摘要:随着科学技术的不断发展,我国的水电工程也实现了快速的发展,在高速发展之下,我国的水利工程建设也处于世界领先地位。而大坝帷幕灌浆属于水利工程建设的重点,大坝帷幕灌浆属于防渗透的有效方法之一,在防渗透中占有举足轻重的作用,所以对大坝帷幕灌浆施工的技术过程要求是非常严格的,但是目前还存在着一些问题,为了使得防渗帷幕的效应性得到有效的提高,本文主要是对大坝帷幕灌浆施工的过程进行深入解析,以改进完善大坝帷幕灌浆的过程建设。
关键词:水电工程;大坝帷幕灌浆施工;防渗透;问题
引言:在对水利工程进行建设时,由于一些客观原因的存在,比如大坝基地承受力不佳或者是渗流稳定性不够。基于地质环境情况,现存良好可用的大坝数量稀少,所以需要建设更多的大坝。同时受限于当地的地理情况限制,大坝的选址也是比较重要的关键点[1]。而大坝帷幕灌浆属于大坝防渗透建设中一个重要的技术点,需要在后期建设中不断对该技术的进行改进加强。
一、大坝帷幕灌浆技术概述
在水利工程建设的过程中,由于各地地质环境的不同,而且大部分地质环境承载问题,同时缺少稳定性。在水利工程的建设中,被广泛应用在解决防渗透的问题。在水利帷幕灌浆因为消耗较少,效果显著,可以有效的防止大坝渗水。大坝帷幕采用灌浆的方式,建造帷幕,以便有效的防渗。同时施工技术期比较短,产生效果明显,复杂度较低,被广泛应用于水利工程防渗透的建设之中。作为大坝工程建设的重要环节,大坝帷幕灌浆主要包含两个技术。其中一个技术是在之前设定好的位置进行成孔,而后对孔进行清理,简称孔钻技术。另外一个技术就是在孔钻技术完毕之后,进行止水和压水的实验,简称冲洗技术。在这两个比较常用的技术之后便是进行配浆灌注,为大坝建造有效的防渗措施[2]。
二、工程开始前的准备工作
水利工程的建设初期需要对后续工作拟定完整的计划并且涵盖各种可能出现的问题,并提前做好相应的准备和预防的措施[3]。在工程建设开始前要确定大坝的选址,根据当地的地理环境结合周边情况选出合理地址,而后对施工地点的做好布置工作,其中施工中需要注意的即是水电的使用,需确保是否能够在工程建设时期对水电的需求是否能够得到满足。同时在水利工程建设中出现的废弃材料进行妥善的处置,避免对环境的污染,而有二次利用价值的材料得到妥善的看管,保存。在施工过程中,需要对水的收集,排水引流路线和收集水的地点进行提前准备定址。
三、帷幕灌浆的步骤
在前面提到大坝帷幕灌浆技术主要包含孔钻,冲洗以及配浆灌注。同时需要特别注意的是在孔钻技术中要遵循成孔的四准则[4],先打外面的孔,再打里面的孔,先打下面的孔,再打上面的孔。
(一)钻孔技术
在孔钻技术中,利用合金钻头实现对孔的钻进。在不同的大坝层次中采用不同的材质的合金钻孔,以增加成孔效率。比如在覆盖层中使用硬质的,在基岩层只中可以采用两种材质的合金钻头,一是金刚石材质的,第二种是合金头回钻。同时在对基岩层进行成孔时,运用KXP-1型号的仪器对孔和终孔的斜率检测,这里需要注意的是每隔五米,就要对孔进行斜率检测。需要在保证孔合格以后,才能进行后面的步骤。需要注意的点是按照钻孔的次序决定了后续灌浆的次序。
(二)冲洗技术
在配浆灌注之前,冲洗技术是非常重要的一个步骤。这个步骤主要是将钻孔时产生的粉末冲洗出来,可多次进行冲洗,直到冲洗出来的水变得清澈时方可停止。其中冲洗后残余的粉末厚度需要小于等于20cm,方可进行后面的步骤。
在钻孔完成后初期,每个孔都需要进行压水实验。压水实验需要严格按照由上至下的方式进行,同时要将孔卡塞住来进行压水实验。在具体进行检测时,需要严格遵守五点法,以保证孔的准确性。
(三)配浆灌注
大坝帷幕灌浆技术的最后一道工序就是配浆灌注了,对浆的配置和检测也是非常重要的一个步骤。需要按照大坝帷幕灌浆中对浆的需求严格控制浆的配置。同时在配浆完成后,相关管理人员需要对配浆进行有效的抽样式检测,其中对比重,材料配比做到充分的检测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这是一个长期的过程,在施工的过程之中需要不间断的对配浆进行检测,防止出现水泥结块的情况,遇到这种情况需要将结块水泥剔除,重新配浆。
