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摘要:随着科学技术的发展,许多新工艺和新技术逐渐应用到水库工程施工中来,大大提升了工程质量和效率。然而,在自然因素以及人为因素的影响下,部分水库工程还存在一些质量问题。其中较为突出的一个问题就是地基不稳,这是水库工程裂缝和孔洞现象出现的主要原因。为了解决这一问题,技术人员开始研究基础灌浆施工技术,并将其应用到地基施工过程中。在水库工程施工过程中应用基础灌浆施工技术,能够最大程度上减少和避免地基质量问题,确保整体工程质量。
关键词:水库施工;灌浆技术;应用措施
1水库施工中灌浆技术应用要点分析
1.1岩溶地段的的灌浆施工
在岩溶地段进行水库工程施工过程中,通常会采用高压灌浆技术,主要以有填充物和没有填充物的基础施工为主。对于岩溶地段有填充物的施工,需要在施工开始之前针对于岩溶地段的施工开发部、特点和深浅等来制定相应的技术方案,在地基基础处理时,一般会应用不冲洗高压水泥灌浆,以此来提高整体工程的稳定性和抗渗性能。也可以将水泥以条带状穿插在土体中,形成网格状的包裹,以此来提高地基的稳固性。
1.2大吸浆量情况下的灌注
水库工程施工中,岩缝灌浆时由于地层结构原因灌进的水泥浆会在别的地方涌现出来,增加灌浆的难度。因此在施工前,需要制定限流的应急预案,对注入浆量进行限制,以此来减少浆液的流动速度,使其慢慢凝结。同时采用降压的处理方法,通过降低压力或是自注的方法,以此来确保灌入的浆液能够全部凝结。
2.灌浆施工技术的材料选择
在岩溶地区灌浆材料的选择上,因岩溶地区的地质环境复杂,相关技术并不成熟,所以需要相关人员严格按照标准和自身经验进行岩溶地区的施工。在该地区选择的灌浆材料,应在一定程度的压力下,使其可以顺利灌入岩溶产生的裂缝或空隙较大孔洞中,并且要具备高强度的填充作用;在灌浆结束并且浆液凝固之后,确保该灌浆材料能有效地防止渗透。在普通地质的灌浆过程中,若需要采用砂砾与水泥浆混合的灌注方式,应严格选用砂质直径在20mm以下的细致砂砾,细致砂砾在与水泥浆搅拌融合时,可加速凝固时间,并且在灌注之后的防水防渗透能力得以充分展现。此外,实践中要将施工材料充分运用,扩大施工材料的使用范围,从而为施工过程提供便利,保障施工质量。
3.常见水库施工中的灌浆技术
3.1帷幕灌浆技术
帷幕灌浆法简单来说就是利用高速射流切割然后进行搅拌土层,进而改变原有土层所应有的结构以及组合,与此同时将水泥浆或者是复合浆灌入其中,等待冷却最终形成凝结体,以便于达到加固地基以及防渗的目的。帷幕灌浆主要是利用水泥浆液或者是复合浆液灌入地基中的缝隙或是孔隙中,形成一种连续的阻水帷幕,进而减少渗流量以及渗透压力的工程。帷幕灌浆现多用于砂砾石地基灌浆建造防漏渗工程。用帷幕灌将顶部与混凝土底板以及大坝整体连接起来,这样可以有效的阻止或者减少地基中地下水的渗漏;在水库工程中帷幕灌浆与其下游的排水系统一起发挥作用,这样不仅可以起到防渗漏的作用,还可以减少渗水对坝体的压力。近年来,帷幕灌浆的工艺越来越成熟,逐渐成为水工建筑工程中有关地基防漏方面的主要技术手段,在水工建筑工程中对于安全运行及防渗漏起着不可替代的作用。防渗帷幕多以灌浆孔排数分为两类:①两排孔帷幕;②多排孔帷幕。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆那么该如何进行选择呢?这就需要根据实际地质情况来选择,如果条件复杂且水头比较高的话,一般多采用3排及以上的多排孔帷幕。以帷幕灌浆是否对底部深入进行划分:一般是深入的为封闭式帷幕,不深入的为悬挂式帷幕。
3.2劈裂灌浆技术
