试论灌浆技术在水利工程地基处理中的应用论文_张雷

试论灌浆技术在水利工程地基处理中的应用论文_张雷

重庆渝南水利电力工程勘察设计有限公司,重庆401320

摘要:在我国大力兴建水利工程的今天,灌浆技术的应用越来越广泛,其所具有的形变小、无毒害、耐老化等优点,在水利工程建设中充分发挥作用,为建成高质量的水利工程创造了条件。文中对灌浆技术在水利工程地基处理中的应用进行了分析。

关键词:水利工程;灌浆技术;处理方法;应用

1导言

灌浆技术是指通过一定的压力将能凝固的浆液注入结构物和地基的孔洞、缝隙、裂隙中,改善承载体力学性能、防渗性能以及满足其他功能的一种工程技术。该技术在国外发展较早,距今已有两百余年历史,在国内,该工程技术发展较晚,在20世纪50年代初才初步掌握灌浆技术。目前,该技术发展已相对成熟,许多不能满足工程要求的结构和地基所存在的问题,往往可借助灌浆技术得以解决。

2灌浆施工技术概述

水利工程的前期建设环节中,需要优先处理地基施工需求,设计方地基区域展开实地考察工作后,可掌握各种关键的地基建设信息,填充地基处理方案,随着水利施工工作的开展频次增加,各种地基施工处理问题也逐一出现,岩溶等特殊的地理条件会将新的阻碍带入到地基施工环节中,软弱地基具有极高的含水量,其强度与稳固性不足以支撑上层建筑。针对地基施工问题,各种可靠的处理方法被研发,其中灌浆技术就是综合应用效果比较好的地基处理手段。

灌浆技术以使用范围广、工作性高、成本低廉等优点广泛应用与水利工程施工中,特别对于水利工程地基的处理,灌浆技术有着独特的优势,因此,灌浆技术已经成为水利工程地基施工企业须牢固掌握的施工技术。灌浆技术是利用高性能、高强度的建筑材料作为骨料,以水泥或有机高分子材料作为基质,在添加一定的外加剂后,用适量的水搅拌均匀,形成对裂缝封堵、地基加强的灌浆材料,注入施工孔隙并固化后,起到提高水利工程或地基的强度、封堵裂缝的作用。灌浆技术具有早强、形变小、无毒害、耐老化等优点,是水利建设过程中重要的地基处理技术。提升灌浆技术在水利工程地基中的应用绩效应该根据水利工程地基施工的实际经验和对灌浆技术的基本把握,加强在水利工程地基施工中冒水处理、吸浆处理、大孔径渗水处理、岩溶地段处理等环节灌浆技术的运用环节,形成水利工程对灌浆技术的应用策略,在整体提高水利工程地基灌浆技术运用水平的前提下,更好地为水利工程提供稳定的地基,确保水利工程的整体安全和功能的实现。

3灌浆技术在水利工程地基处理中的作用

3.1压密

在挤压浆液的过程中会对地面产生一定的压力,使得注浆孔与细小裂缝受到压缩与挤密等,进而提升地层的密实性。

3.2充填

在灌浆过程中,液态的浆会流入到缝隙中,风干后与缝隙融为一体,进而有效的隔绝了水流的浸湿,保证底层的完整性与密封性。

3.3固化

地层中的软土组织能够与浆液中的物质发生化学反应,最终凝结成类似岩石的固体,进一步提升了地层的坚固性。

3.4粘合

浆液具有胶凝性质,可以帮助已经脱松的建筑物或岩块等重新粘合到一起。

4灌浆技术在水利工程地基处理中的应用

4.1帷幕灌浆

帷幕灌浆的施工步骤主要分为灌浆孔布设与开孔、孔洞清洗、灌注前的压水试验、浆液灌注和灌浆质量检查。

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4.1.1灌浆孔布设与开孔

帷幕灌浆时灌浆孔布设与开孔常见的施工设备为回转式钻机加硬度强的金刚石钻头或者合金钻头进行开孔钻进,孔径不宜过大。布设的灌浆孔同时也有一定的质量要求,实际布孔与设计孔位偏差不得大于10cm;开孔的深度应达到设计要求值;灌浆孔孔壁应平整,孔向应准确。

