湖南中南水电水利工程建设有限公司 湖南长沙 410014
摘要:帷幕灌浆在工程中应用广泛,不受地基加固深度的限制。它可用于基础加固,也可用于地基加固。用于岩层的防渗帷幕灌浆是为了减少坝基和坝体的渗流,防止岩体渗透的同时,将坝基抬升压力降为设计压力,在基本防渗设计中采用了前排和后排的方式实施帷幕灌浆,与主要防渗措施一致。帷幕灌浆是在坝体上游形成的,并在两侧山体中形成灌浆帷幕,从而达到堵塞的目的,防止渗透变形。
关键词:帷幕灌浆;水电站;基础应用;分析
1前言
随着国家可持续发展战略的不断深化,“循环经济和低碳经济”逐渐成为经济发展的主要趋势。电力是人类生存和发展不可缺少的能源。而水电站是电力供应的主要来源,是一种清洁、可回收的电力供应,在我国电力供应中发挥着重要作用。因此,煤炭、石油等非再生资源的利用和建设的燃煤电厂已逐渐被水电站取代。随着经济的不断发展,人们对电力资源的需求量越来越大,水电站的建设也随之增加,水电建设的安全性和稳定性越来越受到关注。在当今科技飞速发展的今天,巩固水电站大坝施工技术也取得了越来越大的进展,在工程建设过程中,帷幕灌浆技术逐渐成为一项新技术。帷幕灌浆技术是大坝地基处理的关键,在坝体渗透处理中具有较强的实用性。为了确保水电站的安全稳定,并充分发挥帷幕灌浆技术和整合的功能,需要帷幕灌浆施工技术的应用原理,技术实现的标准和全面掌握施工过程,只有科学、合理的施工工艺,并根据实际情况选择最佳的工程施工过程,以确保水电站的安全运行。
2大坝帷幕灌浆技术的应用原理
帷幕灌浆防渗加固技术是大坝建设的主要应用手段,其基本原理是:首先,需要确定灌浆部位和地层,在该位置上使用地质钻机钻一排帷幕孔;然后根据压水试验和钻孔的水流分析,确定需要处理的地层渗透率,然后使用适当的水泥浆进行填充,并使用合理的灌浆压力,控制浆液流速,保证浆液可以在一定范围内流动,周围被水泥浆凝结在一起,共同形成一个密集的防渗帷幕,达到防渗目的。帷幕灌浆技术的原理主要是针对渗透水的控制,使坝基不会在可控制的范围内被破坏,保证水电站的安全,长期稳定运行。
3大坝帷幕灌浆施工技术标准
水电站帷幕灌浆施工过程中,必须遵循一定的技术标准,它是关键。确保顺利实施帷幕灌浆的施工工艺、施工技术标准的施工步骤如下:(1)在钻孔期间,首先确保钻孔位置的准确性,钻孔位置和设计孔位之间的位置误差不能超过10厘米;其次确保钻孔垂直度和孔壁表面的完整性,孔径的大小一般在51-91mm之间;(2)灌浆前应对灌浆孔进行冲洗,水压力应达到灌浆压力的80%,孔内沉积厚度不应大于20cm。(3)浆液搅拌速度不小于1200r/min,确保水泥浆浆液满足技术标准的需要,保证帷幕灌浆施工可以连续运行;(4)在进行灌浆压力的检测工作时,应将灌浆泵压力表放在灌浆孔孔口,检查注浆管的密封和光滑的效果,保证浆液的正常流动,并确保灌浆管能够承受最大灌浆压力的1.5倍;为了保证灌浆操作的顺利进行,常用注浆塞注浆。对于注浆塞,应要求其具有良好的膨胀和抗压性,且易于安装和拆卸。
4大坝帷幕灌浆技术实施要点
4.1钻孔
在帷幕灌浆技术的施工中,钻孔是第一个关键。在孔中,通常使用硬质合金钻头。对于基岩层,金刚石钻头通常用于钻进。钻孔部位偏差应小于10cm,如果钻孔的位置需要在施工过程中改变,必须进行技术论证。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆确保在不影响正常结构的情况下进行更改。采用先导孔、第二和第三序孔的顺序。孔径控制在51~91mm之间。此外,钻孔深度应符合设计要求,不得小于设计值,孔底的最大允许偏差应根据实际情况确定,并要求偏差不得大于最大允许偏差。在相邻的两个序列孔之间,孔深间隔不小于15m。同时,在上述钻进作业过程中,应对岩层、岩性和钻孔的基本情况作详细的工作记录。钻孔完成后,应对孔内进行冲洗,确保孔底积渣厚度小于20cm,保证灌浆不受杂质干扰。