劈裂灌浆是利用水力劈裂原理在坝轴线上钻孔和加压灌浆泥浆加固新防渗墙的一种方法。沿坝轴线劈裂灌浆后,在泥浆自重作用下,浆体与坝体共同作用,成为与坝体牢固结合的固体防渗墙。劈裂灌浆主要是利用坝体的应力规律,通过灌浆压力使坝体沿预定方向劈裂,在坝体的轴线方向,同时灌注一定的泥浆进行加固处理,进而形成连续的防渗泥墙。泥浆加固技术由于灌浆压力通常都要大于充填式灌浆,能够更加有效地堵塞孔、裂缝或者切断软层,以有效提升坝体的防渗能力与填筑密度。与此同时,坝体应力会重新进行分布,坝体变形的稳定性将会通过灌浆、坝体间的相互压力而重新分布。除此之外,由于坝基的相互影响,坝基的应力分布与坝体基本相似,因此坝基劈裂可以有效提高坝基的防渗能力与压实度。在压力作用下,浆体克服初始应力与抗拉强度,会直接破坏或扰动岩土结构,使垂直方向小于主应力的平面发生分裂,打开原始裂缝或孔隙,在地层中形成新的裂缝或孔隙,浆料的可灌溉性和扩散距离增大,所用的灌浆压力相对较高。需要进行劈裂灌浆处理的水库工程通常都会存在裂缝、洞穴以及孔隙等多种质量隐患,这些隐患可归结为大坝土层的变形和能量积聚。为了消除隐患,应充分释放坝体某些土层中的应变能,即坝体的原始应力不平衡被完全破坏,形成新的坝体平衡应力,减小坝体局部的应力,维持坝体安全稳定。劈裂灌浆通常以压力泥浆充当能量的载体,通过对孔位的合理布置,有效控制劈裂坝体,并立即利用泥浆对其填充,有效弥补坝体应力不足的情况,确保坝体安全稳定。
3.3固结灌浆
固结灌浆施工主要是为了实现岩石基础整体强度和稳定性的提升,同时尽可能减少和避免基础渗漏现象。如果岩石基础地质条件较好,固结灌浆孔可以布置在坝基上下游应力较大的位置;如果岩石基础地质条件较差,固结灌浆需要在整个坝基上进行,如有必要,还需要扩展到坝基外部一定范围内。灌浆孔深度不一,通常是5~8m,也有15~40m的,具体深度要根据工程实际情况确定。在布置灌浆孔时,需要采用网格交错的方式进行布置。在具有一定厚度的坝体基层混凝土上进行固结灌浆,能够有效避免岩石基础表层出现冒浆现象,在灌浆过程中适当增大压力,能够取得较好的施工效果。在岩石基础比较完整且硬度大的情况下,固结灌浆可以直接在岩石基础表面进行,以此提高施工效率。如果钻孔灌浆施工需要在基层混凝土上进行,必须控制好混凝土强度,确保其达到设计强度的一半以上才能进行灌浆施工。
3.4高压喷射灌浆
近年来,水库工程的建设技术得到显著提升,尤其是在防渗水及加固方面。高压喷射灌浆工作首先是高压喷射水泥浆液,使其将被灌注的地质层结构进行破坏,再将混合水泥浆液与被灌土层颗粒进行充分搅拌,加速壁状固结体形成,从而发挥防渗水并加固的作用。若在浅层岩溶地区使用,由于岩溶地质较软,土质不稳定,可使用高压喷射灌浆技术,将水泥通过高压喷射的惯性渗入到土质中,并使其快速凝结与土壤密切粘合,增强岩溶地区的负载力与稳定性。此技术与其他防渗加固的方法相比,具有成本低、施工效率高且材料种类多等优势。但缺点是受施工地质方面限制,必须应用大量的施工设备,若出现超过200mm以上的颗粒,其位置极易出现渗水现象。根据施工的地质以及防渗情况,可使用旋喷、摆喷、定喷等3种不同的喷射方式。
结语
水库工程在建设施工中一定要打好基础,才能保证投入使用后施工质量过关,基础灌浆施工技术作为水库工程的施工环节之一,应合理应用,使其充分发挥作用,从而延长工程的使用期限。在时代发展中,相关人员应时刻探究新技术,为建设更完善的水库工程设施做好充分的准备。
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论文作者:王斌
论文发表刊物:《建筑细部》2018年2月下
论文发表时间:2018/9/25
标签:岩溶论文; 水库论文; 帷幕论文; 应力论文; 坝基论文; 基础论文; 地基论文; 《建筑细部》2018年2月下论文;