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浅谈水利施工技术及灌浆施工应用

2015-03-26李飞

地球 2015年3期
关键词:灌浆技术水利施工水利工程

李飞

[摘要]文章从水利工程中灌浆技术施工的准备工作、灌浆施工的主要步骤分析、岩溶地段灌浆施工技术的应用、水利施工中大吸浆量环境下的灌注技术、严重漏水情况下的灌浆施工技术的应用和水利工程灌浆施工中的注意事项等六个方面的内容详细介绍了水利施工技术及灌浆施工的应用。

[关键词]水利工程 水利施工 灌浆技术 灌浆施工

[中图分类号] F407.9 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-3-388-1

一直以来,我国都将水利工程视作一项关乎民生设计重大民生工程。新中国成立以来在国家政策的扶持下更是取得了举世瞩目的成就。但是,水利工程基础用地短缺的问题也越来越严重。近年来兴起的灌浆技术则在很大程度上解决了这一问题。但是我国幅员辽阔,地质地貌条件复杂,因此有必要针对不同的环境条件使用适宜的水利工程施工技术。

1前期准备工作

落实好灌浆前期的准备工作,是保障水利工程施工顺利和安全地进行的重要环节。灌浆工作开始前需要完成的准备工作可分为三个方面的内容。第一:要综合考虑水利设施周期的环境和地质条件以及施工气候条件等诸多因素,制定出具体可行的整体的施工方案与工艺。第二:进一步结合工程实际,以及一些细节化的要求和问题等调整灌浆方式,制定更加详尽的施工措施以满足水利工程建设需要。第三:做好施工前的动员工作,让安全施工和施工安全的理念深入人心,以保障灌浆的安全性和可靠性。

2灌浆施工的主要步骤分析

2.1钻孔。钻孔过程中尽量保障钻孔垂直避免出现钻孔倾斜的情况。对于较深的钻孔可分段钻进以将钻孔的倾斜度控制在允许的范围内。对于不同的水利工程要根据施工场地岩石的渗透性与硬度等条件选择不同的钻进设备和钻进工艺,确保钻孔的质量符合施工要求。

2.2冲洗。冲洗的目的是进一步提升灌浆质量。为最大限度的保障钻孔的干净清洁,可采用单孔和多孔等多种清洗方式清洗。清洗时可先用高压水枪喷射的方式将钻孔内较大的钻渣冲掉,再适当减小水压将钻孔裂缝中的杂物清洗干净,以便后期施工。

2.3压水。在开始压水工作之前,要对施工现场岩层的进行详细的勘察与测量,以便充分掌握岩层的渗透性。同样,灌浆施工前的勘探与测量结果也是确定浆液浓度以及灌浆干料与岩层渗透性之间关系的重要依据。压水过程中,最好采取分段进行的方式从上至下依次测取各段的渗透参数。

2.4灌浆。目前使用较为广泛的灌浆技术包括纯压灌浆和循环式灌浆两种。循环灌浆因有利于保护浆液的流动性且能有效的降低颗粒沉淀进而改善灌浆质量而受到越来越多的青睐。灌浆开始前,相关人员可可根据实际情况决定选用何种灌浆技术。

2.5封孔。灌浆工作完成后,要将灌浆孔注意封闭处理,封孔时一般采用压力灌浆的方式。

3岩溶地段灌浆施工技术的应用

岩溶地段下的灌浆施工技术主要有以下几种:

3.1高压灌浆法。高压灌浆法是岩溶地貌条件下水利工程施工采用最为普遍的灌浆技术之一。高压灌浆法是通过高压喷施的形式达到岩溶填充物密实、挤压的目的,以此来提升岩溶的抗渗性能与稳定性。高压灌浆法最大的优点是具有较强的劈裂功能,水泥以“条带”方式穿插在地基土中,形成网格包裹,从而大大的提升了坝体稳定性能。

3.2高压旋灌浆法。高压旋灌浆法的工艺流程为:将灌浆管放置到预设土层部位,开启高压脉冲泵,保持一定的角速度均匀的向四周土体中喷射水泥浆,并逐渐向上提升直至该孔的灌浆工作完成。高压旋灌浆的优势是:高压脉冲泵中喷射出的水泥浆具有很大的动能,能切入土层,破坏周围土体;旋转上升的灌浆起到了很好的拌合水泥浆和周围土体的作用,使土体能够和水泥浆充分接触,在地基中形成高强度、质地均匀的圆柱体地基。

3.3浅层含泥岩溶中基础灌浆技术。浅层含泥岩层地质的主要表现为:岩溶埋藏较浅或者大规模的露出。在这种地质条件下进行灌浆作业时,要先将填充物挖出,用水泥回填完成后,方可开始灌浆作业。

4水利施工中大吸浆量环境下的灌注技术

大量的实践证明,以下措施能有效的减少大吸浆环境下灌浆作业的施工效率,如遇到大吸浆量环境,灌浆施工时可按以下方式进行操作。

4.1限流措施。灌浆开始后,将注入速率限制在10到15升每分钟的水平,大幅度降低裂隙中浆液流动的速度,使泥浆能够更好的沉淀。一段时间后注入量显著下降,此时提高压力,仍将注入量保持在每分钟10到15升的水平。达到灌浆标准后可视情况酌情增大灌浆速率。

4.2降压处理。先用低压或者是自流方式灌浆,待浆体逐步稳定且凝固之后,恢复灌浆压力,按照再正常的施工压力灌浆。

4.3间歇性灌浆。即多次灌浆,每次按照一定的灌浆量或时间标准,一次灌浆结束后,留出一定的时间让水泥浆凝固。一般情况下,间歇时间至少两小时,做多不能超过八小时。

5严重漏水的情况下灌浆施工技术

严重漏水情况下的灌浆施工方式有模袋灌浆处理和填充级配料两种。模袋的耐磨性能好,结构致密,在水泥浆压力作用下水分可以渗出,但砂石等颗粒只能留在袋内,不但可降低水泥的水灰比缩短凝固时间而且能增强固结强度。再者,模袋也能有效降低水泥的流散性能。模袋具有变形热性,可以适应多种类型下的溶洞。充填级配料的方式即使用比较粘稠的水泥直接冲灌粗砂与砾石在其窄缝处形成“砾石桥”,将缝隙堵住。

6灌浆需要注意的一些问题

6.1灌浆施工前要准备好钻孔、灌浆设备材料,并且做好应对紧急措施的预案。

6.2施工过程中做好地下水监测工作,一旦发现地下水受到污染,应立即采取有效的应对措施。

6.3要保证钻孔深度和角度符合施工要求,并且对钻孔做好记录。

6.4灌浆作业时要严格遵守工艺流程,循序渐进,不可操之过急。在开始时采用小流量灌浆以确保管道通畅,然后逐步增加流量,直到达到规定要求。灌浆作业前检查注浆的密封性,防止孔口跑浆。

6.5如果遇到特殊情况需要进行二次注浆,注浆标准是从一侧灌浆,从另一侧溢出,不可两侧同时灌浆。当遇到跑浆情况时可用小泵梁低压力注浆方式以缩短浆液的凝胶时间,使浆液快速凝固。

7结语

不同的地质条件下,同种灌浆技术可能产生截然不同的两种效果,因此,在灌浆作业时要充分考虑当地的地质及环境条件选择合适的灌浆技术。

参考文献

[1]徐厚才,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]康敬东,基础灌浆施工技术在漏水情况下的相关研究[D],长安大学,2002(11).

[3]赵树生,灌浆施工技术在不同地区的应用实例分析[J],公路交通技术,2006(03).

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