【摘 要】随着社会的不断发展,人们对电力的重视也有很大的提升。在目前进行发电过程中采取的方法主要是水力发电,其根本原因在于目前进行水利发电对于减少发电过程中对环境造成的影响起到非常重要的作用。但是在进行水电站大坝建造的过程中,经常会出现一些质量问题,针对于这一点就需要对水电站大坝进行有效的帷幕补强,减少水电站大坝长时间使用过程中发生问题,对促使水利发电更加顺利的进行起到非常重要的作用。
【关键词】水电站;帷幕灌浆;原理;工艺
目前在进行水电站大坝建立的过程中,都会在其中使用帷幕补强灌浆技术,这种技术手段的实施对于提升水电站大坝自身质量和安全性起到非常重要的作用。在采取这一技术手段的时候,还需要对水电站大坝整体结构有一个全面的了解,并根据相应了解对这项技术手段进行合理优化,减少其中存在的问题,有效促使大坝帷幕补强灌浆技术在水电站大坝施工发挥自身最大的作用。
一、水电站大坝帷幕补强灌浆技术的应用原理及技术标准
(一)应用原理
在对水电站大坝帷幕灌浆技术进行全面研究中,了解到其自身的应用原理主要表现在两个方面,在这里笔者针对于这两方面原理进行详细的说明。第一,在进行这项技术之前需要对水电站大坝的整体结构有一个全面的了解,并根据相应了解制定合理的施工方案,减少施工过程中出现的问题,对促使水电站大坝帷幕补强灌浆技术顺利实施起到非常重要的作用。在这个过程中还要对地层全面分析,选取适当的钻孔位置,了解地层的透水情况。这一过程的根本目的在于配置合理的水泥浆。第二,在进行水泥浆灌浆的时候,还应该选取适当的灌浆压力,减少灌浆中出现的问题。一般来说在进行补强灌浆技术的时候还要对水泥浆采取合理的控制方法,保证灌到钻孔内部的水泥浆能够得到有效扩散,进一步形成合理的防渗帷幕。对于这两个方面来说,在实施的过程中还应该保证坝基范围内的安全性,有效提升水电站大坝的质量,减少水电站大坝在长时间使用过程中出现的问题。
(二)技术标准
由于水电站大坝帷幕补强灌浆技术在实施的过程中是比较复杂的,因此在施工之前需要制定合理的技术标准,并在施工的时候按照相应标准进行,这样对于减少在施工中出现的质量问题起到非常重要的作用。在这个过程中制定的技术标准,还要对施工现场和其他因素有一个全面的了解,保证技术标准的合理性。一般来说在整个技术实施过程中制定的标准,是根据各个步骤的施工特点进行的,因此在这个过程中需要对各个步骤的施工要求进行有效分析。在进行钻孔的过程中,需要采取有效的方法保证钻孔位置的准确性。对于钻孔位置和涉及位置之间的误差不能超过10cm。另外在这个过程中还应该保证钻孔的大小统一,并遵循相应标准,借以减少在施工过程中出现的问题。灌浆之前,为了保证灌浆压力符合施工要求,还应该对灌浆孔进行合理冲洗,保证冲洗后的孔内沉积厚度不能超过20cm。在技术标准中对水泥浆也有一些要求,需要在搅拌的时候保证水泥浆符合相应技术标准,这对促使水电站大坝帷幕补强灌浆技术的连续运行也是非常重要的。在进行灌浆工作的时候,还要对其自身注浆压力进行实时监控。这样不仅仅能够保证灌浆管道的密封性和连续性,对于保证水泥浆正常流动也起到非常重要的作用。另外在进行水电站大坝帷幕补强施工的时候还经常会使用灌浆塞,这种灌浆塞能够有效减少在进行补强灌浆技术中出现的问题。对于灌浆塞的要求,需要其具备良好的膨胀和耐压能力,保证其在补强灌浆施工中能够发挥自身最大的用处。
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二、水电站大坝帷幕灌浆技术实施要点
