云南省水利水电工程有限公司 650501
摘要:水利水电工程建设覆盖区域较大,建设环境条件较为复杂,大坝坝基的施工灌浆技术应用,需要根据其施工的具体情况和工程建设要求进行合理的选用。大坝坝基灌浆技术施工包括地质勘察、钻孔、材料配比、材料灌注、封孔、质量检验等内容,每一项都需要按照技术规范进行操作。因而本文对水利水电大坝坝基施工灌浆技术应用的相关内容进行探究。
关键词:水利水电;大坝坝基;灌浆技术;应用
水利水电工程有效提高了我国水利与电力资源的利用率,同时水利水电工程也具有功能多样化的特点,不仅能够进行能源的生产与供应,还能对洪水灾害进行抵御,保护工程周围农业、产业和居住群众的安全。因而水利水电工程质量是必须要保证的,其中大坝坝基施工难点较多,灌浆技术应用的规范要求较高,需要对其技术应用进行全方位的研究和控制。
一、水利水电大坝坝基灌浆技术的特点及应用原则
1.特点
在水利水电大坝坝基施工当中,灌浆技术的应用具有一定的特殊性,灌浆技术施工属于隐蔽工程,不同种类的灌浆技术应用的适用性具有局限性。在应用灌浆技术之前需要先对施工环境的各种因素进行全面分析,根据施工环境特点选择适宜的灌浆技术。同时,灌浆技术还具有融合性,灌浆施工完成后,灌浆结构与大坝坝基结构能够完全融合形成坚固、稳定、抗渗的结构[1]。
2.原则
水利水电大坝坝基结构需要具有较强的抗渗性、坚固性和稳定性,但近些年大坝坝基裂缝、渗漏问题经常出现,严重影响了水利水电工程运行的安全。灌浆技术可以强化大坝坝基结构的防渗性能,使大坝坝基结构更加坚固。灌浆技术应用的原则为:首先,将混凝土浇筑作为重点,对各项施工工程量进行严格把控,以保证施工质量。其次,科学规划灌浆施工顺序,避免灌浆施工期间结构受力不均,出现塌陷事故。
二、水利水电大坝坝基灌浆钻孔施工技术应用
1.钻孔规格与顺序的设计
水利水电大坝坝基灌浆施工包含多项施工工序,第一步就是灌浆钻孔施工技术的应用。钻孔技术对灌浆施工效果是有影响的,首先要根据施工的具体情况设计钻孔的规格,根据大坝坝基结构合理分布钻孔,要求钻孔的数量充足且适中,钻孔的位置分布均匀,既要保证钻孔的质量,又要计算好钻孔是否会对结构造成不良影响,保证基底结构在钻孔期间能够保持稳定。其次,要根据钻孔的位置分布合理设计钻孔的顺序,按照顺序进行钻孔施工能够强化钻孔的质量、效率以及安全。
2.钻孔孔洞深度的合理设置
大坝坝基灌浆施工依靠孔桩才能将灌浆液灌入相应的位置,因而钻孔孔洞的深度设计也是钻孔施工的关键。水利水电工程在水源环境中施工,孔洞深度与坝基结构隔水层深度有关联,要将孔洞深度设置在结构隔水层内的3-5m范围内。需要根据勘察施工数据中显示的隔水层数据对钻孔深度进行控制。同时还需要对孔洞的垂直度进行检测,保证孔壁与水平面保持垂直。
3.钻孔清洁施工
钻孔施工期间,孔洞内会残留一定量的土渣或零碎的砂石粉,这些杂物存在会影响灌浆溶液的粘合度,因而要进行钻孔清洁施工,将其中残留的杂物进行全部清除。要利用专业的冲洗高压水枪进行冲洗,根据实际情况控制冲洗的水压大小,根据实际情况进行反复冲洗,直至孔内杂物完全清除干净。
三、水利水电大坝坝基灌浆技术施工准备
1.施工地质、水文条件勘察
水利水电大坝坝基施工在恶劣且复杂的环境当中,地质内部结构多样,水文条件对灌浆施工质量影响较深。因而在施工之前需要对这两方面因素进行全面的勘察。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过对地质结构的勘察,将大坝坝基施工区域地质结构分布类型进行明确,将复杂的岩石层和裂缝等结构进行重点标注,通过对水文条件的勘察,确定地质结构中地下水位和水流情况。
2.灌浆技术应用压力的设计
对于水利水电大坝坝基工程来讲,灌浆施工压力设计是灌浆施工效果的决定性影响因素。要根据施工现场环境勘察的数据进行压力试验,灌浆压力最大值需要根据灌浆区域岩石层和上层总重力的总值进行确定。在明确灌浆施工技术类型后,在实际施工现场选取具有代表性的灌浆区域进行压力试验,不断加大灌浆压力,直至能够使岩石层出现位移,根据具体试验的情况确定灌浆压力值。
