水利工程充填灌浆施工技术浅述
充填式灌浆是利用一定的压力使某种混和浆液注入壩体内，自下而上堵塞坝体内较大的空洞、漏洞、蚁穴、裂缝等，使坝体空洞等密实，与坝体形成统一的粘结整体，进而充填坝体内的防渗漏洞，增强坝体的防渗能力，提高坝体的稳定性和安全性。
1、 充填灌浆施工准备
①确定观测点位置，埋设好必需的观测标点，沿轴线方向每隔10米设置一组观测标点，每组分别在上、下游处各设一观测标点，标点用桩或混凝土桩。
②准备观测和试验仪器以及观测记录表和成果表。 ③准备机械设备和布置好制浆和灌浆机械及土料堆放位置。
④施工前做好灌浆试验，选择代表性堤段，按灌浆设计进行布孔、制浆、灌注，观测灌浆压力，吃浆量及浆容重，坝体位移及裂缝。试验孔不少于3个。试验结束后分析资料，确定各项参数，作为全面施工的依据。
⑤对所用土料及浆液进行试验。土料试验包括颗粒分析有机质含量及可溶盐含量等。浆液试验包括容重、粘度、稳定性及失水量等。
2、充填灌浆造孔
①根据设计图纸要求放出每个孔的位置，造孔顺序先上游，后下游。分二序跳跃式造孔。
②保证孔道铅直，偏斜率不得大于孔深2%。
③同时进行造孔记录，发现特殊情况时，进行分析并及时采用可行的处理措施。
3、充填灌浆制浆
①制浆采用纯压水泥粘土浆或水泥砂浆，设计有要求时根据设计要求。选用粘土的物理特性指标为粘粒含量在20%～45%、粉粒含量40%～50%、砂粒含量在10%，一般塑性指数为10%～25%，浆液的比重一般控制在1.2g/cm3～1.4 g/cm3。
②搅拌机把水泥、土料及水混合、搅拌成浆，通过过滤筛和沉淀清楚大颗粒杂物，灌浆前再通过35孔/cm2的过滤筛。从开始制备至用完的时间宜小于4h，所有拌和后2h内没有灌浆的浆液应废弃。
③各项指标按设计要求严格控制，灌浆过程中浆液容重和输浆量每小时测定并记录一次，如发生变法应及时调整。
4、充填灌浆灌浆 4.1一般原则
灌浆采用纯压式全孔一次灌注，灌浆最大压力根据设计要求结合实际情况而定，浆液浓度采用水灰比为1：1～0.5：1，浓度逐级变浓，如掺入砂，砂量根据设计要求而定。先灌上游排孔，后灌下游排孔，各排孔按钻孔顺序分序灌注。灌浆采用分段灌注方法，自下而上，下套管分段灌注，区段的端部应封堵严实，段长为5～10 m。充填式灌浆前，应对可能漏浆的部位应及时处理。
4.2充填灌浆综合控制
根据《土坝坝体技术规范》规定，充填灌浆的灌浆压力控制在4.9X104Pa即0.5g/m3，瞬时压力控制在9.8X104Pa，即1.0g/m3，灌浆机和孔口必须安装压力表，做好灌浆记录，重要孔还必须绘制过程线。应尽量避免坝体出现裂缝，若出现裂缝，应控制在3cm内，并要求停灌浆后基本复原。每孔每次平均灌浆量，以孔深记每米孔深灌浆量控制在0.5～1.0m3。每孔灌浆次数应要6次以上，充填式灌浆采用“少灌多复”的原则进行。两次灌注间隔时间不少于5天。
4.3灌浆封孔
按设计的压力值，在完全不吃浆的时间延续0.5～1h就可结束灌浆，经复灌不吃浆即可封孔。封孔方法：当坝体灌浆基本结束后，孔内泥浆不再流动时，可将0.5m浆液取出，用直径2～3cm含水量适中的粘土球充填灌浆孔，分层回填捣实，要求比坝面高些即可。或向孔内灌注稠浆或用含水量适中的制浆土料捣实。封孔方法采用泥球封孔法。
5、充填灌浆中特殊情况的处理 5.1裂缝处理
