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摘 要：本文就水利水电工程中基础技术的重点之一的常规钻探和灌浆技术做了探讨，并结合实际提出了合理化的改进意见和建议。希望能对水利水电工程建设质量的保证有所裨益。
关键词：水利水电工程中；基础技术；常规钻探；灌浆技术
近年来，随着我国经济建设的逐步发展与稳定，民生工程的发展和建设受到社会各界越来越多的关注，基础设施的建设关系到老百姓的切身利益，尤其是水利水电工程。作为民生工程的重要内容之一，水利水电工程建设质量成为了建设工程的重要课题。
1、常规钻探
水利水电工程中常使用的钻探技术和探矿、采煤使用的钻探、石油的勘探及其他种类的钻探有所不同，这不仅仅是勘探目的上的不同，还表现在勘探的要求和钻进使用的工艺及特点等方面上的不同。从定性的角度上讲，水利水电工程中使用钻探是为了揭示水利枢纽建筑下的地质岩性特征，为了能够准确地对层位进行划分、对稳定性进行准确的评价；从定量的角度上讲，则是需要不同层位的样本进行必要的物理实验及水文测试，从而对该地层的承载力及稳定性和渗透性进行测评，以此确定大坝的设计是否合理、是否稳定及是否安全，评价工程的造价及可行性。
水利水电工程钻探施工前，需要对作业环境进行多角度与全方位的了解，主要了解的是钻探位置的地质组成及地质覆盖层的厚度等，这样才能制定出最合理的施工方案进行施工，保证钻探能够顺利进行。水电水利工程中常会用到的钻探方法是清水钢粒钻探法，其钻探原理是利用了钢粒的回旋冲击力对土层的结构进行破坏，清水起到冲洗的作用，在钻探的过程中，套管需要及时跟进前段，以保护界面在钻探过程中的完整，而对岩土的取样工作则是通过专门卡料的结构进行的。
清水用作冲洗液具有价格低且取材方便的优点，并且可以随时对钻头进行冷却处理，避免钻头前端的高温对钻头的钻探影响。但清水极易对卡料结构取样的土层造成破坏，使得无法对施工的部分地质做出准确合理的分析判断。即便通过其他的补救方式进行补救，也很难再对当地的岩土地貌做出合理的准确判断。而且在钢粒钻入的同时还需要严格精准的控制冲洗液的量，冲洗液过大或过小都会对钻探造成影响，过大会使得取样困难，过小则会使得钻探速度难以保障。
常规钻探使用的是单管钻具，这种常规钻具的口径大多是：Ф168、Ф146、Ф127、Ф108和Ф89，这种推进方式的平均水平大约是50m/月，而且对于设备的损耗也较大。针对这个弊端，某些施工单位结合实际对转头的尺寸及外形做了修改，提高了钻探效率。另一种钻探方式则是利用合金钻头，这种钻具主要是遇到坚硬的岩土层时使用，并且可以结合实际的土层情况对压力及冲洗液量的大小及转速做出适当的调整，以提高效率从而缩短工期。合金钻头的孔径规格一般为：Ф127、Ф108、Ф90 和 Ф76，并且可以使用双、单管两种钻具。水利水电工程在钻探效率上的提高离不开钻具种类的不断发展及丰富多彩，这是钻探效率提高的物质基础。
此外，在钻探一些地质较为疏松的地方时还要注意对坑壁的保护，通常可以在常规钻探中采用套管跟进的方法加以保护，常规的套管口径规格有：Ф209、Ф168、Ф127、Ф108 及 Ф89 五种。对于较为疏松的地质，在钻探过程中不应仅仅将钻头作为唯一的动力操作，还可以通过施加推进力使得套管跟进。在西北及西南地区，地质较为复杂，并且容易出现大型的孤石，结合实际操作经验，单纯使用钻头极易损坏钻头，因此要结合实际的孤石大小及位置等因素对其进行爆破式打孔，在爆破时应当保证套管的安全。
2、灌浆技术
