摘要:随着我国水利水电建设事业的发展,对基础处理的方法与技术提出了越来越高的要求。同时,地基处理属隐蔽工程,要根据水工建筑物对地基的要求,分析水文、地质条件,进行技术经济比较,选择技术可行、效果可靠、工期较短、经济合理的施工方案。
关键词:灌浆施工;水利工程;技术应用
随着科技的发展,水利工程的建设要求也会相应的增加,这就使得水利工程中灌浆施工技术必将增加新的内容。而灌浆施工技术作为水利工程中重要的工程技术势必会随着水利工程标准的提升而有其新的意义和内涵。作为水利工程中的一名灌浆技术员,在当下更应该对水利工程中灌浆施工技术的核心内容进行深入的了解和掌握,积极借鉴其他区域关于水利工程中灌浆施工技术应用方面的先进经验,结合本地区的现状,做好水利工程中灌浆施工技术的应用工作,
1、水工建筑基础分类及其施工方法
水工建筑物的基础有两类:岩基和软基,其中软基包括土基与砂砾石地基。由于受地质构造变化及水文地质的影响,天然地基存在不同程度的缺陷,需要经过人工处理,才能作为水工建筑物的可靠地基。水工建筑物的基础处理,就是采用特定的技术手段来减少或消除地基的某些天然缺陷,改善和提高地基的物理力学性能,使地基具有足够的强度、整体性、抗渗性及稳定性,以保证工程的安全可靠和正常运行。
1.1岩石基础灌浆
岩石基础灌浆(简称基岩灌浆),就是将某种具有流动性和胶凝性的浆液,按一定的配比要求,通过钻孔用灌浆设备压入岩层的(裂)隙中,经过硬化胶结后,形成结石,以提高基岩的强度与整体性,改善基岩的抗渗性。基岩灌浆处理要在分析研究基岩地质条件、建筑物类型和级别、承受水头、地基应力和变位等因素后选择确定。灌浆技术除运用于大坝的基岩处理,还广泛应用于水下隧洞围岩固结、衬砌回填、超前支护、混凝土坝体接缝以及建(构)筑物补强、堵漏等方面。
1.2基岩灌浆的分类
(1)帷幕灌浆
布置在靠近上游迎水面的坝基内,形成一道连续的防渗幕墙。其目的是减少坝基的渗流量,降低坝底渗透压力,保证基础的渗透稳定。帷幕灌浆的深度主要由作用水头及地质条件等确定,较之固结灌浆要深得多,有些工程的帷幕深度超过百米。在施工中,通常采用单孔灌浆,所使用的灌浆压力比较大。
由于帷幕灌浆的工程量较大,与坝体施工在时间安排上有矛盾,所以通常安排在坝体基础灌浆廊道内进行。这样既可实现坝体上升与基岩灌浆同步进行.也为灌浆施工具备了一定厚度的混凝土压重,有利于提高灌浆压力、保证灌浆质量。对于高坝的灌浆帷幕.常常要深入两岸坝肩较大范围的岩体中,一般需要在两岸分层开挖灌浆平洞。许多工程在坝基与两岸山体中所形成的地下灌浆帷幕.其面积较之可见的坝体挡水面要大得多。
(2)固结灌浆
其目的是提高基岩的整体性与强度,并降低基础的透水性。当基岩地质条件较好时。一般可在坝基上、下游应力较大的部位布置固结灌浆孔;在地质条件较差而坝体较高的情况下,则需要对坝基进行全面的固结灌浆,甚至在坝基以外上、下游一定范围内也要进行固结灌浆。灌浆孔的深度一般为5-8m,也有深达15-40m的.各孔在平面上呈网格交错布置。通常采用群孔冲洗和群孔灌浆。固结灌浆宜在一定厚度的坝体基层混凝土上进行,这样可以防止基岩表面冒浆,并采用较大的灌浆压力,提高灌浆效果,同时也兼顾坝体与基岩的接触灌浆。如果基岩比较坚硬、完整,为了加快施工速度.也可直接在基岩表面进行无混凝土压重的固结灌浆。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在基层混凝土上进行钻孔灌浆,必须在相应部位混凝土的强度达到50%设计强度后,方可开始。或者先在岩基上钻孔,预埋灌浆管,待混凝土浇筑到一定厚度后再灌浆。
2、灌浆技术在吸浆量大地段的应用
