摘要:伴随着我国水利事业的不断发展,人们更加关注水利工程的施工质量,其中基础工程是水利工程建设的关键环节,其质量的好坏直接关系到整个水利工程建设的使用效果和年限。基础灌浆施工技术是当前水利基础工程中最为常用的施工方法,作为施工人员应该根据工程建设的具体情况选择最佳的灌浆施工技术,作为水利工程部门也应该根据市场环境的不断变化,创新施工技术,提高施工质量,实现水利工程的可持续发展。本文探讨了基础灌浆施工技术在水利工程中的应用。
关键词:基础灌浆;施工技术;水利工程;应用
基础灌浆的施工技术在水利工程建设过程中占据着十分重要的地位,而这种技术也是我国在进行水利工程建设时的一个重要的保障,确保质量的稳定和投入的合理。所以,需要要求建筑单位对此进行高度的重视,不断地加大力度对施工现场做好相关的监管,需要针对不同的岩溶地区采取相对应的灌浆方法进行处理,不断地建立完善的施工体系,施工人员需要严格按照施工图纸进行施工作业,这样才能够更好的促进水利工程的建设,保障水利工程工作顺利开展。
1 水利工程中基础灌浆施工技术的分类
1.1固结灌浆
固结灌浆的范围应根据水利工程中大坝地基的地质条件、坝型、岩石破碎情况和基础岩石应力等条件进行决定。其施工目的主要是提高岩基自身的物理力学性能,并达到降低开挖的深度,增强防渗的效果。固结灌浆主要有以下方面的特点:孔深通常在5~8米之间,最多可达到15~40米;孔在平面中通常呈现网格型交错布置,并使用群孔冲洗和群孔灌浆的方式进行;灌浆时间多在基础开挖工程和坝基基础部位混凝土浇筑等工序之间。
1.2接触灌浆
接触灌浆的施工部位通常在固结灌浆处,并结合固结灌浆同时进行。接触灌浆的施工目的为加强坝体混凝土与地基之间的结合能力,并改善坝体的抗滑稳定性,增强地基的防渗性能与固结强度。接触灌浆的主要特点有:可通过在接触面上预先埋设灌浆盒或混凝土钻孔压浆进行施工;灌浆的压力需控制在0.1~0.3MPa以内;灌浆时间则应安排在坝体混凝土达到稳定以后,能有效起到防止混凝土拉裂和冷缩现象的发生。
1.3帷幕灌浆
帷幕灌浆普遍布置在坝基迎水面下的基础内,并形成一道连续而
垂直或向上游倾斜的幕墙。它的施工目主要是为保证地基的渗透稳定,并减少坝基的渗流量和降低渗透压力。帷幕灌浆的主要特点为孔较深,通常要求孔深入到岩基单位吸水率ω的等值线以下3~5米;多使用单孔进行灌浆,并且灌浆压力较大;其灌浆施工都在基础灌浆廊道中进行,廊道尺寸高度通常在3~4米之间,宽约2~3米;灌浆时间通常在水库蓄水之前完成。
2 基础灌浆施工技术在水利工程中的应用
2.1灌浆施工技术在岩溶地段施工的应用
2.1.1 采用高压灌浆进行岩溶地段的施工
处理岩溶的时候通常运用不冲洗高压水泥灌浆,也就是为了达到使填充物挤压密实的目的,采用比较的高灌浆压力进行处理,借此提高其稳定性与抗渗性。除此之外,高压灌浆还具有劈裂作用,能够让水泥以条带状向土体中穿插,并形成网格状的包裹,大大提高了坝体的稳定性。
2.1.2 采用高压旋喷灌浆进行岩溶地段的施工
高压旋喷灌浆主要是利用钻机把带有特殊喷嘴的灌浆管钻进至土层的预定位置后,用高压脉冲泵将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置,向四周以高速喷入土体,借助流体的冲击力切削土层,使喷流射程内土体遭受破坏,与此同时钻杆一面以一定的速度旋转,一面低速徐徐提升,使土体与水泥浆充分搅拌混合,胶结硬化后即在地基中形成直径比较均匀、具有一定强度的圆柱体(称为旋喷桩),从而使地基得到加固。
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2.1.3 基础灌浆施工技术在浅层含泥岩溶中的运用
浅层含泥岩溶主要表现为大规模的岩溶露出在周周或者埋藏较浅,这时候首先要把填充物挖出,而后将水泥进行回填,最后进行灌浆的处理。
