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摘 要：水电站作为我国发电站中的重要组成部分，能否顺利运行，对我国的经济发展和社会稳定具有重要的影响。水电站厂房地基施工的质量，影响着水电站的正常运行。固结灌浆技术作为一种施工技术，被广泛的运用到水利工程建筑施工中，对提升水电站厂房地基处理的质量具有重要意义。本文对固结灌浆技术进行简要的分析概述，结合具体的工程实例，对现阶段固结灌浆技术在水电站厂房地基处理中的应用进行探讨。
关键词：固结灌浆技术；水电站厂房；地基处理；应用
中图分类号：TV543.5 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）24-0120-02
1 引 言
随着我国经济发展，人们的生产生活对电力资源的用量不断增加，这也对我国的电力供应提出了更高的要求，各种发电站的数量不断增加。水力发电在我国的国民经济发展中具有重要的地位，我国的水电站建设规模不断扩大，数量也不断增加。作为影响国民经济发展的重要工程，对水电站的设计和施工提出了更高的要求。目前，很多水电站由于位于软弱岩体之上，必须运用基础加固等方式来提升地基的质量。现阶段对我国水电站软弱岩体基础的处理，往往运用固结灌浆技术，因此，进行固结灌浆技术在水电站厂房地基处理中的应用研究具有重要意义。
2 固结灌浆技术概述
固结灌浆是对水工建筑物基础浅层破碎、多裂隙的岩石进行灌浆处理，从而对其力学性能进行改善，从而提高岩石弹性模量以及抗压强度。固结灌浆技术是一种重要的加固坝基的方法，在水利水电工程施工中得到广泛应用。具体来说，固结灌浆是指运用适当的压力，将水泥浆以及其他的化学固化材料灌注到岩体的裂隙或者断层破碎带中，在浆液固化以后，增强岩体的统一性和完整性，对基岩的承载能力和弹性模量进行提升，减少岩体变形、不均匀沉陷的现象，降低岩体的透水性。
3 工程概况
某地区一座水电站，电站的总装机量为165MW，主要是由拦河坝、河床式水电站厂房等部分组成，大坝的坝顶高程为369m，最大坝高为57m，该大坝为混凝土重力坝。该水电站厂房位于河流的左岸，厂区的基础为弱风化岩体，为了提升厂房地基的承载能力，避免其发生变形和不均匀沉陷的现象，运用固结灌浆技术对水电站厂房的地基进行施工。
4 固结灌浆技术在水电站厂房地基处理中的应用
根据本工程的实际情况，主要从以下几个方面，对固结灌浆技术在水电站厂房地基处理中的应用进行分析和探讨。
4.1 钻孔布置
应该根据水工建筑物对基础的具体要求、试验的目的以及试验区域的地质条件，进行灌浆试验的钻孔布置。在进行钻孔布置时，应该根据逐渐加密的原则进行，合理的控制孔的深度。本工程在试验范围内布置26个灌浆孔，布置两个抬动观测孔，四个声波检测孔以及一定数量的检查孔。
4.2 造孔施工
本工程运用地质钻机配合金刚石钻头清水钻进，在进行孔位的确定时，运用全站仪测放基准点，然后利用钢卷尺进行测量加密，孔位的误差不能大于10cm，孔径为？准75mm，孔向为铅直孔，在确定孔深时，应该以实际的入岩深度进行确定，入岩5m，抬动观测孔10m，声波检测孔为14m，检查孔位入岩5m。
4.3 洗孔施工
在进行灌浆施工之前，必须先进行洗孔施工，对孔壁和裂隙进行冲洗，一直到回水澄清10min后为止，单孔的清洗时间不能低于30min，串通孔应该清洗不低于2h。如果清洗达到规定的时间后，回水仍然不澄清，应该继续进行清洗，直到澄清为止。另外需要注意的是，抬动观测孔以及灌浆之前的声波检测孔不需要进行清孔。
4.4 进行压水试验
