灌浆施工技术在水库施工中的应用探究论文_葛传旺,李怀刚

灌浆施工技术在水库施工中的应用探究论文_葛传旺,李怀刚

德州市水利局大屯水库供水管理处 山东德州 253000

摘要:灌浆施工技术是目前水库大坝防渗漏施工中最常用的技术之一,在具体应用前要先对水库大坝的水文地质条件进行全面勘探,并合理进行试验,从而提升施工质量。基于此,本文阐述了灌浆施工技术的主要作用及其常用的灌浆施工技术,对灌浆施工技术在水库施工中的应用进行了探讨分析。

关键词:灌浆施工技术;作用;水库坝体;水库施工;应用

灌浆施工技术原理是通过比较易凝固的液体材料对水利工程大坝缝隙进行全面填充,根据大坝实际情况计算灌浆比例,并充分利用灌浆设备进行填缝处理,从而提升大坝工程的稳定性。按照灌浆目的不同,可分为帷幕灌浆、回填灌浆、固结灌浆、接触灌浆和接缝灌浆;根据灌浆方式区分,可分为循环灌浆法和纯压灌浆法两种。

一、灌浆施工技术的主要作用

灌浆施工技术的主要作用:第一,填充作用。通过使用灌浆施工技术可以有效地将地层中存在的裂缝问题进行填充处理,将浆液压入到堆石体当中,极大程度上可以有效地增强地层的紧密性,以便更好地加快截断水流的能力。第二,压密作用。灌浆施工技术在实际应用的过程中,多半会通过压力的作用在堆石体压入浆液的过程中,利用压缩的方式将浆液注入到各个缝隙当中,缝隙会受到挤压效应的影响,与浆液进行融合,极大程度上能够有效地提升地层的稳定性与充实性。第三,粘合作用。一般来说,浆液本身具有一定的凝胶特性,能够有效地粘合松垮建筑物中各种裂缝问题与空隙问题。通过对其进行粘合处理,能够有效地提升建筑物的承载能力,具有一定的应用意义。第四,固化作用。在水库实际的施工当中,其它材料會与水泥等建筑物之间产生化学反应,举个例子来说,土层中的粘土可以与水泥形成化学反应,反应之后生成的物质具备“类岩体”的特征。与粘土与水泥等原材料相比,这种生成的物质具有更强的坚硬性,且产生的固化效果与作用更加明显。

二、水库坝体常用的灌浆施工技术分析

1、固结灌浆施工技术分析。在山区岩石基础上修筑混凝土拱坝或重力坝时,通常采用基础整体固结灌浆以提高坝基整体承载力;为使灌浆质量稳定可靠,灌浆前常在岩基上层预埋灌浆孔并浇筑混凝土压重后再进行固结灌浆。固结灌浆孔在灌浆前应采用清水压入灌浆孔及裂隙,冲洗至回水变清为止。灌浆孔宜分为两序,按照分序加密的原则,先施工Ⅰ序孔,后施工Ⅱ序孔。固结灌浆多采用纯压式全孔一次灌注;浆液通常为纯水泥浆,浓度应由稀变浓、逐级变换。在灌浆施工过程中,时常有冒浆、漏浆的情况出现,应根据施工现场具体情况具体分析,采用表面封堵、降低灌浆压力、灌注浓浆、限流限量、间歇等方法进行处理。

2、接触灌浆施工技术分析。大坝接触灌浆的主要作用是填充缝隙,使坝体间不同性质的构筑物间接触面密实,提升大坝的整体稳定性,防止坝基与上部结构的接触面出现渗漏。在岩石地基上建造混凝土坝,混凝土体积收缩而基岩相对稳定,两者之间必然出现缝隙,对于这类缝隙就必须进行接触灌浆,因此接触灌浆需在坝体混凝土和裂缝张开度达到设计规定值后开始进行,并且在蓄水前完成蓄水位以下的接触灌浆施工。在基础岩面比较平缓部位,接触灌浆通常会与坝基帷幕灌浆结合进行,在水工金属结构物比如钢闸门或其他钢质结构物周围浇筑混凝土,当混凝土体积收缩后,两者间同样地会产生缝隙,对此缝隙也要进行灌浆。

