摘要:灌浆施工与水利水电工程具有密切的联系,通过运用灌浆技术可以保障水利项目的整体质量达标,进而在根源上杜绝渗漏的隐患。然而实质上,灌浆施工本身包含了较复杂的环节,具体在施工时有必要密切关注最根本的施工质量。反之如果忽视了灌浆施工质量,那么很可能埋下整个工程的隐患或者缺陷,情况严重时还可能威胁安全。由此可见,针对灌浆施工有必要运用全方位的施工管理,在改进管理的前提下综合运用多样的手段与措施。
关键词:水利水电工程;灌浆施工技术;质量管理
1.基本技术要点
对于水利水电建设项目而言,灌浆施工的宗旨在于增强防渗性能。具体而言,施工人员应当遵照特定的比例来混合固态物与流动性的液体,在此基础上把浆液压入建筑物的缝隙内部。由此可见,灌浆施工有助于修补建筑物本身的裂缝,与此同时也提升了建筑本体的强度。对于液态混合物而言,施工人员可以借助设备机械的方式来完成注浆;等待液体完全冷却,混合物就会逐步扩散并且完成对于建筑物的固化处理。通常情况下,灌入缝隙内部的浆液应当包含很多材料,这些材料经过混合构成了灌浆液。对于水利建设与施工而言,水利工程运用的灌浆液体主要包含了纯水、水泥与膨化材料。具体在施工前,施工人员先要依照特定的比例完成液体的混合,在此过程中还应当密切关注浆液收缩的隐患与风险。为了防控浆液收缩,有必要增加膨化材料作为添加剂。
2.灌浆施工的机制
2.1挤压灌浆
1)灌注初始阶段:灌注浆液形状类似于球状体,使浆液由内向外推挤土壤,由于土壤受到推挤变形进而造成扰动,使得周围产生一超额孔隙水压力的区域。
2)灌浆压力持续增加:灌注浆液形成的球状体会迅速变大;当灌浆的压力达到足以破坏土壤结构时,浆液便会劈裂形成一弱面;此时造成土壤应力的改变及灌注压力的下降。
3)使用高黏滞度浆液灌注的过程中,由于浆液无法侵入裂缝中,只能造成球体的扩张;同时受到球体扩张影响,仅在出浆口附近有超额孔隙水压力产生。发现将高稠度的浆液灌入地面后,浆液会向四面八方发展。灌浆初期因垂直阻抗大于水平阻抗,浆体有较往水平发展的趋势;当灌浆团块逐渐扩大,水平阻抗力大于垂直方向时,则浆体开始往上发展。基本上,各种土壤皆可用挤压灌浆工程施工,但因黏土的渗透性低,挤压灌浆成效会受到较大的限制。
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2.2渗透灌浆
本灌浆方式是在不改变土壤颗粒原本的排列状况下,用灌浆液填充颗粒间的孔隙,以取代孔隙水与土中空气。灌浆程序是浆液经由灌浆管,灌注至土壤;浆液以放射状向外扩散流动。浆液渗透范围受到浆材种类、浆液黏滞度、土层种类及渗透系数、灌浆压力及速度等因素影响。
2.3脉状(劈裂)灌浆
脉状灌浆的改良机制为浆液以水力劈裂(hydro-fracturing)方式侵入地面土壤中,形成手指状、树枝状或矿脉状的改良体,达到压挤、加劲土壤的效果。
3.特殊地区水利工程施工中的灌浆施工技术应用
第一,在岩溶地区基础灌浆施工技术的应用。众所周知,在岩溶地区进行水利工程建设时,往往会因为实际的地质情况造成渗漏、涌水、涌泥、地面坍塌、工程地基不稳等问题。也正因如此,现如今越来越多的施工人员将基础灌浆施工技术应用到岩溶地区的水利工程建设之中,以期做好岩溶地区的水利工程建设工作。这是因为在地基施工过程中所采用的高压灌浆施工技术普遍具有很强的抗劈裂能力,因此,在水利工程中,可以采用不冲洗高压水泥灌浆技术,使水泥以条状形式逐渐渗透到泥土之中,并且随着水泥在土壤中渗透范围的不断扩大,其所形成的网状结构也会大大地提高岩溶地区水利工程地基的实际防渗水性能。同时,为了加固水利工程地基还可以采取高压旋喷灌浆技术,也就是说利用机械钻机深转到地下,从而将水泥浆喷射到地层的中间,与那些已经遭到破坏的土层混合到一起。而当这些混合物凝固后就会在岩溶地区的地表层出现一个结实的柱体,进而达到加固地基的作用。
