水利工程施工过程中灌浆技术的应用探究论文_林晓杰

水利工程施工过程中灌浆技术的应用探究论文_林晓杰

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摘要:现在,我国的经济得到了很大的发展,在经济发展的同时,我国的基础工程建设也随之增多,在基础工程中,水利工程建设发展速度是非常快的,水利工程不但可以保证我国农业的发展,同时对我国能源的供应也是非常有帮助的。但是在进行水利工程的施工中,地基的施工质量一直是影响水利工程质量的重要部分。在地基施工中,灌浆技术是一种重要的施工方式,使用灌浆技术进行地基的施工,能够使得地基的质量得到保证。

关键词:水利工程;施工;灌浆技术;应用

引言

灌浆指把浆液压送到水工工程大坝或建筑物地基的裂隙、断层破碎带及建筑物本身的接缝、裂缝中的工程。灌浆施工技术是水利工程中常被用于建筑物防渗和地基加固的一项重要工程措施,尤其是在水利工程地基的处理上。灌浆施工技术可以提高建筑地基的承载力和密度,从而增强地基的抗渗性,弥补地基因土质差、断层破碎带以及建筑物本身存在的裂缝而对工程造成的损害。

一、常见的水利工程灌浆施工技术

1、无塞灌浆施工技术

无塞灌浆施工技术是在帷幕灌浆施工技术的基础上发展来的,即采用空心钻杆或无缝钢管作为射浆管,来代替常规帷幕灌浆的灌浆塞,其特点是灌浆不需要待凝,不仅有效解决了有塞灌浆中的漏水问题,还能够显著地缩短施工周期,从而降低施工成本,提高施工效率。无塞灌浆施工技术的应用,使水利工程的整体防渗能力得到一个质的提升,从而使得它在水利工程灌浆施工技术中得到了广泛的应用。

2、混凝土裂缝灌浆施工技术

混凝土裂缝灌浆施工技术,即通过环氧灌浆法来修补混凝土裂缝,对水利工程进行加固和补漏。混凝土裂缝灌浆技术是从坝工构筑物的施工技术发展来的,在多年的实践中,运用效果十分突出,证明了其不但能达到预定的施工效果,而且成本低,可操作性强,在土木建筑混凝土工程裂缝的修补中得到广泛的应用,特别是在水利工程施工过程中的应用,效果显著。混凝土裂缝灌浆施工技术在多年的应用过程中得到了不断的完善和提高,现在已逐渐成为水利工程灌浆施工技术的一个重要方法。

3、诱导灌浆施工技术

在水利工程灌浆施工时,由于天然地基条件的限制,需要通过各种手段,人为创造出设计条件,使账幕工程能够达到既能挡住泥土的侧压力,又能防渗漏的要求,并且能够很好地控制浆液流动的范围,保证灌浆帷幕工程的施工,这就是诱导灌浆施工技术,它能够全面加固地基基础工程,提高其防渗漏能力,大大提高了水利工程的质量和安全。

二、水利工程施工过程中灌浆技术的应用

1、岩溶地区水利工程建设中的应用

岩溶地区的地质结构非常的复杂,目前在此类地区进行的水利建设对于基础处理还没有很完善的成型技术。对于这类地基,大多都是凭借着施工人员的工作经验进行处理,或者参照相似情况的成功工程进行处理。对于岩溶地区在基础施工上一般都分为两种情况:首先是针对岩溶区没有填充物的,这种方式一般只需要进行灌浆处理就可以。其次则是对于有填充物的岩溶区的处理,这种地质特点在技术要求上要更为严格一些。而对于基础的处理方式以及所选用的技术还需要综合考虑岩溶的深度和大小才能够决定。

(1)高压灌浆的基础灌浆法

由于岩溶区的地质特点,冲洗式的高压灌浆法是不可取的,因此以密实度为目的地高压灌浆法才是最科学可行的。这种高压水泥灌浆的方法在稳定性以及防渗水性能上都可以满足此类地区的水利建设基础需求。并且这样灌注出的的基础在抗劈裂能力上十分的稳定。这也是由于高压灌浆使得水泥在土壤中的渗透是以条形进行的,逐渐使得水泥在灌注和渗透的过程中就形成了结构稳定的网状,从而使基础也具有了稳定性。

(2)高压旋喷灌浆的基础灌浆方式

高压旋喷灌浆的方法是将高压灌浆技术和机械钻探技术进行结合的产物。机械钻机能够深入地下,在钻头的顶部加入高压喷嘴,在钻探的过程中利用高压泵加压,使得水泥从喷嘴喷出。钻头在钻探的过程中破坏了原有的土层并在转动的过程中将水泥和破坏的土层进行搅拌,如此在钻头进行上提的过程中,在岩溶区就会形成一个较为坚实稳固的柱体,以此对地基进行加固。