在灌浆期间,采用由上而下的方式进行灌注,同时基岩层中,需要对孔口进行封闭,灌浆需要控制的高度差在15cm以上。 严格控制覆盖层的压力,为防止后续产生串浆问题,需要对不同层之间的压力做精准控制,基岩层的压力保持在0.8D。在灌浆的时候,射浆口需要与底部保持适当的距离,该距离不可大于半米,而相邻的两孔之间的高度差值需要精确控制在15cm以上。否则会因为孔与孔之间距离过小产生串浆的情况。
四、大坝帷幕灌浆问题和相应措施
在大坝帷幕灌浆的期间容易出现三种问题,分别是灌浆的泄漏,浆输送过程中的中断还有不同孔浆之间的串浆问题。在大坝帷幕灌浆的施工建设中都是较为常见的一类问题。以下就是对这三类问题的简要分析和相对应的预防措施
(一)浆的泄漏
配浆的泄漏时在大坝帷幕灌浆建设中很难避免的问题,主要是由于工程建设所处环境的地质因素,土质不稳定,使得地上出现连接灌江口的通道,导致泥浆从通道泄露出来,导致大量原材料的浪费。所以在灌浆之前对灌浆地质层进行提前分析,做到提前预防。同时有效的避免一些裂缝出现在钻井路线之中。
(二)浆输送过程中的中断问题
浆输送出现中断是影响施工期时间的关键因素,主要是由于灌浆中出现的一些内部因素通道堵塞或者通道破损等。还有一些外部因素,外部因素主要是水和电突然停止供应。外部因素可以通过在前期加强对水电的把控可以得到有效的避免,而内部因素则需要从源头上面解决,即使不能绝对性的解决但却能够有效的避免。在施工前期对材料的选择上面需要选择高质量的合格产品,切勿出现采用不合格的产品来降低水利工程建设的预算开支。而浆的中断还容易使得止水塞在孔内固定,从而引发其他的一些问题。造成其他问题的衍生,使得工程停期,后果更加不堪设想。
(三)不同孔间的串浆
孔与孔之间的串浆问题主要是由于地质层松散或者有缝隙造成的,而灌浆会对孔的周围产生一定的压力导致缝隙扩大,孔与孔之间形成串联,在灌浆的过程中形成串浆。同时还有另外一个原因,是由于灌浆过程中的压力过大,孔周围环境承压能力不够导致地质破裂产生裂缝。也有可能是因为灌浆过程中堵塞,导致出现上一个问题,输送中断,同样会导致串浆。还有一个可能是由于前期判断失误,导致大方向错误从而造成串浆。发生这种情况同样会造成材料的大量浪费,工期的延长,增加孔与孔之间的距离,或者是隔天对相邻的孔实行灌浆可以相对有效的避免这些问题。
五、结束语
在水利工程的建设过程中,防渗透是极其总要的一环。毫不夸张的说,它在一定程度上影响了整个水利工程后续的发展和效应。在未来的发展中,随着技术的不断改革进步。水利工程技术的革新改进也将推入时代的进程,老旧传统的水利工程建设技术是无法顺应水利技术发展的。由于在水利建设施工前对环境的勘测是极其重要的,后续的计划即使是基于一些经验老道的技术工程师,也常常会有无法预料到的情况,所以在工程建设开始初期,对各种突发情况的处理也是需要花费大量时间的,所以对计划的拟定是需要采集众议的,是不可能由某一个人决定的。同时在施工建设时,要保证与环境的友好性和工程的可持续发展性出发,切忌出现刻意追求项目进度而造成的烂尾工程现象,会造成大量原材料的浪费。严格遵守防渗技术规格,构建完整的施体系,建立一套全面的施工系统,有利于后续进程的执行。同时在施工过程中要实现对人,物,时间的精准把控,避免冗余的现象,做到人尽其用,物尽其用。针对施工各环节可能出现问题的把控,提前预防,提前准备。
参考文献:
[1]童君辉. 大坝帷幕灌浆施工中的常见问题探讨[J]. 工程技术:引文版:00236-00236.
[2]王建文, 和丽娟. 大坝帷幕灌浆施工中常见问题的探讨[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2013(21).
[3]赵剑. 大坝帷幕灌浆施工中常见问题的探讨[J]. 科技创新与应用, 2014(2):181-181.
[4]张磊. 大坝帷幕灌浆施工中常见问题的探讨[J]. 工程技术:引文版, 2016(15):00267-00267.
作者简介:李清明(1979—),男,四川成都人,工程师,大学本科,主要从事水电工程监理工作。
论文作者:李清明
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/12
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