部留有出料口，在浆液流入注浆池前设双层过滤筛子（孔径为10mm），搅拌池及注浆池侧面设800mm×800mm×2000mm下液泵坑两个，各安设离心式液下泥砂泵2台。灌浆系统连接如图1所示。

2. 灌浆方法

（1）预防性灌浆方法有多种，按照采煤与灌浆先后顺序关系，可分为采前预灌、随采随灌和采后灌浆。

（2）采前预灌就是在煤未开采之前对煤层进行灌浆，适用于老空区过多、自然发火严重的矿井；随采随灌就是随着采煤工作面推进的同时向采空区灌浆，主要有钻孔灌浆、埋管灌浆和洒浆，能及时对顶板冒落后的采空区进行灌浆处理；采后灌浆就等（是工作面）回采结束后，将整个采空区封闭起来后进行灌浆。

（3）这里采用随采随灌方法。为了保证及时、简便处理自燃隐患，设计采用埋管灌浆法（见图2）。采用埋管灌浆法前，沿采煤工作面进风巷或回风巷（根据进风巷和回风巷底板标高决定，一般选择底板标高相对较高的那条巷道）在采空区预先铺好灌浆管（工作面仰采时一般预埋10～20m钢管，俯采或平采时灌浆管预埋深度不小于50m），预埋管一端通采空区，一端接胶管，胶管长一般为20～30m，灌浆随工作面的推进，用回柱绞车逐渐牵引灌浆管，牵引一定距离灌一次浆，要求工作面采空区能灌到足够的泥浆。

3. 灌浆参数设置

3.1 浆液的水固比设置。

泥浆的水固比是反映泥浆浓度的指标，是指泥浆中水与固体浆材的体积之比。水固比的大小影响着注浆的效果和泥浆的输送。泥浆的水固比越小，则泥浆浓度越大，其粘度、稳定性和致密性也越大，隔离氧气的效果也越好，但同时流散范围也越小，输浆管路容易堵塞；水固比大，则输送相同体积的土所用的水量大，包裹和隔绝效果不好，矿井涌水量增加，在工作面后方采空区灌浆时容易流出而恶化工作面环境。浆液的水固比应根据泥浆的输送距离、煤层倾角，灌浆方式及灌浆材料和季节等因素通过试验确定，一般情况下为4：1，冬季为5：1。

3.2 日灌浆所需浆材量。

Q材=K×M×L×H×C式中，Q材为日灌浆所需浆材量，m3/d； M为煤层采高，m；L为工作面日推进度，m；H为灌浆区倾斜长度，m；C为回采率，%；K为灌浆系数，为灌浆材料的固体体积与需要灌浆的采空区容积之比，一般取0.05～0.15。

3.3 日制浆用水量。

3.7 每小时最大灌浆量。

考虑到今后生产规模扩大和煤层发火不确定等因素，灌浆主管路按目前所需能力的1.5倍设计，则每小时最大灌浆量为：Q浆max =1.5Q浆2 式中，Q浆max 为每小时最大灌浆量，m3/h。

3.8 需要说明的是：灌浆系统的灌浆系数、水土比等各项参数在实际生产中必须根据煤层发火情况、输送距离、煤层倾角、灌浆方式及灌浆材料和季节等因素通过实验确定，以确保灌浆效果和生产的安全。

4. 灌浆材料选择

（1）颗粒要小于2mm，而且细小颗粒（粘土：≤0.005mm者应占60～70%）要占大部分。

（2）主要物理性能指标。

比重为：2.4～2.8t/m3，塑性指数为9～11（亚粘土），胶体混合物（按MgO含量计）为25～30%：含砂量为25～30%，（颗粒为0.5～0.25mm以下）容易脱水和具有一定的稳定性。

（3）不含有可燃物。

目前常用的灌浆材料有黄土、粉煤灰。

5. 结论

预防性灌浆是使用最为广泛、效果最好的一种煤矿开采防火措施。本文从影响灌浆防火效果最为关键的灌浆系统、灌浆方法及灌浆参数三个方面，进行了研究，所得结果对于相关工程实施具有一定的借鉴意义。

参考文献

[1] 胡广扬，张淑兰. 中国煤矿火灾的防治[J]. 中国安全科学学报. 1992（01）.