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摘要:灌浆施工是水利工程建设过程中的关键环节,实际的施工过程中,为了保证地基的承载能力、强度、渗流稳定性等一系列的性能指标符合相关质量要求,必须要加强灌浆施工技术的控制,本文就水利工程中灌浆施工技术进行简要的分析总结,仅为水利工程中这一部分工艺施工提供参考。
关键词:水利工程;灌浆施工技术;地基处理
灌浆就是将一种具有流动性及胶凝性的浆液在一定的配比之下,利用钻孔用灌浆设备将其压入到基础部分或者建筑物缝隙之中。灌浆的实质就是使得浆液在被灌注载体中渗透、扩散,凝固硬化后实现加固及抗渗防水的目标。水利工程施工中,利用灌浆技术可以有效地解决因地质原因导致地基基础不牢靠的问题,同时提升地基的抗渗能力,对于整个水利工程而言至关重要。
一、水利工程地基处理概述
天然地基受地质结构变化、水文地质等因素的影响,大多存在一些缺陷,实际的水利工程施工之中,如果没有按照相关的工程标准对其进行处理,地基的安全性、稳定性可能难以满足工程建设需求,灌浆技术能够有效的减少或者去除地基中的一些天然的缺陷,提高水利工程地基的稳定性、强度、抗渗性等性能,保证工程的顺利进行。
常见的基础灌浆技术有高压灌浆技术和高压旋喷灌浆技术两种,高压灌浆技术可以有效地提高地基的承载力及抗渗性,在水利工程基础施工中比较常见。具体的施工过程中,大多采用不冲洗高压水泥灌浆施工方法,加固地基的同时,能够提高地基的抗渗能力,可以有效地控制水泥的形态,使其在土壤地基中均匀渗透,能够最大限度的保证灌浆施工的治疗。除此之外,水利工程岩溶地区基础施工之中,利用高压灌浆技术可以有效增强基础的抗劈裂能力。
高压旋喷浆技术对于机械设备的依赖性比较强,具体的施工过程中现场工作人员需要根据水利工程施工现场的地质情况合理的选择机械钻机及高压喷嘴,钻头进深过程中会将原来的土层破坏,将水泥浆高速喷射到土层中,形成水泥浆及土层混合物,混合物凝固之后,在岩溶地区会形成比较坚固的结构体,从而起到稳定工程基础的作用。
二、灌浆施工技术要点
(一)水泥浆质量控制
灌浆施工中水泥浆是主要的工程材料,它是由水泥、粉煤灰、水以及其他各种外加剂混合而成,水泥浆的质量会直接影响到灌浆施工的水平。具体的操作过程中,现场施工人员必须要科学的控制水泥浆中各种原材料的配比,保证水泥浆的保水性、可泵性等满足工程质量要求,水泥浆不能太稠,可能会导致各种原材料分布不均匀。水泥浆搅拌过程中加入适量的膨胀剂可以提高其可泵性。灌浆完成之后,需要及时的采取对应的养护措施,以免影响其强度。
(二)灌浆顺序选择
灌浆过程中,可以采用自上而下的顺序进行灌浆,也可以选择从下到上的顺序,两种灌浆顺序各有其优势,自上而下的灌浆顺序可以保证灌浆压力较大,从而提高灌浆质量,在岩层发育比较明显或者岩层破碎的地质条件下比较适用,但在这种灌浆方式耗费的时间一般比较长。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从下到上的灌浆方式施工成本比较低,施工周期较短,这种灌浆方式下,要求成孔一次达到工程设计标准,然后进行分段灌浆,每段施工中都需要进行分隔,确保下段施工完成之后,才能继续上段施工。具体选用哪种灌浆方法,需要结合水利工程施工现场的具体情况进行选择。
(三)灌注压力控制