灌浆技术作为水利水电工程建筑施工的基础技术之一，被广泛应用于坝基的防渗及加固工程中，灌浆技术是提高坝体的稳固性及安全性的重要技术保障。水库和大坝的地基是一个水利工程质量的关键因素，需要对其进行处理后才可以真正达到防渗及稳定的工程质量要求。近年来，我国灌浆技术在原有的基础上更具活力地继续向前发展。无公害、耐久性好、适应工程各种苛刻要求且价格低廉的灌浆浆材的开发、应用和推广，灌浆技术的研究、改进和提高，灌浆设备、仪器生产的定型化、系列化、成套化、标准化和环保化及产品质量的持续改进和提高等，必然是其未来的发展方向。
根据不同的应用场合，灌浆技术大致可以分为无塞灌浆技术、混凝土灌浆技术、诱导灌浆技术。○1塞灌浆技术，这是一项自上而下、循环式、不待凝、孔口封闭的灌浆技术，即钻一个比 56mm帐幕灌浆孔大20mm的76mm孔，其孔长为1.5m～2.5m，不下入原来一套复杂的灌浆塞，而只下入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。○2混凝土灌浆技术，这项技术最早应用于坝体堵漏和加固工程中，随着建筑业的不断发展被迁移应用到土木工程的施工中，混凝土有着很好的防水抗震等特点，在水利水电工程中有着广阔的应用前景，全国范围内已有多个成功应用混凝土灌浆技术建筑大坝和水利工程的先例。○3诱导灌浆技术，这是一种比较特殊的灌浆技术，它是利用电化学的原理根据施工要求设计适当的阻力来阻挡水利水电工程中岩层的侧压力，或通过控制浆液的成分和温度等参数来控制浆液流动范围，以达到对水利水电工程基础设施的加固目的。
灌浆技术的质量控制要结合诸多方面：灌浆技术的合理与否，操作人员的技术是否到位，工程强度特性等。灌浆技术质量的大体控制方法是：根据工程既定目标进行现场勘验，然后召集技术人员讨论拟定适合的灌浆技术，包括选择浆材，参考施工环境的温度分布、地质分布等，力争使灌浆技术最大程度地契合工程特点。其中需要特别注意的是：○1采用劈裂灌浆方式进行灌浆时，劈裂现象必然会首先发生在载体中垂直最小主应力的平面上。○2劈裂灌浆可以采用数值法和曲线法来表示灌浆载体中发生水力劈裂的条件并判别其性质。当流量与水头呈线性关系时，水在裂隙中呈层流状态，灌浆载体中未发生水力劈裂；流量与水头呈平方根函数时，渗流呈紊流状态，可能裂隙中发生了阻塞或裂隙中的充填料被压密；当流量的增长高于水流的增长时，表明渗流断面已被扩大，这是由于载体劈裂、裂隙充填物被冲走或裂隙变形等原因所致。○3吸渗作用是将化学浆液对低透介质的渗透，是由于浆液对载体的润湿能力和亲和力，并用接触角θ来表示浆液对载体的润湿。所以，当θ>90°时，浆液是载体的润湿相，亲和力F>0，具有吸渗作用；当θ<90°，无吸渗作用，必须借助外加压力来迫使浆液灌入。
3、结语
综上所述，水利水电工程施工中钻探与灌浆是非常重要的两个施工环节，在一定程度上制约着水利水电工程的施工质量。钻探施工中，首先要认真了解岩层土质情况，必要时还要取样，然后根据分析结果制定合理的钻探方案，确保钻探工作的顺利进行。灌浆施工是一项复杂系统而又多变的综合性较强的过程，不仅要有先进的施工理念，还要根据工程结构合理实施灌浆技术操作，努力降低对环境的污染，同时还要严格控制工程费用。笔者相信通过合理制定工程预案，加强施工各个环节控制，水利水电工程可以得到更加科学、有效的发展建设，能够为其它水利水电工程的建设提供有价值的参考和借鉴意义。
参考文献：
[1]唐广宣：《水利水电工程中的灌浆施工要点》[J]河南科技，2012（08）
[2]于立春：《水利水电工程常见情况灌浆施工技术处理方法研究》[J]价值工程，2012（24）