在进行灌浆施工之前，还要进行压水试验，主要是为了测定裂隙岩体的单位吸水量。通过计算透水率，对裂隙岩体和透水性和裂隙随着深度的变化情况进行分析判断。压水试验运用特定的止水栓塞和孔壁密贴，将一定长度的试验位置进行隔离，然后运用水泵将一定水头压力的水压入试验位置，让其从孔壁的裂隙中向周围的岩体中进行渗透，经过一段时间后，透水量趋向一个稳定值。
4.5 灌浆施工
在以上阶段的施工完成以后，需要开始进行灌浆施工，根据该区域的情况，初步确定孔深在10m以内，运用全孔一次灌浆的方法进行施工，主要分为以下几个阶段。
（1）确定灌浆顺序。根据实际的要求，本工程分为两序进行施工，从下游向上游进行加密灌浆施工。本工程的三排灌浆孔中，先进行下游孔的灌浆施工，再进行上游孔的灌浆施工，然后再进行中游孔的灌浆施工。在每排灌浆孔中，先灌第一序再灌第二序。
（2）灌漿分段和灌浆方式的确定。本工程运用全孔一次灌浆的方法进行施工，采用孔内循环式灌浆方式。
（3）合理确定浆液的水灰比。应该根据工程的设计方案选择合理的水泥，在压水试验的稳定流量低于0.3L/min时，灌浆的水灰比为5：1，否则水灰比为3：1。在进行水泥浆液的搅拌时，如果运用普通的搅拌机，搅拌时间应该超过3min，如果运用高速搅拌机，应该搅拌超过30s。浆液应该搅拌均匀，并测定浆液的比重是否合理，使浆液保持在合理的温度内。
（4）变浆的条件。变浆就是指浆液的水灰比变化，在灌浆压力不变的情况下，注入率持续减小时，不能改变浆液的水灰比。在注入率不变，灌浆压力持续升高时，也不能改变水灰比。当某浆液注入量大于300L以上或者灌浆时间大于1h，灌浆压力和注入率的变化不明显时，应该提升浆液的浓度。当注入率大于30L/min以后，应该根据实际情况提升浆液的浓度。
（5）灌浆结束的标准。在标准的灌浆压力下，当注入率小于0.4L/min，且灌注时间超过30min以后，可以结束灌浆。
（6）特殊情况的处理。在过程中，如果出现特殊情况，必须进行及时处理，例如在个别孔段的设计压力增加持续一段时间以后，出现的轻微抬动以及串浆和边墙冒浆。具体来说，在发生串浆时，其抬动值仍然继续上升，因此决定应该停止灌浆，在24h以后进行扫孔复灌。在灌浆的过程中，出现冒浆的情况以后，运用低压和提升浆液浓度的方式，并进行间歇灌浆，在灌注1h以后，注入率降低，冒浆停止，恢复至正常的灌浆压力进行施工。
4.6 封孔施工
在灌浆施工结束以后，应该对其进行及时的封孔，采用0.5：1的水泥浓浆排除孔内稀浆并回填满。在涌水段应该用机械进行封孔施工，其他位置可以运用人工封孔的方式进行封孔施工。在孔内的水泥浆液凝固以后，灌浆孔上部分空余部分，应该运用浓度更高的水泥浆或者砂浆进行人工封填密实。
5 结束语
综上所述，在对软弱岩体上的水电站厂房进行施工时，运用固结灌浆技术，能够很好的提升地基的承载能力以及弹性模量，减少岩体变形以及不均匀沉陷的现象，降低岩体的透水性，确保水电站厂房地基处理的质量。对此，应该加强对固结灌浆技术在水电站厂房地基处理中的应用研究，保证水电站厂房的安全性和稳定性。
参考文献
[1]刘全超.固结灌浆结合锚筋桩技术在水电站地基处理中的应用[J].四川建材，2016，42（4）：137～138.
[2]龙 玮.固结灌浆法在地基处理上的运用[J].低碳世界，2015（11）：115～116.
[3]骆训炜.某水电站厂房顶拱断层固结灌浆施工技术[J].技术与市场，2017，24（8）：118～119.
[4]黄 栋，黄 磊，刘 孟.微型桩固结灌浆地基处理技术在三峡库区回填土库岸护坡工程中的应用[J].资源环境与工程，2017，31（2）：208～212.