3、帷幕灌浆施工技术分析。常见的大库大坝坝基透水性分布不均,坝基透水性分区块有大有小,整体不均,为了有效控制坝基渗漏,减小坝基渗透水量,降低坝基扬压力,常采用帷幕灌浆法来增强基岩构造结构面渗透稳定性。帷幕灌浆一般按照钻孔→冲水→压水试验→灌浆→封孔的顺序分进行施工,为确保灌浆质量、减少灌浆段内的浆液沉淀,一般均采用双管循环式灌浆方式施灌。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆灌浆孔严格进行分序,通常分为三序,以部分Ⅰ序孔为先导孔,边灌边试验,取得较为理想的灌浆参数后,再按照先Ⅰ序孔,然后Ⅱ、Ⅲ序孔的顺序分序加密进行后续施工。灌浆每段长不宜超过6米,浆液仍需遵循由稀到浓、逐级变换的原则,在设计规定的压力下,当吸浆量小于0.4L/min时,继续灌注60min,或吸浆量小于1L/min时,继续灌注90min,即可结束。大坝坝基经帷幕灌浆后稳定性与防渗性将更加优良。大坝整体的抗裂性能够切实提升,这对于延长大坝使用寿命非常关键。

三、灌浆施工技术在水库施工中的应用分析

1、某工程概况。某中型水库枢纽工程主要是由浆砌石重力坝、坝后式电站和引水管道等部分组成。该水库在建设时,由于在技术方面存在的问题,使得水库质量并不是很好,所以水库经常出现各种问题,因此需要采取坝体灌浆施工技术对水库进行改造加固。

2、科学分析水库大坝的水文工程地质条件。首先,通过对在该地的地质条件进行调查,收集资料,发现该地的浆砌石块主要是花岗岩组成,但长时间以来,风化现象严重,这使得大坝出现了诸多病态表现。大坝的浆砌石块大部分存在着弱风化情况,而剩下的则是强风化状态,导致坝体处于一个松散的状态。在砌石块之间存在着很多的间隙,由于与河道相通,导致河水渗入大坝内,整个大坝已经处于严重的渗漏的状态,这使得水库不仅不能正常地蓄水位,还导致坝体产生的不安全地隐患,威胁到了下游人民生命财产安全,这对于当地经济的发展也极为不利。

3、灌浆施工试验要点。为了保证灌浆施工的效果,时间与浆液的配合比以及合理设计灌浆速度,首先是从左岸的一部分区域开始实施灌浆施工的试验,测试灌浆加固效果。在钻孔中,自上而下采用循环钻灌法,分段钻灌,每个分段长度大概为一到两米之间。所使用的灌浆材料是水泥砂浆,因为在孔上部尤其是在孔口部位有着较大的孔洞,所以在灌注浆液的时候不会起压,在该段灌注施工中,水泥砂浆的可灌性强,有利于施工。在中下部区域,堆石体多而密实,再加上孔隙内存在着很多的砂砾,可以充分发挥较好水泥砂浆的可灌性特点,所以没有采用单独使用水泥砂浆的设计方法,而是采用含有粉煤灰的水泥浆进行灌注试验,结果表明这种方法有着更好地可控性,更有利于施工。

4、有效处理遇到的特殊情况。大坝灌浆施工按照对三排孔依次灌浆,也就是上中下排孔。通过实际施工发现,上排空的灌浆施工中,并没有出现回水的现象,使得中途施工中遇到掉钻的情况;一直到灌注到中排孔的上游区域和下排孔的中游区域时,才出现回水,使得施工稍变顺利,但由于有些部分还是出现了回水减少或者消失。这表明坝体内部有着太多的空隙,这是必须要处理的一个问题,否则在剩下的灌浆工作中会出现大量的冒浆与漏浆情况。所以有必要采取措施进行处理。一般采取的措施为,如果冒浆或漏浆现象还处于控制中,不是特别严重,就只需要按正常的灌浆方法施工就行;一旦冒浆程度超出控制,变得很严重时,必须使用棉纱或者其他防水漏的填堵材料封堵地表与缝隙,紧接着利用低压、浓浆、限流量以及间歇灌浆的方法,将浆液慢慢的灌冲到坝体内部,完成灌浆施工这个环节。

结束语

综上所述,水库坝体是水库大坝建设的主要内容,其施工质量直接决定了水库大坝总体施工质量。但是水库大坝施工所处环境比较恶劣,长期运行难免会发生一些质量通病,如坝体渗漏,因此需要合理运用灌浆施工技术,对其进行加固处理。

参考文献:

[1]吴静.水库除险加固工程大坝帷幕灌浆施工工艺[J].低碳世界,2018(09)

[2]杨国军.灌浆工程技术在水利水电工程大坝施工中的应用[J].工程技术研究,2017(03)

[3]刘颖.水库大坝水库坝体灌浆工程施工技术[J].科技创新导报,2018(04)

论文作者:葛传旺,李怀刚

论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期

论文发表时间:2020/3/16

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