3.灌浆材料质量的控制
大坝坝基灌浆结构性能除了会受施工技术影响之外,灌浆材料也是直接的影响因素,而且是能够人为控制的影响因素,灌浆材料的质量需要严格审核和控制。由于不同地质结构需要的灌浆材料是不同,需要根据具体的地质结构特点和灌浆需求,对灌浆材料进行控制,以保证灌浆材料与灌浆结构相适应,能够充分的融合形成稳固的结构。灌浆材料质量控制要分为两步,首先对原材料质量进行控制,要选择质量、性能良好的水泥、砂石、外加剂等材料[2];其次,对灌浆混合配比进行控制,根据灌浆结构的特点科学设计材料配比,保证灌浆材料浓度符合灌浆标准。同时强化灌浆材料混合的均匀性,保证灌浆材料充分融合。
四、水利水电大坝坝基灌浆技术施工关键
1.钻孔施工
水利水电大坝坝基钻孔施工的关键在于以下几点:(1)垂直度检测,钻孔孔洞的垂直度需要保持好,钻孔过程中将调整好钻孔的位置和角度,避免偏移。(2)钻孔头的选择,不同的地质结构层需要选用不同材质的钻头,这样既能保证钻孔的有效性,又能够避免钻头产生损坏。现阶段比较常用的是硬质合金或金刚石材质的钻头,其硬度和强度较高。(3)泥浆固壁,在钻孔的过程中一定要做好泥浆固壁处理,保证钻孔结构的稳定性,避免塌陷。(4)冲洗,在上文中笔者已经对冲洗施工进行具体说明了,在钻孔施工结束后一定要做好冲洗工作[3]。
2.压水实验施工
压水实验施工应用于岩石透水性参数测量当中,要根据勘察地质数据,对每一阶段的灌浆区域进行压水实验,明确区域地质结构的透水性。按照灌浆顺序,每隔一定距离对其灌注孔进行压水实验。首先,将钻孔深入在孔桩当中,然后通过钻孔将水在一定压力作用下注入孔桩内部,使水渗透至岩石结构当中,测量压水量与压水时间,从而计算岩层渗水指数。
3.灌浆技术施工
水利水电工程大坝坝基灌浆施工技术应用是整体灌浆施工的核心环节。通过勘察、方案设计后,要将灌浆施工技术应用的材料、设备、施工技术人员都准备妥当。首先,根据灌浆施工设计方案,安排合适的施工技术人员,对具体的施工工序进行负责,并统一组织施工技术人员开会,讨论和明确施工技术实施的标准规范和注意事项,共同商讨,对灌浆技术施工期间可能出现的问题进行分析,并且提前做好预防准备,以应对复杂环境对施工的影响。其次,对技术施工规范进行统一管理,施工管理人员要随时进行巡查,保证各项施工安全进行。最后,在灌浆封孔施工期间,要采用压力封孔灌浆技术,保证灌浆孔环境的密封性,并进一步压实灌浆材料结构。
4.灌浆技术施工质量检验
灌浆技术施工完成后需要在4周后,待灌浆结构凝固后进行施工质量检验,所有灌浆孔通过质量检验后方可交付使用。首先,对灌浆施工过程记录数据进行审核,检查其中是否有不合理的现象,若有要对其重点检查。其次,在钻孔区域设置检查检查孔,对结构岩心进行质量参数检验。最后,按照单孔压水试验操作规程,进行实验,所得结果小于设计规定的吸水率数值,即可认为灌浆符合要求。
结语:水利水电工程作为我国重点基础建设工程,其施工质量是人们关注的重点。水利水电工程在我国农业、养殖业、电力、防洪等领域均有应用,工程质量关是非常严格的,大坝水坝施工灌浆技术应用对于结构强度、抗拉力、防渗力等性能有直接影响,其技术应用质量的把控对水利工程质量提升是有助益的。
参考文献:
[1]黄正君.刍议水利水电工程大坝施工中灌浆技术的应用[J].黑龙江水利科技,2015,v.43(5):105-106.
[2]张志刚.灌浆技术在水利水电工程大坝施工中的应用[J].建材与装饰,2015(46):265-266.
[3]周旭.灌浆技术在水利水电工程大坝施工中的应用[J].科技创新与应用,2016(6):197.
论文作者:李树兰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/11
标签:钻孔论文; 坝基论文; 大坝论文; 结构论文; 技术论文; 水利水电论文; 材料论文; 《防护工程》2018年第36期论文;