摘要:本文就从这两个方面入手,分析了相应的灌浆施工技术,最后结合实际的施工案例展开了深入的分析,以期对水利工程基础施工起到一定的参考作用,促进水利工程施工质量和水平不断提高。
关键词:水利工程;基础灌浆施工;岩缝吸浆;岩溶地段
引言
水利工程基础施工处理不合理,导致出现大面积渗漏,更是严重威胁到水利工程的安全。因此,必须加强对基础灌浆施工技术的研究,针对其实际的地理地质特性,选择符合实际情况的灌浆施工技术,做好水利工程的基础处理施工。
1岩缝吸浆基础灌浆施工
1.1岩缝吸浆
在水利工程的施工过程中,岩缝吸浆的情况一旦出现,一般维持在1h到3h之间,与之对应的耗灰量保持在120kg/m到220kg/m以内。之所以在施工中会产生岩缝吸浆这一问题,最主要的原因是该施工地段的地层构造复杂程度较高,内部通路错综复杂,导致灌注的浆液在压力作用下从附近的地表溢出,或者是沿着某一个固定的通道流向其他地方,不能对施工地段起到加固作用。面对岩缝吸浆这一情况,就会出现灌浆施工的时间变长、浆液耗费量上升、施工地段稳定性差等问题。所以,在出现岩缝吸浆时,应该对其诱发原因展开深入分析,对灌浆施工方法作出调整,使其能够满足施工要求。
1.2灌浆方法
根据实际说来,在岩缝吸浆情况下进行灌浆,其可以分为三个不同的施工手段,即限流灌浆、降压处理和多次灌浆。
限流灌浆就是在进行灌浆施工的初期,将灌浆速度控制在15L/min之下,以此确保浆液能够在岩层裂缝中尽可能的缓慢流动,使其能够实现快速沉积。在注入率出现下降之后,就可以适当增大灌浆速度,将灌浆速度保持在15L/min左右,直至完成灌浆施工。通过限流这一措施,可以增加浆液在施工部位的沉积,避免压力过大导致浆液渗流到其他部位。如此不仅降低了施工成本,还有效提升了灌浆质量。
降压处理就是在灌浆施工初期降低浆液灌注的压力,使浆液自行流动,避免岩缝吸浆的情况出现。在初期灌注浆液逐步凝固之后,在逐步提升灌浆压力,加快浆液的注入速度,再按照正常的灌浆施工流程进行处理。降压处理的方法可以最大程度避免岩缝吸浆问题出现,但是由于浆液自流的速度较慢,会增加一定的施工时间。
多次灌浆的技术要点并不是对灌浆速度或是灌浆压力进行限制,而是对灌浆施工整个流程进行划分,将其划分多个阶段逐步展开灌浆施工。根据岩缝吸浆问题的具体诱因,一般可以将多次灌浆的次数控制在3到5次左右,根据实际情况可以适当增减。多次灌浆首先是进行第一阶段的灌浆,在其达到一定标准之后,再进行第二阶段的灌浆。如此重复这一步骤,直到满足灌浆施工设计要求为止。值得注意的是,不同阶段灌浆施工之间的时间间隔应该合理划定,最好控制在8h以内,确保灌注浆液能够形成一个整体,避免出现分层的情况。
2岩溶地段基础灌浆施工技术
2.1岩溶地段
岩溶地段在水利工程的建设施工中也是比较常见的一种地质情况,在这种地质条件下进行基础灌浆施工,需要综合相关的工程实例、灌浆实验以及实际的施工经验,设计出一个完整可靠的灌浆施工方案。需要注意的是,在岩溶地段进行基础灌浆施工,一定要对地层填充物和岩溶深度、大小进行全面的分析判断。因为填充物的差别会导致灌浆施工技术难度出现等级差异。
2.2灌浆施工技术
对岩溶地段进行灌浆施工,根据岩溶地段的基本特点可以分为深层岩溶地段基础灌浆和浅层含泥岩溶地段基础灌浆这两种施工技术。而根据灌浆特点进行分类,又可以划分为高压灌浆施工和高压旋喷灌浆等技术形式。
