水闸墙在注浆堵水领域中的新应用

摘要：水闸墙作为一种重要的防渗结构，在水利工程、隧道工程等领域得到了广泛应用。随着技术的不断进步，注浆堵水技术逐渐成为提高水闸墙防渗性能的重要手段。本文旨在探讨水闸墙在注浆堵水领域的新应用，以期为相关工程提供参考。

关键词：水闸墙；注浆堵水；领域；应用

引言：煤矿等地下工程的安全生产一直受到水灾的严重威胁。为了有效防治水患，水闸墙作为一种重要的防水设施得到了广泛应用。然而，传统水闸墙的功能主要局限于防止淹井和实现分区隔离，对于注浆堵水领域的应用相对较少。随着注浆堵水技术的不断发展，水闸墙在注浆堵水领域的新应用逐渐受到关注[1]。

一、水闸墙注浆堵水原理

水闸墙注浆堵水主要利用高压喷射灌浆技术，将浆液注入地层中，形成致密的防渗层。注浆过程中，浆液在高压作用下对地层进行切割、搅拌和充填，形成新的凝结体，从而提高地层的防渗性能[2]。

二、水闸墙在注浆堵水领域中新应用工艺流程

（一）施工准备

施工准备是水闸墙注浆堵水工艺流程的起点，也是确保后续工作顺利进行的关键。首先，需要根据工程实际情况和设计要求，确定注浆孔位。这包括注浆孔的数量、间距、深度和角度等参数，以确保注浆效果达到最佳。其次，准备注浆设备和材料，注浆设备包括注浆泵、注浆管等，这些设备的质量和性能直接影响到注浆工作的效率和效果，在选择注浆设备时，需要选择质量可靠、性能稳定的设备。注浆浆液的选择应根据地层特性和防渗要求来确定。不同的地层特性需要不同的浆液来适应，确保浆液能够顺利地注入地层中并形成良好的防渗层。常用的浆液有水泥浆和化学浆等，这些浆液各有优缺点，需要根据具体情况进行选择[3]。

（二）钻孔

钻孔作业，作为注浆堵水工艺中的关键步骤，其重要性不言而喻，直接关系到注浆管能否顺利插入地层，影响着注浆效果和整个工程的安全性，在钻孔过程中，必须严格遵循操作规程，确保每一个细节都达到标准。钻孔过程中，对钻孔偏差和倾斜度的控制至关重要。偏差和倾斜度过大，不仅会导致注浆管难以插入，还会影响注浆浆液在地层中的分布，从而降低注浆效果，需要使用高精度的钻孔设备和专业的技术人员，对钻孔过程进行实时监控和调整，保证钻孔的偏差和倾斜度始终保持在允许的范围内，钻孔的清理和检查工作也不容忽视。在钻孔完成后，要使用专业的清理工具对钻孔进行清理，使得钻孔内无杂物和堵塞现象。这不仅可以提高注浆效率，还可以避免注浆过程中因堵塞而导致的浆液流失和注浆不充分的问题。此外，还需要对钻孔进行详细的检查，包括钻孔的深度、直径、形状等，以确保其符合设计要求。在钻孔作业中，要注意安全问题。钻孔设备通常具有较大的功率和重量，操作不当可能会对操作人员造成伤害，为操作人员提供专业的培训和安全防护措施，让他们在作业过程中能够正确、安全地操作设备[4]。

（三）注浆

灌浆技术的核心是通过注浆管将特殊的浆液精确地注入地层，从而实现加固、防渗和止水等多种工程目的。注浆工艺不仅要求精细，还要严格按照施工规程进行，才能达到预期效果。注浆设备的调试与检验，是正式开始灌浆工作之前必不可少的一个环节。注浆设备主要由注浆泵、注浆管、压力计、流量计等组成，其工作状态将直接影响注浆的精度与效率。为此，必须全面检查注浆泵工作压力稳定，注浆管畅通，压力表及流量计读数准确可靠。只有这样，才能准确地控制注浆压力及注浆量，保证注浆施工的顺利进行。根据地层地质特征和裂隙发育程度等因素确定注浆压力，注浆量的多少直接影响到注浆效果及工程造价，注浆量过大或过小都会影响工程质量。因此，在注浆施工过程中，密切注意注浆压力及流量的变化情况，及时调整注浆参数，使得注浆工作的高效稳定。在注浆施工过程中，对浆液的均匀度、流动性等也有一定的要求。注浆均匀度直接影响注浆体的强度与耐久性，其流动性决定着注浆能否充分充填地层裂隙。因此，在配制水泥浆时，必须对原材料配比、搅拌工艺进行严格控制，保证其质量达到设计要求。注浆时，要定期对浆液均匀度、流动性等指标进行监测，如有异常情况应及时调整，提升注浆效果[5]。