4.1.2孔洞清洗、灌浆体裂隙清洗、灌注前的压水试验

布设好的灌浆孔以及灌注体的裂隙在灌浆施工前可能存在内部堵塞塌陷现象。一般在灌注前应用水冲洗清理后,方可进行灌注。确保灌浆孔在灌浆时杂物的沉积厚度小于0.2m。在灌注体的裂隙清洗时,一般使用压力水进行冲洗,压力控制在灌浆压力的80%左右,不得超过1MPa,直到裂隙回水清澈为止。

4.1.3灌浆方式和灌浆方法

帷幕灌浆施工中一般较少选用纯压式灌浆,多数选用循环式灌浆施工,为保证帷幕灌浆质量,每层灌浆长度应控制在5m,在施工需要时可适当调整,调整尺度控制在±5m范围;为确保射浆不破坏上层孔壁,射浆管与孔底距离不得超过0.5m。采用由上至下分层灌浆法时,灌浆塞封塞的正确位置是已灌层层底高程以上0.5m处,防止发生漏灌。帷幕灌浆施工应遵循分序加密内插灌注的原则。若帷幕灌浆施工采用的是单排灌注,应先布设先导孔P;其次根据分序加密内插灌注的原则在每两个先导孔中间内插一个Ⅰ序灌注孔;再次根据此原则在先导孔P和Ⅰ序孔中间内插一道Ⅱ序孔;最后在先导孔、Ⅰ序孔、Ⅱ序孔中间内插一道Ⅲ序孔。若灌浆施工采用的是双排或者三排灌注,灌注的原则为先灌下游孔再灌上游孔,先两边后中间。

4.2化学灌浆

根据灌浆浆液的现场配合形式化学灌浆可分为混合液灌浆和纯液灌浆两种。混合液灌浆的方法是在储浆桶内先将各组成分按预先配比调配均匀组成混合浆液,然后经送浆泵泵送到灌浆孔段内。此种灌浆方法有其优缺点,优点是施工操作方便,浆液配比准确;缺点是一方面调配好的浆液应及时输送至灌浆孔,否则达到时间就会聚合,从而导致无法灌注。另一方面缺点是灌浆过程中利用余浆来调整浆液比例存在一定困难。纯液灌浆法则是将预先已配制浆液分别存放,单独输送,不相混合,用两台送浆泵按规定比例分别送浆,让两种浆液在灌浆孔孔口处的混合器充分混合再送到灌浆孔段内。相比混合液灌浆施工,纯液灌浆施工相对复杂,但该方法的优点是可实时调整浆液比例,适应性强。

4.3固结灌浆

固结灌浆灌浆孔的布设应按分序加密内插灌注的原则进行,可二序布设或三序布设。对于灌浆孔深超6m的、地质条件不好而施工有特殊要求的或者压水试验时灌浆压力大于3MPa的灌浆施工,应采用由上至下分段钻进、分段灌浆的施工方法。对于灌浆孔基岩段长小于6m的固结灌浆,灌浆孔钻进可一步到位,并进行全孔一次灌浆。灌浆前应进行裂隙冲洗,冲洗压力应控制在灌浆压力的80%以内,但不得超过1MPa;压水试验孔数一般按灌浆总孔数的5%选取;灌浆结束的标准为:当灌浆量不大于0.4L/min时,继续灌注0.5h,即可结束灌浆。在固结灌浆完成后的质量检查方面,应注意时间控制。压水试验检查、岩体波速检查、静弹性模量检查应分别在灌浆结束3~7天、14天、28天后进行;质量压水试验检查合格率应在80%以上,不合格灌浆孔孔段的透水率值不超过设计规定值的50%,且不集中。

5结束语

综上所述,使我们对水利灌浆施工过程有了更加深入的了解,让我们知道了水利的建设过程是非常繁琐的,也具有着相当大的难度,在工程量方面也是相当的巨大,其中的灌浆技术是非常重要的步骤,他对施工人员的专业性还有施工的技术及质量检查方面都有着很高的要求。所以在工程进行灌浆的过程中就应该其进行严格的监控。

参考文献

[1]邓小卫.试论基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].黑龙江水利科技,2017.

[2]李桂林.浅谈基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].科技创新与应用,2018(1).

[3]李青军.试论基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].智能城市,2018,v.4(11):156-157.

论文作者:张雷

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第05期

论文发表时间:2019/6/21

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