大吸浆量的灌注通常条件下60-180分钟内会结束岩缝灌浆,灌浆过程的水泥量是有要求的,固定的,正常条件下,在灌浆水泥使用量上规定在单位面积里的耗灰量应该在120-220kg/m范围内,等于或者小于。在对岩缝实施灌浆的过程中,会有很多岩缝出现水泥浆被大量吸走的情况,因一直无法使水泥浆保持满足,面对这种问题必须通过有效的手段全力解决,可以采取一定的措施进行处理:
2.1采取限流的方法
灌浆技术人员需把限制注入率控制在10到15L/min,使得浆液能够以最快的速度沉积下去。等到注入率有了明显减小的趋势后,可以提升压力但注入率需保持平稳,等到达到灌浆要求的标准后才能停止灌浆。
2.2采取降压处理的办法
使灌浆的压力减少是其原理,采用压力降低的处理手段,使砂浆的运行速度放慢,在压力不大的条件下使砂浆的自流得以维持,在自流的过程中砂浆不断凝结,砂浆在岩缝中不再流动的时候把压力可以适量提升,之后的灌浆可以按照正常的工序实施。
2.3采取多次灌浆处理的办法
所谓多次灌浆也指间歇性进行灌浆,即按照一定的灌浆数量或灌浆时间为参照,等到达到其要求时便可以停止灌浆,等到过一段时间以后才可以接着进行灌浆。而多次灌浆中间停断的时间要根据具体工程的实际情况、灌浆的目的以及一些客观因素来设定,但一般不允许大于2到8h。这属于比较特殊情况下的灌浆,所以结束时其压力可以允许不达到施工工艺要求的标准;假如施工工艺规定的压力无法正常进行灌浆,可以在低压下结束灌浆工作,等到浆液凝固一段时间后进行扫孔、复灌,然后努力在施工工艺规定的压力下进行复灌,直至灌浆全部流程结束。
3、基础灌浆施工技术在水利工程基础为凸质平原地区的应用
对凸质平原地区的基础施工主要分为两种,一种是平原地区无填充物的基础施工,另一种是平原地区有填充物的基础施工,在两种基础施工中,对有填充物的基础施工的技术要求的更加严格。基础施工技术方法主要根据平原地区的不同地质来决定的。
3.1通过高压灌浆技术对凸质平原地区的基础灌浆
这种基础施工技术的方法是针对有填充物的基础施工的,它能使填充物更紧密、牢固。就平原地区特别是凸质而言,原本地质就不好,而使用高压灌浆技术能让基础更加稳定,防渗水性也更强。采用高压灌浆的方式,能使水泥向土壤里条形状地渗透,并逐渐凝成网状,这样能紧紧吸住土壤,避免基础劈裂,从而使基础更加稳定。
3.2使用高压旋喷灌浆技术对凸质平原地区实施基础灌浆
高压旋喷灌浆技术是依靠机械钻机能深入地下的特点,在钻机的头部安装特殊的喷嘴,利用高压泵将水泥浆从钻机头部的特殊喷嘴喷射出去,在喷射水泥浆的过程中对原有的土层进行了破坏,与此同时,高压钻机的头部一边向上提出,一边高速旋转,使得喷射出的水泥浆能与被破坏的土层形成混合搅拌物,待水泥搅拌物凝固了之后就会在平原地区形成一个比较结实的柱体,从而加固了工程的地基。
结束语:
水利工程的灌浆施工技术是一项重要的复杂的技术、对工程设计者和施工人员有很大的要求,为此,我们要仔细研究水利工程灌浆技术的各项指标,优化设计程序,确保水利工程的质量、安全性和效果。
参考文献:
[1]许厚材.水利水电工程基础灌浆中特殊地层的灌浆方法[J].水利发电设计与施工,2017.
[2]刘伟,金涛,杨晓娟.浅议大坝基础灌浆设计思想[J].水利科技与经济,2017.07:151-153
[3]王丽.基础灌浆技术在坝基处理中的应用[J].科技传播用用科学,2013.
论文作者:张虎
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/29
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