2.1.4 基础灌浆施工技术在深层岩溶中的运用
如果岩溶埋藏超过50m,那么就属于深层岩溶。对于深层岩溶来说,假如运用旋喷法或者花管法等类似的辅助措置都有困难的时候,我们可以采用灌浆技术在岩溶周围进行灌浆,让岩溶的填充物在水泥的作用之下逐步受到挤压并最终固化,最后在岩溶的溶洞位置按照逐序加密的原则进行钻孔灌浆作业。
2.2水利工程中的大吸浆量情况的灌注方法
通常来说,在水利工程中的岩缝灌浆一般会在1-3h 内结束,单位耗灰量也会小于或者等于120-220kg/m。这时候,只要按照正常的施工工序就可以。然而对于有时候会出现的岩缝大吸浆量导致灌浆难以结束的情况,需要采取相关措施来解决。出现这种情况的主要原因就是特殊的地层结构条件会导致水泥浆从附近的地表溢出或者沿着某一个固定的通道逐渐流失。对于这种情况应该遵守以下几个施工原则:
2.2.1 采用限流措施
限制注入率不大于10-15L/min,以减小浆液在裂隙里的流动速度,促使浆液尽快沉积。待注入率明显减小后,将压力升高,使注入率基本保持在10-15L/min 的水平,直至达到灌浆结束标准后结束灌浆。
2.2.2 采用降压处理方法
采用降低压力甚至是自流的方式来进行灌浆处理,等待浆体凝固并且不能流动之后在逐步恢复灌浆压力,按照正常工序进行处理。
2.2.3 采用多次灌浆的处理方法
多次灌浆也就是间歇性灌浆,即一定灌浆数量或者灌浆时间为标准,达到这个标准的时候便要中断灌浆,在等待一定的时间后继续灌浆。至于具体的灌浆间隔时间可以根据工程的要求、灌浆目的以及地质情况等视情况不同而设定,但是通常不要超过2-8h。
2.3灌浆施工技术在严重漏水的情况下的运用
在水利工程施工中出现严重漏水的情况一般有两个诱因。第一是水利工程的建设选址在可溶性岩石地区,这样的地质条件极容易形成喀斯特溶洞以及溶沟,并出现严重漏水的情况。运用常规的灌浆手法不仅收效甚微,而且成本巨大,因此有必要采用其他的解决方法。
2.3.1 采用模袋灌浆的处理方法
模袋是一种强度非常高的纺织品,其材料大多是尼龙、聚丙烯或者聚酯等,因而也具有非常好的耐磨性能。采用模袋灌浆,浆中的水分会在浆的压力之下渗出,而浆中的沙石等颗粒却会留在模袋中。这样水泥的水灰比降低了,凝固时间缩短了,固结强度增强了。
除此之外,受到模袋的束缚,水泥在水下不具有流散特性,不会被流水冲走;模袋的“变形能力”可以使其适应多种的形状的溶洞,有利于溶洞的堵塞。
2.3.2 采用充填级配料进行处理
通俗来说,就是用比较粘稠的水泥冲灌砾石与粗砂,在砾石的冲灌过程中要注意砾石的使用直径应该是从小到大的。假如在此之后仍然没有很好地的收效,则可以用比较粘稠的水泥冲灌级配料。这时候的级配料应该包括:砂石、砾石以及土等具有粗细不均颗粒的混合料,可以形成自然的反过滤层。级配料灌入的数量应当灵活掌握,既可以是200kg,也可以1000kg。充填粒料的目的,主要是希望用某一级砾石在窄缝处形成“架桥”,迅速将缝隙在中途堵住,以便于形成反滤层,最后将通道堵死。
综上所述,在水利工程施工过程中要因地制宜,根据不同的地质条件再选择适合的基础灌浆技术,或者也可以将多种灌浆技术结合起来,有利于不同的灌浆方式都能发挥其最大的作用。
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[4] 王雪. 水利工程基础灌浆施工技术研究[J]. 黑龙江科技信息. 2016(05)
论文作者:童辉,金晶
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/6
标签:水利工程论文; 岩溶论文; 基础论文; 施工技术论文; 水利论文; 砾石论文; 目的论文; 《防护工程》2018年第21期论文;