当灌浆部位上方地面出现纵向裂缝后，应分析发生原因，如果是湿陷缝，可以继续灌浆，如果是劈裂缝，应加强观测，当裂缝发展到1cm时，应立即停灌，待裂缝基本闭合后再灌。
当坝面出现横向裂缝时，应立即停灌检查。如果裂缝深度较浅，可以开挖用粘土回填实后继续灌浆，如果裂缝较深，可用稠浆灌注裂缝，先灌上游，再灌下游，后灌中间。
5.2中断处理
灌浆工作必须连续进行，若因停水、停电或机械故障待原因中断时，应按下述原则进行处理：
①尽可能缩短中断时间，及早恢复灌浆；
②中断时间超过30min时，应立即设法冲洗管路，如冲洗无效，则应待凝扫孔后重新灌浆。
5.3冒浆处理
灌浆过程中，发现地面或接触带冒浆时，可根据情况采用加浓浆液、降低压力以至中断间歇等方法加以处理。坝顶和坝坡冒浆，应立即停灌，挖开冒浆出口，用粘性土料回填夯实。
5.4串浆处理
①当第一序灌浆时，发现串浆，应加强观测、分析，如确认对坝体安全无影响，灌浆孔和串浆孔可同时灌注，如不宜同时灌注，可用木塞堵住串浆孔，然后继续灌浆。
②如浆液串入测压管或浸润线管，在灌浆结束后，再补设测压管或浸润线管。 5.5塌坑处理
在塌坑部位挖出部分泥浆，回填粘性土料，分层夯实。 5.6特大耗浆处理
在经过正常变浆，且浆液稠度已达水灰比0.3：1～0.5：1后，如孔段吸浆率仍很大，灌浆难以结束时，可采用以下处理措施：
①降低压力，使吸浆率不超过1～2L/min灌注，如吸浆率仍不减小，可采用间歇灌浆。
②应有闭浆措施，待凝时间不小于1h。 6、充填灌浆观测
常规项目有表面变形、内部应力及渗流观测等。特殊项目有灌浆压力、裂缝、冒浆等。灌浆过程中应加强附近建筑物的变形观测，当发现建筑物有抬动、变形等迹象时，应立即停止灌浆，待查明原因、制定有效的防变形措施后，方可复灌。
6.1变形观测
结合坝体永久变形观测，对灌浆过程进行水平位移（横向、纵向）、竖向位移（沉陷）和坝面变形观测，具体观测项目应根据不同需要进行。
① 横向水平位移观测。在灌浆期间，每天观测1～2次，非灌浆期间，每5天观测1次。
②竖向位移观测。竖向位移桩应与水平位移桩结合，并同时进行观测，以便进行资料分析。在灌浆前，至少应观测2次。在灌浆期间，每天观测1～2次，非灌浆期间每5天观1次。
6.2渗流观测
测压管和浸润线管观测。在灌浆期间，应对灌浆孔附近的测压管，每隔1～2h观测1次，在灌浆结束1个月后，再按正常规定时间观测。
6.3灌浆压力和灌浆量观测
①灌浆压力观测。在注浆管上端安装压力表，压力表精度0.01MPa，在灌浆过程中，应随时观测压力变化，并应注意记录瞬时最大压力，对照坝体位移和裂缝张开宽度，合理控制灌浆压力。
②每孔每次灌浆量及总灌浆量皆应准确记录，以便控制灌浆质量。 6.4裂缝和冒浆观测
①裂缝观测内容包括：裂缝位置、宽度、长度、走向、深度、错距和裂缝发生历时、开展速度等。正在灌浆的坝段每天观测1～2次。如裂缝发展较快，应加强观测。非灌浆坝段每5天观测1次。要做好观测记录，并绘制在平面图上。
②冒浆观测。在灌浆期间要有专人经常巡视坝坡、坝面。如发现冒浆，应及时处理，同时应记录和描述，并绘制在平面图上。
7、结语
近年来，由于充填灌浆技术在土坝坝体除险加固中具有投资小、见效快、设备和技术简单、操作方便等优点，已经被广泛的运用。但在具体操作中，应根据实际情况先取得合理的灌浆控制参数，采用合理的灌浆工艺，才能保证施工质量达到预期效果。