灌浆施工中,为了保证灌注压力合理,工程施工之前需要进行不同压力之下的灌注实验,通过调整灌注压力,观察岩层稳定性。实验过程中,选择黏度较小的泥浆,从而尽可能避免实验过程中,泥浆将钻孔堵住,然后,选择不同的段落长度及深度开展灌注实验。低压实验时,岩层吸收率与压力成正比,掀动岩层时,岩层吸收率会增加,灌注压力可以选用一次升压或者递进式升压两种方式,岩层缝隙比较小且岩质比较坚硬时,大多选用一次升压方式,不需要考虑灌注单位吸收率大小问题,在灌注开始时,将压力在尽可能短的时间内调整到设计值,岩层缝隙较大时,可以选择递进式升压方式。
三、基础灌浆技术在不同地质条件下的应用
水利工程施工本身比较复杂,地质地形条件千差万别,不同地质条件下,基础灌浆施工方法也存在着细微的差异,具体的工程施工之中,现场工作人员要根据实际的地质情况分析灌浆施工中可能会出现的一些问题,合理的选择灌浆施工理方法。
(1)深层岩溶地区灌浆施工。高压旋喷灌浆方法就不适应于岩溶深度超过50m的深层岩溶地区灌浆施工中,具体的实施过程中,现场施工人员需要根据实际的地质情况,合理选择灌浆方法,比如利用传统灌浆技术对岩溶周围土层进行灌浆,让水泥浆能够逐渐渗入到深层岩溶之中,逐渐的对填充物产生挤压力,使得水泥浆及填充物融合在一起。
(2)吸浆加大的水利工程中的灌浆施工。通常情况下,正常岩缝灌浆时间大多在1~3h左右,水泥浆数量在120~220kg/m3左右,但具体的工程施工中经常会遇到岩缝大量吸浆的情况下,正常的水泥浆数量难以满足工程实际的灌浆需要,为了解决这一问题,现场施工可以采用以下方法:其一,采取限制措施。即当水利工程基础吸浆加大时,限制单位时间内灌注到岩缝中的砂浆的体积,比如讲水泥砂浆灌注速度调整为10~15L/min,从而有效的减小砂浆流动的速度,使得砂浆能够比较快的沉淀及凝结;其二,降压处理,降压处理顾名思义就是降低灌浆压力,从而使得砂浆流动速度减小,使砂浆在自流过程中缓慢凝结,如果降压后,砂浆停止流动,则需要适当增加一定的压力;其三,多次灌浆方法。多次灌浆就是将灌浆工作分为多次,采取间歇灌浆的方式,间隔时间需要根据工程实际的建设需要选择,一般情况下不能超过8h。
(3)严重漏水情况下的灌浆施工。水利工程建设时选点失误,将工程设计在可溶性岩石地区就可能会导致工程施工过程中出现严重漏水的不良现象。这种情况下如果依然选择常规的灌浆施工方法,不仅难以达到预期的建设目标,还会消耗大量的施工成本,此时必须要调整施工方法。比如采用模袋灌浆的方法。模袋灌浆就是将水泥砂浆灌装到模袋之中,挤压后使水分流出来,确保水泥和沙土能够比较快速的凝结,且水分流出的过程中沙土不会流失,从而提高灌浆施工对于基础漏水的阻塞效果。除模袋灌浆施工之外,还可以采用砾石、粗砂、水泥等填充级配料处理漏水问题,漏水比较严重时,单纯使用砾石级配料难以实现阻塞效果,需要采用水泥冲灌级配料,它的粘稠度较高,可以形成一个反过滤层,提高灌浆施工对于基础漏水的阻塞效果。
结束语
水利工程中灌浆施工的方法非常多,不同的地质条件下,施工人员要对现场的具体情况进行详细的分析,结合各种灌浆施工方法的工艺技术、适用条件合理选择,从而保证基础灌浆施工的质量,确保整个水利工程基础施工的安全性、稳定性。
参考文献
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[3]张建成.分析水利水电工程中的灌浆施工要点[J].科技创新导报.2013(09)
论文作者:李勇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第12期
论文发表时间:2017/10/13
标签:水泥浆论文; 水利工程论文; 地基论文; 过程中论文; 岩层论文; 岩溶论文; 砂浆论文; 《建筑学研究前沿》2017年第12期论文;