4.2压水实验
为确保钻孔质量和成孔的承压能力,以及帷幕灌浆技术工程质量的实现,必须对孔隙水压力进行测试,为了节省时间,在项目实施过程中,通常可以在压水试验时同步进行裂隙冲洗。压水试验应使用简易压水,按从上到下的顺序进行试验,压水段长等于压力灌浆时的段长,冲洗压力为80%的灌浆压力,当计算值大于1mpa时,则按1mpa的压力值实施冲洗。在压水试验过程中,压水时间必须达到20min,每隔5min读取一次流量,并根据最终流量值计算透水率。
4.3浆液制备和注浆
水泥浆液质量对帷幕灌浆质量有着重要的影响。因此,在帷幕灌浆中使用的水泥必须符合设计及施工规范的要求,严禁使用结块的水泥或存放超过3个月的水泥。一般制浆,选取普通硅酸盐水泥,且强度等级为42.5R,但必须确保水泥质量是合格的,其细度需要经过80m方孔筛,其筛余量不超过5%。为了提高水泥浆使用的性能,可以在搅拌过程中,根据工程实际要求掺入适量的外加剂等混合物,以提高水泥浆的性能。浆液制备完成后,即可进行注浆施工。注浆施工是帷幕灌浆技术实施过程中最关键的环节,决定了帷幕的形成质量。循环灌浆的方法多用于工程建设灌浆,灌浆过程自上而下分段进行,根据这个点严格按照序列加密灌浆的原则,尽快达到设计灌浆压力,并确保压力平衡,形成孔内循环灌浆。注浆段长度一般采用5~6m,特殊情况下可适当调整,但最大注浆段长度不超过10m。注浆管道与孔底间的距离小于50cm。为了防止出现漏灌现象,注浆管底部位于已灌段上部50cm处。一旦出现漏浆或冒浆现象,应根据需要及时采取低压、限流、表面封堵等措施来解决,如发生串浆,应采用一泵一孔的方法,同时灌注;若一泵一孔的方法无法实现时,可采用孔塞塞住,待灌浆结束后,再进行扫孔灌浆。此外,灌浆中断的时间不宜太长,应及时进行处理,尽快恢复灌浆,从而确保灌浆质量,达到预期效果。
4.4封孔
灌浆完成后,应进行封孔。这是实施帷幕灌浆技术的最后一步。当检查孔和灌浆孔灌浆完成后,方可进行封孔。封孔方法一般采用置换和全孔灌浆法,该方法的原理为在最末段灌浆结束后,先将孔内余浆全部置换成0.5:1的浓浆,然后,将采取全孔压力灌浆,将孔口封闭,其灌浆压力值和孔内灌浆的最大压力相同,灌浆完成标准与常规段相同,封孔完成后,孔口采用0.5:1的水泥砂浆填充密实。
5结语
帷幕灌浆是一种实用、安全、可靠、经济、高效的地基渗透处理技术,是处理水电站坝基基础的重要手段,因此,为了确保水电站的建设质量,保证水电站的安全运行,就应正确的对帷幕灌浆技术进行深入研究,只有科学合理的施工技术,并结合工程实际选取最佳的施工方案,方能确保帷幕灌浆技术真正发挥作用,同时确保水电站建设的施工质量安全。
参考文献:
[1]梁学锋.GIN灌浆法在非洲泰克泽工程中应用研究[D].西安理工大学,2009.
[2]邓安迪,刘诚,周得世.苗尾水电站帷幕灌浆试验及灌浆效果研究[J].云南水力发电,2017,33(S1):135-136+168.[2017-09-23].
[3]冯云.坝基固结灌浆和帷幕灌浆施工技术的实例分析[J].中国高新技术企业,2015,(21):129-130.[2017-09-23].DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.064
[4]娄广辉.固结灌浆工艺在东升水电站的实践与应用[D].吉林大学,2012.
[5]郭晓刚.高面板坝趾板基础高压灌浆技术及其智能预测与控制研究[D].中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所),2008.
论文作者:李晓松
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/21
标签:帷幕论文; 水电站论文; 钻孔论文; 浆液论文; 压力论文; 技术论文; 坝基论文; 《基层建设》2017年第35期论文;