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(3)浅层含岩溶的基础处理方式

有些地区岩溶层在离地表较浅的部位,对于这类地区都需要对沙土进行挖掘处理然后只需要用水泥对挖出沙土的部位进行回灌处理就可以了。

(4)深层岩溶区的处理方式

一般深度在五十米以上的岩溶区都可以成为深层岩溶,对于此类岩溶区的处理在施工中较为困难。因为深度原因不宜使用高压旋喷技术。考虑到岩溶的深度问题一般都是对其周围进行处理,即采用普通的灌浆法对需要处理的岩溶区的周围进行处理,当水泥进入深层岩溶时会产生相当大的压力,而这种排挤压力会使得深层的岩溶层中的其他物质和水泥进行结合,并快速硬化达到稳固地基的目的。

2、针对吸浆加大的水利工程的灌注方法

一般来说,对水利工程中出现的岩缝灌浆会在1-3小时内结束,在对岩缝灌浆的过程中,使用水泥的数量也是有限的,一般情况,单位面积的岩缝在灌浆的过程中使用水泥的数量应该小于120-220kg/m。对于以上情况,我们应该使用一定的方法对其处理:

(1)采取限流措施

限制单位时间内对岩缝关注砂浆的体积,一般情况下,应该将灌注的速度降为10-15L/min,采取限流的目的是减小砂浆在岩缝中的流动速度,从而使灌入的砂浆快速沉淀并凝结。

(2)采用降压处理法

采用降压处理法的原理是降低灌浆的压力,从而减小砂浆流动的速度,依靠较小的压力来维持砂浆的自流状态,自流的过程中砂浆不断凝结,当砂浆在岩缝中不在流动时适量增加压力,然后可按照一般的工序进行灌浆。

(3)采用多次灌浆法

多次灌浆法就是在对岩缝进行灌浆的时候是有间歇的,每灌浆一段时间就要等待一会,像这样保持有间隔的对岩缝进行灌浆,灌浆的间隔时间可以根据工程的具体需要来定,但是灌浆时间一般也不要大于8小时。

3、灌浆施工技术在严重漏水的情况下的应用

在做水利工程的工程中,很容易见到基础严重漏水的现象,根据以往工程经验判断,产生漏水的原因主要是水利工程建设选点失误,水利工程建设在可溶性岩石地区是水利工程建设点失误的主要体现。

(1)采用模袋灌浆的处理方法

模袋灌浆法中使用的模袋具有很强的耐磨性,常用的模袋材质多为尼龙、聚丙烯等。在使用模袋灌浆的时候,模袋中装有水泥砂浆,在模袋互相挤压的过程中水分流失,袋中只剩下水泥及沙土,因此降低了水泥砂浆的含浆量,提高了砂浆的凝结速度。

(2)采用填充级配料进行处理

一般情况下采用的填充级配料多为水泥、粗砂及砾石,在使用历史作为填充级配料的时候一定要注意砾石的大小。假设在单纯使用砾石的情况下仍然没有很好的成效,则可以利用粘稠度较高的水泥冲灌级配料,水泥冲灌及配料的主要组成材料一般为砾石砾石与沙土混合物,使用这两种材料的目的是可以形成自然的反过滤层。在级配料的过程中,配料的材料和数量应该灵活掌握。使用粒料的主要是使用加大的粒料在狭窄处形成“桥架”,使用巧匠将缝隙在中途完全阻塞,形成反过滤层,以达到将整个通道堵死的目的。

结束语

灌浆技术存在着自身的优点,但是同时也有缺点,灌浆施工特别是在熔岩地区的灌浆施工常常要结合施工人员的经验以及对相似工程的总结和借鉴;在大吸浆量大的地带所用的灌浆技术虽然简单,但是由于砂浆的扩散造成了极大的浪费,增加了施工的经济成本;在严重漏水的情况下选择的灌浆基础操作与其他灌浆技术相比要复杂很多,正确的使用灌浆技术技能起到很好的灌浆效果,同时也能减少大量的成本。我们在水利施工的工程中应该因地制宜,在不同的地质条件下选择不同的基础灌浆技术,选择合适的基础灌浆技术,或是把多种灌浆技术相结合,争取使每种基础灌浆方法在施工的过程中都发挥更大的作用。

参考文献:

[1]许厚材.水利水电工程基础灌浆中特殊地层的灌浆方法[J].水利发电设计与施工,2005.

[2]朱录才.灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].科技传播,2011.

论文作者:林晓杰

论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期

论文发表时间:2019/8/29

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