（四）固结

固结是一种复杂的物理-化学变化过程，其中各成分在地层中不断地发生反应和固化，最终形成致密连续的不透水结构。注浆施工是一项复杂的系统工程，地基的固结时间并非固定不变，而是受地层地质特征（土类型、含水率、透水性等）和环境条件（温湿度等）的影响。对于浆液的选用，一般是根据工程具体要求及地层情况而定。如对快速固结要求较高的，可选用掺有速凝剂的水泥浆；对于要求更高强度、更耐久的工程，则可能选用含高强度材料的泥浆。不同类型的浆液，其固结特性也各不相同，需要对不同浆液的特性有充分的认识，才能做出合理的选择。注浆区域在固结期间需要适当保护。注浆在固结前一般是一种较为脆弱的状态，在外力作用下易发生损伤。因此，有必要采取措施限制注浆区周边的施工活动，避免使用机械振动、重物碾压等对注浆体造成损伤的做法，为避免固结过程中由于压力变化引起的浆液漏出，污染环境或影响注浆效果，要对注浆孔进行封堵处理。另外也要对灌浆过程中的固结过程进行监测与评价。定期监测注浆体的变形和强度等参数，能够及时发现和解决工程中存在的隐患。如果注浆体固结速度太慢或者强度不够，就需要进行附加补强或者调整浆液配比。

（五）检测

在水闸墙注浆堵水工艺中，测试是检验灌浆效果的重要方法，也是保证工程质量和安全的重要环节。为了保证测试结果的准确可靠，通常采用多种方法综合使用。开挖检测法是一种直接而有效的检测手段。通过对局部注浆区域的开挖，可以清楚地看到注浆体的形态、分布及其与周围地层的结合状况。该方法能直观地反映注浆充填效果及密实程度，为评价注浆质量提供了可视化的依据。但是，开挖检测是一种破坏性很强的工程，在施工过程中应注意选择合适的开挖位置及范围，以免对注浆体造成不必要的破坏。钻芯取样也是一项重要的测试手段。利用专用设备对注浆体进行钻孔取芯，可获得注浆体内部结构及组成信息，深入分析注浆体的物理力学性质及化学成分，为评价注浆体的耐久性及稳定性提供科学依据。钻芯取样操作简单，取样精度高，但在取样时要注意避免对注浆体产生过大的干扰与损伤。渗漏量监测是评价灌浆效果的一种长期连续监测手段。在注浆区周围设置渗漏量监测点，可对注浆前后渗漏量的变化进行实时监测。该方法可反映注浆体封堵地下水漏失效果，为评价注浆体整体力学性能提供重要的数据支撑。渗漏量监测具有连续、实时的特点，但需投入一定的设备及人力，且受地下水水位变化、降雨等因素影响。

结语：

水闸墙在注浆堵水领域具有广泛的应用前景，可以显著提高水闸墙的防渗性能，为相关工程提供有力的技术支持。未来，应进一步加强水闸墙注浆堵水技术的研究和应用，推动其在更多领域的发展。

参考文献：

[1]王世金. 短深孔注浆堵水加固技术[J]. 能源技术与管理， 2010， （06）： 69-70+158.

[2]卢全生， 邢会安， 荆冰川， 焦星辉. 动水条件下注浆堵水防止跑浆方法的研究[J]. 煤炭科学技术， 2009， 37 （09）： 116-118.

[3]邢会安， 卢全生， 荆冰川. 水闸墙在注浆堵水领域中的新应用[J]. 中国矿业， 2009， 18 （02）： 91-93.

[4]刘义永， 郭志宏. 注浆堵水技术在封堵小煤窑奥灰突水中的应用[J]. 中州煤炭， 2006， （03）： 49-50.

[5]胡小旗.波雷因快速构筑水闸墙封堵突水点技术应用[J].价值工程，2015，34（12）：78-80.