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摘要：现阶段，我国的水工隧道工程建设越来越多。水工隧洞现浇混凝土衬砌的回填灌浆是一种工艺简单的灌浆类型，灌浆的目的也很容易达到。回填灌浆检查孔一般都很浅，完全可以通过钻孔用肉眼观察浆液对受灌空隙的充填情况，再结合单孔注浆试验即可判断灌浆质量是否满足要求。
关键词：水工隧洞；回填灌浆；施工
引言
面对水库大坝使用过程中产生的质量问题，现阶段水利建设单位主要是采用大坝除险加固的方式来保证水库大坝质量。在水库大坝除险加固施工过程中，帷幕灌浆施工技术是较为重要的一项技术，具有经济效益高、防洪效益强等特点。随着近年来水利工程建设质量的提升，水库除险加固工程大坝帷幕灌浆施工工艺的应用也愈发广泛。
1灌前方案分析
在钻进至设计孔深后，根据空腔裂隙所处位置，主要考虑了四种可能出现的情况：（1）无大空腔裂隙情况，对顶拱回填灌浆后直接采用固结灌浆方式处理；（2）若钻孔后出现二次坍塌的堆积体，空腔在堆积体以上，采用预埋灌浆管或下射浆管至设计孔深，采用先回填后固结方式，在回填灌浆结束后待凝24h，扫孔至设计孔深，再进行固结灌浆；（3）若预埋灌浆管或下入射浆管超过洞径，可采取分节对接下入；（4）衬砌混凝土以上全部为空腔，则预埋灌浆管或下射浆管至设计孔深，进行空腔回填灌浆。
2大坝帷幕灌浆施工准备工作
在水库大坝除险加固工程帷幕灌浆施工开始之前，做好相应的准备工作是保证后续施工质量的重要基础。对于施工准备工作而言，最重要的就是对施工现场进行合理的布设。首先，施工单位应通过建立高位水池、结合对于潜水泵的使用实现持续输水，还可以通过建设沟渠的方式来为灌浆以及钻孔设备应用提供充足的水源；其次，做好供电系统的设计及安装工作，并严格按照国家规范进行作业，只有这样，才能保证现场生产机械设备（如灌浆泵、搅拌机等）及照明系统的正常运行。需要注意的是，为了防止施工过程中停电等相关问题，还应在施工现场配备相应的柴油发电机，以此来保证施工的顺利进行。最后，施工单位还应建立综合性浆站，浆站主要由库房、堆聚场、储浆池以及搅拌机等组成。
3水工隧洞设计中回填灌浆的浆液制作
回填灌浆所需的原材料以及制浆所使用的水泥必须保证是新鲜水泥，受潮、结块或者是出厂时间已经超过2个月的水泥都不得应用在施工中。搅拌水需要利用地下水，且必须符合水利工程搅拌和用水的相关标准，不含油污、污泥等杂质，其pH值与矿物质含量等必须符合国家规定标准，拌浆水的温度不得低于60℃。混凝土的管片衬砌在完成安装以后，管片和基地围岩之间出现自下而上逐渐变大的圆弧形缝隙。根据设计的要求，该缝隙充满砾石、泥沙以后，必须马上从管片环下方到上部逐渐灌浆，浆液性质必须满足低粘度、高渗水性，以便其抗压强度可以达到设计要求。
4可靠性理论及计算方法
可靠性包括安全性、耐久性，可靠度指系统能否完成设计初规定的功能。可靠性理论在土木工程结构中的应用研究较早，关于结构可靠性的研究最早在1911年。20世纪70年代至80年代，有关结构可靠性的理论较为完善，各国根据实际情况制定相关的规范标准。我国对结构可靠性问题的研究起步较晚，在20世纪80年代后，我国工程结构可靠性理论研究取得了巨大成果。