[5]孙红丽.布仑口-公格尔水电站厂房基础灌浆试验研究[J].水利技术监督，2016，24（5）：98～101.
收稿日期：2018-7-23
作者简介：曹 晖（1970-），男，高级工程师，本科，主要从事水工厂房技术工作。
关键词：固结灌浆技术；水电站厂房；地基处理；应用
中图分类号：TV543.5 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）24-0120-02
1 引 言
随着我国经济发展，人们的生产生活对电力资源的用量不断增加，这也对我国的电力供应提出了更高的要求，各种发电站的数量不断增加。水力发电在我国的国民经济发展中具有重要的地位，我国的水电站建设规模不断扩大，数量也不断增加。作为影响国民经济发展的重要工程，对水电站的设计和施工提出了更高的要求。目前，很多水电站由于位于软弱岩体之上，必须运用基础加固等方式来提升地基的质量。现阶段对我国水电站软弱岩体基础的处理，往往运用固结灌浆技术，因此，进行固结灌浆技术在水电站厂房地基处理中的应用研究具有重要意义。
2 固结灌浆技术概述
固结灌浆是对水工建筑物基础浅层破碎、多裂隙的岩石进行灌浆处理，从而对其力学性能进行改善，从而提高岩石弹性模量以及抗压强度。固结灌浆技术是一种重要的加固坝基的方法，在水利水电工程施工中得到广泛应用。具体来说，固结灌浆是指运用适当的压力，将水泥浆以及其他的化学固化材料灌注到岩体的裂隙或者断层破碎带中，在浆液固化以后，增强岩体的统一性和完整性，对基岩的承载能力和弹性模量进行提升，减少岩体变形、不均匀沉陷的现象，降低岩体的透水性。
3 工程概况
某地区一座水电站，电站的总装机量为165MW，主要是由拦河坝、河床式水电站厂房等部分组成，大坝的坝顶高程为369m，最大坝高为57m，该大坝为混凝土重力坝。该水电站厂房位于河流的左岸，厂区的基础为弱风化岩体，为了提升厂房地基的承载能力，避免其发生变形和不均匀沉陷的现象，运用固结灌浆技术对水电站厂房的地基进行施工。
4 固结灌浆技术在水电站厂房地基处理中的应用
根据本工程的实际情况，主要从以下几个方面，对固结灌浆技术在水电站厂房地基处理中的应用进行分析和探讨。
4.1 钻孔布置
应该根据水工建筑物对基础的具体要求、试验的目的以及试验区域的地质条件，进行灌浆试验的钻孔布置。在进行钻孔布置时，应该根据逐渐加密的原则进行，合理的控制孔的深度。本工程在试验范围内布置26个灌浆孔，布置两个抬动观测孔，四个声波检测孔以及一定数量的检查孔。
4.2 造孔施工
本工程运用地质钻机配合金刚石钻头清水钻进，在进行孔位的确定时，运用全站仪测放基准点，然后利用钢卷尺进行测量加密，孔位的误差不能大于10cm，孔径为？准75mm，孔向为铅直孔，在确定孔深时，应该以实际的入岩深度进行确定，入岩5m，抬动观测孔10m，声波检测孔为14m，检查孔位入岩5m。
4.3 洗孔施工
在进行灌浆施工之前，必须先进行洗孔施工，对孔壁和裂隙进行冲洗，一直到回水澄清10min后为止，单孔的清洗时间不能低于30min，串通孔应该清洗不低于2h。如果清洗达到规定的时间后，回水仍然不澄清，应该继续进行清洗，直到澄清为止。另外需要注意的是，抬动观测孔以及灌浆之前的声波检测孔不需要进行清孔。
4.4 进行压水试验
在进行灌浆施工之前，还要进行压水试验，主要是为了测定裂隙岩体的单位吸水量。通过计算透水率，对裂隙岩体和透水性和裂隙随着深度的变化情况进行分析判断。压水试验运用特定的止水栓塞和孔壁密贴，将一定长度的试验位置进行隔离，然后运用水泵将一定水头压力的水压入试验位置，让其从孔壁的裂隙中向周围的岩体中进行渗透，经过一段时间后，透水量趋向一个稳定值。
