浅论水利工程基础灌浆施工技术

时间:2018-04-20 论文范文 我要投稿

    论文关键词:水利工程 基础灌浆 施工技术

    论文摘要:在水利工程中,灌浆技术是进行地基处理中比较常用以及十分重要的工程措施,广泛地应用于大坝坝体的加固处理与防渗工程中。水利工程的特殊要求使得它们的地基必须经过严格处理,才能达到水利工程必须有的防渗与稳定的各项性能要求。在本文中,笔者对论水利工程基础灌浆施工技术进行了分析与探讨。
  一、前言
  水利工程在我国具有着发展速度快、发展空间广阔的特点,但是需要我们引起注意的是,在我国水利工程获得飞速发展的同时,国内可以用来建设水利工程的地基却是越来越少,所以,基础灌浆技术在我国获得了在更大范围上的应用同时,更加注重基础灌浆技术与地质条件的适应性。在水利工程中,灌浆技术是进行地基处理中比较常用而且十分重要的工程措施,广泛地应用于大坝坝体的加固处理与防渗工程中。水利工程的特殊要求使得它们的地基必须经过处理,才能达到水利工程必须有的防渗与稳定的各项性能要求。
  也正是因为如此,基础灌浆施工技术在水利工程的施工中有着非常重要的地位。目前基础灌浆施工技术成为了水利工程施工中的重要研究课题之一。
  二、基础灌浆施工技术在水利工程中的具体应用
  1.灌浆施工技术在岩溶地段施工的应用
  岩溶发育地段的灌浆一般多凭经验或参考同类工程的实践和灌浆试验成果进行。岩溶地段灌浆根据有无充填物采用不同的方法处理。但是有填充物施工更加困难一些。
  面对有填充物的岩溶地段,应该以岩溶的深浅及大小来确定不施工技术。
  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。
  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。[1]
  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。
  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.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:
  2.1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。
  2.3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。
  这种特殊情况的灌浆,结束时不一定要达到设计压力;若无法在设计压力下结束灌浆,可低压结束灌浆,待凝一段时间后扫孔、复灌,复灌时争取在设计压力下结束灌浆。[3]
  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。
  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。
  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。[4]
  三、结语
  以上的各种基础灌浆技术都具有显著的优点和明确的缺点。比如,灌浆施工技术在岩溶地段施工中更多是要求经验和对类似工程的借鉴;大吸浆量情况下的基础灌浆技术虽然简便,但是容易因为浆液的扩散造成浪费;严重漏水的情况下的基础灌浆技术操作比较复杂,控制灌浆的核心思想既起到了很好的灌浆效果又在一定程度上节约了用料。我们在进行水利工程的基础施工的过程中应该充分地扬长避短,争取每一种基础灌浆技术都可以发挥最大效益。

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