[3]林军/李炎：《试论钻探和灌浆施工工艺的综合应用与发展方向》[J]水利水电施工，2009（04）
关键词：水利水电工程中；基础技术；常规钻探；灌浆技术
近年来，随着我国经济建设的逐步发展与稳定，民生工程的发展和建设受到社会各界越来越多的关注，基础设施的建设关系到老百姓的切身利益，尤其是水利水电工程。作为民生工程的重要内容之一，水利水电工程建设质量成为了建设工程的重要课题。
1、常规钻探
水利水电工程中常使用的钻探技术和探矿、采煤使用的钻探、石油的勘探及其他种类的钻探有所不同，这不仅仅是勘探目的上的不同，还表现在勘探的要求和钻进使用的工艺及特点等方面上的不同。从定性的角度上讲，水利水电工程中使用钻探是为了揭示水利枢纽建筑下的地质岩性特征，为了能够准确地对层位进行划分、对稳定性进行准确的评价；从定量的角度上讲，则是需要不同层位的样本进行必要的物理实验及水文测试，从而对该地层的承载力及稳定性和渗透性进行测评，以此确定大坝的设计是否合理、是否稳定及是否安全，评价工程的造价及可行性。
水利水电工程钻探施工前，需要对作业环境进行多角度与全方位的了解，主要了解的是钻探位置的地质组成及地质覆盖层的厚度等，这样才能制定出最合理的施工方案进行施工，保证钻探能够顺利进行。水电水利工程中常会用到的钻探方法是清水钢粒钻探法，其钻探原理是利用了钢粒的回旋冲击力对土层的结构进行破坏，清水起到冲洗的作用，在钻探的过程中，套管需要及时跟进前段，以保护界面在钻探过程中的完整，而对岩土的取样工作则是通过专门卡料的结构进行的。
清水用作冲洗液具有价格低且取材方便的优点，并且可以随时对钻头进行冷却处理，避免钻头前端的高温对钻头的钻探影响。但清水极易对卡料结构取样的土层造成破坏，使得无法对施工的部分地质做出准确合理的分析判断。即便通过其他的补救方式进行补救，也很难再对当地的岩土地貌做出合理的准确判断。而且在钢粒钻入的同时还需要严格精准的控制冲洗液的量，冲洗液过大或过小都会对钻探造成影响，过大会使得取样困难，过小则会使得钻探速度难以保障。
常规钻探使用的是单管钻具，这种常规钻具的口径大多是：Ф168、Ф146、Ф127、Ф108和Ф89，这种推进方式的平均水平大约是50m/月，而且对于设备的损耗也较大。针对这个弊端，某些施工单位结合实际对转头的尺寸及外形做了修改，提高了钻探效率。另一种钻探方式则是利用合金钻头，这种钻具主要是遇到坚硬的岩土层时使用，并且可以结合实际的土层情况对压力及冲洗液量的大小及转速做出适当的调整，以提高效率从而缩短工期。合金钻头的孔径规格一般为：Ф127、Ф108、Ф90 和 Ф76，并且可以使用双、单管两种钻具。水利水电工程在钻探效率上的提高离不开钻具种类的不断发展及丰富多彩，这是钻探效率提高的物质基础。
此外，在钻探一些地质较为疏松的地方时还要注意对坑壁的保护，通常可以在常规钻探中采用套管跟进的方法加以保护，常规的套管口径规格有：Ф209、Ф168、Ф127、Ф108 及 Ф89 五种。对于较为疏松的地质，在钻探过程中不应仅仅将钻头作为唯一的动力操作，还可以通过施加推进力使得套管跟进。在西北及西南地区，地质较为复杂，并且容易出现大型的孤石，结合实际操作经验，单纯使用钻头极易损坏钻头，因此要结合实际的孤石大小及位置等因素对其进行爆破式打孔，在爆破时应当保证套管的安全。
2、灌浆技术