结构可靠性理论指结构设计时，在节约成本的情况下，能使设计结构实现最大功能，保证质量经济合理等要求。结构可靠度分析中，使用结构的极限状态作为可靠性与失效的界限描述工作状态。《工程结构可靠度设计统一标准》规定，存在某一特定状态，结构部分达到此状态，无法实现原设定的功能，称为极限状态。结构极限状态分类包括承载力极限状态与正常使用极限状态。结构的可靠度是用以描述结构可靠性的重要指标，结构可靠度分析中，需要解决的核心问题是结构失效率计算。工程应用中，能近似计算结构失效率即可。现阶段，用以计算可靠度的常用方法有二次二阶法、响应面法等。中心点法只考虑随机变量的前两个阶段，此方法计算简便，但未将其改良分布予以运用。分析问题对分析精度无过高要求，中心点法有一定的优势。设计验算点法从两方面改进中心点法存在的问题，限制功能函数表达，将基本随机变量分布考虑在内。验算点法基本的假设是解百纳随机变量为正态分布，并非所有基本变量都从正态分布。但JC法不受限制，JC法基本原理为寻求合适的正态分布函数，替换后利用验算点法计算可靠指标值，计算出等效正态分布的均值与标准差。基本随机变量多，并非独立，非独立性在计算可靠指标时会产生不利的影响，通常采用协方差矩阵进行转化。随机模拟方法使用范围广泛，易于编程实现，利用大量重复实验可得到接近真实情况的结果。响应面法在未知函数关系情况下，用合理的修匀函数近似表示，在经有限重复计算后，得到未知函数的响应点。在所要求的取值范围内，建立未知的显式关系将响应不确定参数联系。响应面法应用于寻常的可靠度求解、线性方程组求解，能将确定与不确定分析建立联系，在一定规则选取试验点情况下，大幅度缩减结构分析计算量。因此，有必要研究响应面法，将其推广应用。响应面法优点是在一定精度要求范围内模拟次数多，精度取决于输入变量个数，能将原本隐式的功能函数显示化。响应面法在屈曲及理想弹塑性等问题中不适用。
5回填灌浆施工
（1）灌浆区段划分。回填灌浆应分区段进行，区段长度一般不大于三个衬砌段（50m左右）。区段的端头在混凝土施工时封堵严实。（2）灌浆孔施工。回填灌浆孔施工可采用机械直接钻进成孔和从预埋管中钻进成孔两种方式。一般在素混凝土衬砌中宜采用机械造孔，对于钢筋混凝土衬砌可采用从预埋管中钻进成孔的方法。钻孔孔径不宜小于38mm，孔深宜深入围岩5～10cm。钻孔完毕后，应记录混凝土厚度和混凝土与围岩之间的空隙尺寸。遇有围岩塌陷、溶洞、超挖较大等回填空腔很大特殊情况时，应在该部位埋设灌浆管。灌浆管数量不应少于2个，其出口应在空腔最高处，以利于进浆和排水、排气。（3）灌浆方法。回填灌浆采用“赶灌法”，即先钻出第Ⅰ次序全部钻孔（脱空较大时也可只钻出部分钻孔），自灌浆区段较低的一端向较高的一端推进，低处孔灌浆时，高处孔用于排气、排水，当高处孔排出浓浆（接近或等于进浆水灰比）后，可将低处孔堵塞，改从高处孔灌浆，以此类推，直至该区段灌浆结束。第Ⅰ次序孔灌浆结束后，按同样的方法进行第Ⅱ次序灌浆孔的钻孔灌浆施工。回填灌浆多采用纯水泥浆液，水泥的强度等级不低于32.5。浆液水灰比一般为0.6：1或0.5：1。（4）灌浆结束条件。在设计压力下灌浆孔停止吸浆后，延续灌注10min，即可结束灌浆。
结语
综上所述，水工隧洞现浇混凝土衬砌的回填灌浆是一种工艺简单的灌浆类型，灌浆的目的也很容易达到。随着混凝土工艺的改进，回填灌浆的作用也日渐消弱，回填灌浆设计及施工工艺也应随之改进，以避免不必要的浪费。
参考文献：
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