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深层岩溶地段是指岩溶埋藏深度超过50m的地段,由于岩溶埋藏位置很深,其表现出了坚固和大厚度的特点。对于这种地质条件,普通的花管灌浆或是旋喷灌浆都没有作用,因此就需要使用基础灌浆进行施工。从岩溶埋藏位置的四周进行浆液灌注,通过压力作用对岩溶填充物形成挤压,使其逐步实现硬化。再从溶洞位置按照顺序进行钻孔灌浆,就可以有效对深层岩溶地层中填充物难以处理的问题实现克服。
浅层含泥岩溶地段和深层岩溶地段的最大区别就是其填充物可以挖出,然后利用水泥对其进行回填,就具备了灌浆施工的条件。虽然相较深层岩溶地段的灌浆施工较为简单,但是由于其仍需花费一定的物力人力进行填充物开挖和水泥回填,会导致施工成本上升。
高压灌浆施工技术的优点在于不需对岩溶填充物进行清理,只需通过高压喷射浆液,就可以对岩溶填充物起到挤压密实的效果。不仅如此,高压灌浆技术还能够实现劈裂,在土中使水泥呈带状穿插,形成包裹网状结构,从而构成防护屏障,提升水利工程基础整体性能。
高压旋喷灌浆和其他灌浆技术的区别在于钻机不同,其钻机的喷嘴是特制的,在钻到设计深度位置时,高压脉冲泵将水泥浆液压送到喷嘴处,使其像周围土体进行喷射,并凭借高压冲击力切削土层,使水泥浆液和土层切削物进行混合,最后胶结硬化,实现基础加固的目的。
3水利工程基础灌浆施工实例分析
3.1地质条件分析
通过地质勘查,某水利工程的坝区主要是以灰白色石灰岩为主的沉积岩区,其中还混有极少量的泥岩、砂岩等。整个坝区没有明显断层,也没有明显的褶皱构造,岩层主要是原生的层间结构,其整体倾角为70o,倾向为235o。河流流向与坝体走向垂直,存在部分次生结构,将岩体划分成为了小块体,但是稳定性较好,并没有在结构力和摩擦力作用下出现脱落。
3.2灌浆施工流程
在对该工程进行灌浆施工时,首先需要进行孔位布置,主要设置4排孔位,其中2排分别对称设置在心墙基座上下游3.25m处,深度到基岩下2m,孔距为3m。另外的2排兼做帷幕结孔,其深度位于基岩下12m到28m,孔距2m,设置在心墙轴线上下游0.75m处。
确定孔位之后就需要进行浆液制备,根据工程实际,可将水灰比分为7个比级。根据灌浆压力,浆液的拌制时间需保持在20min以上。
最后就是进行灌浆施工,在施工前应该设置监测孔,对灌浆情况进行随时监测。灌浆工程选择分段式灌浆,确保段底和注浆管之间维持50cm的间距,以便对注浆过程进行控制。在灌注浆液时,需维持压力稳定,对注浆率进行逐步降低。待一阶段浆液达到设计性能要求后再进行下一阶段注浆,也可以在浆液灌注量超过300L之后,展开下一阶段的注浆施工。值得注意的是,随着注浆施工的推进,浆液浓度是逐步上升的,即下一阶段灌注的浆液,其浓度是高于上一阶段的。在浆液灌注中,如果出现了漏浆问题,需要及时检查出现漏浆问题的原因,同时对应调整浆液浓度、注浆压力等,确保浆液灌注质量可靠。
结语
在水利工程建设中,渗漏问题是极其常见的,其对水利工程的整体质量形成了不小的影响。由此可以看出,在水利工程中,需要根据其实际的地质情况,选择对应的基础灌浆施工手段,强化基础施工质量。
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[4]张晓昕. 浅谈基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J]. 河南科技,2014,22:37-38.
论文作者:沈国亮
论文发表刊物:《基层建设》2016年30期
论文发表时间:2017/1/17
标签:浆液论文; 岩溶论文; 水利工程论文; 地段论文; 基础论文; 施工技术论文; 高压论文; 《基层建设》2016年30期论文;