(一)钻孔
帷幕灌浆技术施工中,钻孔是第一个关键,一般采用回转或冲击方式进行钻孔,对于覆盖层,钻孔时一般采用硬质合金钻头,对于基岩层,钻孔时一般采用金刚石钻头,孔位一旦确定,其钻孔偏差应小于10cm,如果施工过程中,需要改变钻孔的位置时,必须进行技术论证,确保不影响正常施工的前提下才可以做出改变。钻孔时采用先导孔,后第二、第三序孔的顺序,其导孔和序孔孔径控制在51-91mm之间。施工中要注意对钻孔斜度的检测,以保证钻孔具有一定的垂直度,一旦出现偏差,应及时进行补救。此外,钻孔孔深应与设计保持一致,不得小于设计值,孔底的最大允许偏差值应根据水电站大坝的实际工程情况确定,且要求偏差值不得大于孔距。相邻的两个次序孔之间,其孔深之间的间隔高差不得小于15m。
(二)压水试验
为保证钻孔后的成孔质量,确保成孔的承压能力,以保证帷幕灌浆技术实施的工程质量,必须对成孔进行压水试验,为了节省工程时间,一般在进行压水试验时可以和裂隙冲洗同时进行。进行压水实验时,应采用简易压水并采取从上到下的冲压顺序,其压水段要等于灌浆段长,冲洗压力按照灌浆压力的80%计算,计算值大于1MPa时,按照1MPa压力值进行冲洗。在压水试验过程中,要求压水时间应达到20min,且每5min读取一次压入流量,并取最后的流量值进行透水率的计算。在帷幕灌浆技术实施中,用透水率来表示压水试验的成果大小,在分为三道孔序的压水试验中,各孔序的段数范围内,可以明显看出Ⅲ序孔比Ⅱ序孔的岩石透水率吕容值(Lu)明显减少,Ⅱ序孔较Ⅰ序孔的岩石透水率吕容值(Lu)明显减少,且这种递减规律十分明显,这说明在进行Ⅰ次序孔施工后,水电站坝基已经基本形成防渗帷幕体,再进行Ⅱ、Ⅲ次序孔时,帷幕灌浆已经具备防渗能力,因此,其压水试验也呈现出相应的递减规律。
(三)浆液制备与灌浆
水泥浆液质量对帷幕灌浆工程质量至关重要。因此,对于帷幕灌浆中使用的水泥,必须符合施工规范要求,不得使用结块的水泥或存放超过3个月以上的水泥进行制浆。在制浆中一般采用强度等级42.5R的普通硅酸盐水泥,但必须保证水泥新鲜,其细度要求通过80m方孔筛,其筛余量不大于5%。为改善水泥浆液的使用性能,在搅拌时可根据实际工程需要,加入适量的外加剂和掺合剂,以提高水泥浆液的使用性能。浆液配制完成后,开始进行灌浆施工,这是帷幕灌浆技术实施中最关键的一个环节,决定着帷幕的形成质量。工程施工中多采用循环式灌浆法进行灌浆作业,灌浆过程从上到下分段以此进行,严格按分序加密的原则使灌浆压力尽快达到设计压力,并保证压力平衡,形成内循环式灌浆。
三、结束语
帷幕灌浆是一种实用性强、安全可靠、经济高效的渗漏处理技术,也是水电站施工建设中处理大坝基础的关键,因此,为了保证水电站施工质量,确保水电站的安全运行,就必须对帷幕灌浆技术进行深入研究,只有具备科学合理的施工工艺,并且根据具体的工程实际情况选择最佳的施工技术方案,才能确保帷幕灌浆技术真正发挥作用,从而确保水电站施工建设的质量安全。
参考文献:
[1]彭锐,石艳军.采空区帷幕灌浆关键施工技术研究[J].施工技术.2016(S1)
[2]于立群.水利施工中帷幕灌浆技术的运用[J].中国新技术新产品.2012(19)
论文作者:张兴海,
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/15
标签:水电站论文; 帷幕论文; 大坝论文; 钻孔论文; 技术论文; 过程中论文; 水泥浆论文; 《工程管理前沿》2019年第9期论文;