第二,在容易渗水地区基础灌浆施工技术的应用。一般来讲,并不会在容易发生漏水的地方进行水利工程建设,但是往往由于实际需求,而必须要在一些经常发生漏水的地方建设水利工程,此时就必须合理地应用基础灌浆施工技术,从而更好地发挥基础灌浆施工技术的优势,从而该地区的水利工程建设工作。一方面在实际的施工过程中,可以采用膜袋灌浆法,以此阻塞水的渗入。这是因为在实际应用过程中,将水泥泥浆放在膜袋中,随着水分逐渐流失自有水泥和沙土被留下,进而提高了砂浆的凝结效率,进一步稳固了地基。因此,要求膜袋必须具备很强的耐磨性;另一方面也可以采取填充级配料,对渗水通道进行阻塞。而在填充级材料的选择上则要根据具体的渗水数量进行选择。
4.灌浆施工技术的管理
4.1水利水电灌浆材料选择
在水利水电工程灌浆施工中,对于浆液的配制工作,试样应在标准条件下养护相应的时间,然后如果浆液的强度满足了有关的标准中所要求的,此时就可进行水利水电工程的灌浆作业。浆液是灌浆施工的主要材料,所以对于浆体,需要保证其有足够的和易于维护的水性能。在水电工程灌浆施工工作中,要确保底板的底部可以充满浆液,而浆料的粘度应控制在相应的范围之内,不能太干也不能过于稀,否则就会在很大的程度上影响到水电工程灌浆施工的整体质量安全。尤其是在具体灌浆工作中,一旦灌浆之前发生收缩现象,灌浆的浆料要添加合适的添加剂。浆料在注射过程中使用灌注的方式,而在灌浆施工过程中如果浆料的流动性较差的情况下,则灌浆工作的实际灌注效果也会比较差。现阶段,没有对浆体没有流动性做出有关的规范,但在水电工程的灌浆施工过程中,依旧要特别注意对浆液流动性的有效控制,以此有效保证灌浆施工工作的有效开展。
4.2灌浆方法
帷幕灌浆必须按分序加密的原则进行。由三排孔组成的帷幕,应先进行边排孔的灌浆,然后进行中排孔的灌浆。边排孔宜分为三序施工,中排孔可分为二序或三序施工;由两排孔组成的帷幕,宜先进行下游排孔的灌浆,然后进行上游排孔的灌浆。每排孔宜分为三序施工;单排帷幕灌浆孔应分为三序施工。帷幕灌浆段长度宜采用5~6m,特殊情况下可适当缩减或加长,但不得大于10m。采用自上而下分段灌浆法时,灌浆塞应塞在已灌段段底以上0.5m处,以防漏灌;孔口无涌水的孔段,灌浆结束后可不待凝,但在断层、破碎带等地质条件复杂地区则宜待凝。采用自下而上分段灌浆法时,灌浆段的长度因故超过10m,对该段宜采取补救措施。
5.结束语
总而言之,水利水电工程的建设施工过程非常复杂,并且工程量也非常大,施工过程中包括的施工内容以及施工技术要求也非常高。现阶段在水利水单施工技术水平不断发展的今天,很对施工技术得以广泛的应用发展,其中灌浆施工技术的应用发展对水利水电工程发展有着重要的现实意义,这就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步研究探讨。
参考文献:
[1]董巍立.基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].江西建材,2016,10:137+139.
[2]魏忠合.浅谈水利水电工程灌浆施工技术与质量管理措施[J].低碳世界,2016,13:67-68.
论文作者:黄振辉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/13
标签:浆液论文; 施工技术论文; 土壤论文; 岩溶论文; 过程中论文; 水利工程论文; 地区论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;