4.5 灌浆施工
在以上阶段的施工完成以后，需要开始进行灌浆施工，根据该区域的情况，初步确定孔深在10m以内，运用全孔一次灌浆的方法进行施工，主要分为以下几个阶段。
（1）确定灌浆顺序。根据实际的要求，本工程分为两序进行施工，从下游向上游进行加密灌浆施工。本工程的三排灌浆孔中，先进行下游孔的灌浆施工，再进行上游孔的灌浆施工，然后再进行中游孔的灌浆施工。在每排灌浆孔中，先灌第一序再灌第二序。
（2）灌漿分段和灌浆方式的确定。本工程运用全孔一次灌浆的方法进行施工，采用孔内循环式灌浆方式。
（3）合理确定浆液的水灰比。应该根据工程的设计方案选择合理的水泥，在压水试验的稳定流量低于0.3L/min时，灌浆的水灰比为5：1，否则水灰比为3：1。在进行水泥浆液的搅拌时，如果运用普通的搅拌机，搅拌时间应该超过3min，如果运用高速搅拌机，应该搅拌超过30s。浆液应该搅拌均匀，并测定浆液的比重是否合理，使浆液保持在合理的温度内。
（4）变浆的条件。变浆就是指浆液的水灰比变化，在灌浆压力不变的情况下，注入率持续减小时，不能改变浆液的水灰比。在注入率不变，灌浆压力持续升高时，也不能改变水灰比。当某浆液注入量大于300L以上或者灌浆时间大于1h，灌浆压力和注入率的变化不明显时，应该提升浆液的浓度。当注入率大于30L/min以后，应该根据实际情况提升浆液的浓度。
（5）灌浆结束的标准。在标准的灌浆压力下，当注入率小于0.4L/min，且灌注时间超过30min以后，可以结束灌浆。
（6）特殊情况的处理。在过程中，如果出现特殊情况，必须进行及时处理，例如在个别孔段的设计压力增加持续一段时间以后，出现的轻微抬动以及串浆和边墙冒浆。具体来说，在发生串浆时，其抬动值仍然继续上升，因此决定应该停止灌浆，在24h以后进行扫孔复灌。在灌浆的过程中，出现冒浆的情况以后，运用低压和提升浆液浓度的方式，并进行间歇灌浆，在灌注1h以后，注入率降低，冒浆停止，恢复至正常的灌浆压力进行施工。
4.6 封孔施工
在灌浆施工结束以后，应该对其进行及时的封孔，采用0.5：1的水泥浓浆排除孔内稀浆并回填满。在涌水段应该用机械进行封孔施工，其他位置可以运用人工封孔的方式进行封孔施工。在孔内的水泥浆液凝固以后，灌浆孔上部分空余部分，应该运用浓度更高的水泥浆或者砂浆进行人工封填密实。
5 结束语
综上所述，在对软弱岩体上的水电站厂房进行施工时，运用固结灌浆技术，能够很好的提升地基的承载能力以及弹性模量，减少岩体变形以及不均匀沉陷的现象，降低岩体的透水性，确保水电站厂房地基处理的质量。对此，应该加强对固结灌浆技术在水电站厂房地基处理中的应用研究，保证水电站厂房的安全性和稳定性。
参考文献
[1]刘全超.固结灌浆结合锚筋桩技术在水电站地基处理中的应用[J].四川建材，2016，42（4）：137～138.
[2]龙 玮.固结灌浆法在地基处理上的运用[J].低碳世界，2015（11）：115～116.
[3]骆训炜.某水电站厂房顶拱断层固结灌浆施工技术[J].技术与市场，2017，24（8）：118～119.
[4]黄 栋，黄 磊，刘 孟.微型桩固结灌浆地基处理技术在三峡库区回填土库岸护坡工程中的应用[J].资源环境与工程，2017，31（2）：208～212.
[5]孙红丽.布仑口-公格尔水电站厂房基础灌浆试验研究[J].水利技术监督，2016，24（5）：98～101.
收稿日期：2018-7-23
作者简介：曹 晖（1970-），男，高级工程师，本科，主要从事水工厂房技术工作。