灌浆技术作为水利水电工程建筑施工的基础技术之一，被广泛应用于坝基的防渗及加固工程中，灌浆技术是提高坝体的稳固性及安全性的重要技术保障。水库和大坝的地基是一个水利工程质量的关键因素，需要对其进行处理后才可以真正达到防渗及稳定的工程质量要求。近年来，我国灌浆技术在原有的基础上更具活力地继续向前发展。无公害、耐久性好、适应工程各种苛刻要求且价格低廉的灌浆浆材的开发、应用和推广，灌浆技术的研究、改进和提高，灌浆设备、仪器生产的定型化、系列化、成套化、标准化和环保化及产品质量的持续改进和提高等，必然是其未来的发展方向。
根据不同的应用场合，灌浆技术大致可以分为无塞灌浆技术、混凝土灌浆技术、诱导灌浆技术。○1塞灌浆技术，这是一项自上而下、循环式、不待凝、孔口封闭的灌浆技术，即钻一个比 56mm帐幕灌浆孔大20mm的76mm孔，其孔长为1.5m～2.5m，不下入原来一套复杂的灌浆塞，而只下入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。○2混凝土灌浆技术，这项技术最早应用于坝体堵漏和加固工程中，随着建筑业的不断发展被迁移应用到土木工程的施工中，混凝土有着很好的防水抗震等特点，在水利水电工程中有着广阔的应用前景，全国范围内已有多个成功应用混凝土灌浆技术建筑大坝和水利工程的先例。○3诱导灌浆技术，这是一种比较特殊的灌浆技术，它是利用电化学的原理根据施工要求设计适当的阻力来阻挡水利水电工程中岩层的侧压力，或通过控制浆液的成分和温度等参数来控制浆液流动范围，以达到对水利水电工程基础设施的加固目的。
灌浆技术的质量控制要结合诸多方面：灌浆技术的合理与否，操作人员的技术是否到位，工程强度特性等。灌浆技术质量的大体控制方法是：根据工程既定目标进行现场勘验，然后召集技术人员讨论拟定适合的灌浆技术，包括选择浆材，参考施工环境的温度分布、地质分布等，力争使灌浆技术最大程度地契合工程特点。其中需要特别注意的是：○1采用劈裂灌浆方式进行灌浆时，劈裂现象必然会首先发生在载体中垂直最小主应力的平面上。○2劈裂灌浆可以采用数值法和曲线法来表示灌浆载体中发生水力劈裂的条件并判别其性质。当流量与水头呈线性关系时，水在裂隙中呈层流状态，灌浆载体中未发生水力劈裂；流量与水头呈平方根函数时，渗流呈紊流状态，可能裂隙中发生了阻塞或裂隙中的充填料被压密；当流量的增长高于水流的增长时，表明渗流断面已被扩大，这是由于载体劈裂、裂隙充填物被冲走或裂隙变形等原因所致。○3吸渗作用是将化学浆液对低透介质的渗透，是由于浆液对载体的润湿能力和亲和力，并用接触角θ来表示浆液对载体的润湿。所以，当θ>90°时，浆液是载体的润湿相，亲和力F>0，具有吸渗作用；当θ<90°，无吸渗作用，必须借助外加压力来迫使浆液灌入。
3、结语
综上所述，水利水电工程施工中钻探与灌浆是非常重要的两个施工环节，在一定程度上制约着水利水电工程的施工质量。钻探施工中，首先要认真了解岩层土质情况，必要时还要取样，然后根据分析结果制定合理的钻探方案，确保钻探工作的顺利进行。灌浆施工是一项复杂系统而又多变的综合性较强的过程，不仅要有先进的施工理念，还要根据工程结构合理实施灌浆技术操作，努力降低对环境的污染，同时还要严格控制工程费用。笔者相信通过合理制定工程预案，加强施工各个环节控制，水利水电工程可以得到更加科学、有效的发展建设，能够为其它水利水电工程的建设提供有价值的参考和借鉴意义。
参考文献：
[1]唐广宣：《水利水电工程中的灌浆施工要点》[J]河南科技，2012（08）
[2]于立春：《水利水电工程常见情况灌浆施工技术处理方法研究》[J]价值工程，2012（24）
[3]林军/李炎：《试论钻探和灌浆施工工艺的综合应用与发展方向》[J]水利水电施工，2009（04）