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【摘 要】 近年来,随着水利工程项目的不断增加,由于水利工程对基础的要求较高,不仅要具良好的防渗水性,而且还要具有很好的杭震性能,所以基础灌浆施工技术经常会应用到水利工程施工中。文章通过对水工建筑基础灌浆施工技术进行详细的分析,以期为水工建设提供一个借鉴。
【关键词】 水工建筑;基础灌浆;施工技术
引言:
水利工程的发展速度很快,而且具备广阔的发展空间,因此用于地基建设的基础灌浆技术必须要进行深入研究,以期令工程技术能适应更复杂的地质条件。基础灌浆技术的出现给水利工程地基施工带来了福音,由于基础灌浆技术能够适应不同的地质条件,而且实现对防渗水和防震等方面的处理功能,所以在水利工程施工中,通常都会利用基础灌浆技术来进行地基的施工,有效的确保了水利工程地基的质量。
一、灌浆的材料
岩基灌浆的浆液厂般应该满足如下要求:
(一)浆液在受灌的岩层中应具有良好的可灌性即在一定的压力下,能灌入到裂隙、空隙或孔洞中充填密实;
(二)浆液硬化成结石后应具有良好的防渗性能、必要的强度和粘结力;
(三)流动性良好是保证施工便捷和桨液扩散范围的前提;
(四)浆液的稳定性和析水率低应当保证。
岩基灌浆中使用的浆液大多为水泥浆液,该材质主要由水泥为主,通过和水的一定配比使得水泥呈现出悬浮态,以制成浆液。在效果上,水泥浆液更为的可靠且成本较小、工艺较为单一、设备要求较为简单。水泥是灌浆的质量基础,对于灌浆效果有着极大的影响。裂缝的大小是对于灌浆材料的需求,基础颗粒越小,越容易保证细微裂缝的灌浆效果,小颗粒的灌浆水泥能够更容易的深入裂缝,水化作用也更完全。因此在帷幕灌浆中,水泥的细度要求相对较高。因此在进行灌浆前,要对水泥进行筛选,保证质量符合使用要求。对于过期、结块以及细度不达标的水泥,不允许使用。普通水泥浆液对于一些宽度在0.2m的岩缝是较难灌入的,为了保证灌浆的质量和效率,从1982以后很多国家开始致力于超细水泥的研究,并取得了一定的成果,开始广泛的应用到各类工程的灌浆作业中。超细水泥在其结构上粒径较小,比表面积约为8000cm3/g,在灌注性能上更加的稳定良好,同时还具有价格优势。经济环保并且基于其超强的结石基础,十分适用于细微裂缝的岩缝灌浆,对于水泥的性能可以通过加入一些具有调节其性能的外加剂的方式进行改善,用以满足工程设计需求,保证灌桨质量。另外需要注意外加剂在使用前需要进行试验予以确定。
二、巖溶地段中灌浆施工技术的应用
(一)固结灌浆方法
固结灌浆方法,这是为了将基岩的强度与统一性得到巩固,并减少透水。如果基岩地质条件允许,则在坝基以及下游地区存在很大应力的位置进行灌浆孔的布置,而在地基情况不允许,坝体水平高度较大时,则要充分而完全地进行灌浆,并且也包括了坝基周围的部分,都要固结灌浆。灌浆孔的深度一般为5-8m,也有深达15-40m的。各孔在平面上呈网格交错布置。通常采用群孔冲洗和群孔灌浆。固结灌浆适用于厚度过关的坝体,这种情况能够预防基岩表层浆液冒出,并有很强的灌浆压力,提升灌浆结果,并且,需要将基岩以及坝体同时考虑,固结灌浆质量检查宜采用测量岩体波速或静弹性模量的方法。岩体波速或静弹性模量的改善程度应符合设计规定。固结灌浆质量检查也可采用单点压水试验的方法。检查孔的数量不宜少于灌浆孔总数的5%。
(二)混凝土裂缝灌浆技术
混凝土裂缝灌浆技术,混凝土裂缝灌浆有水泥灌浆和化学灌浆两种,一般混凝土裂缝灌浆处理多采用化学灌浆。大体积混凝土施工裂缝的接缝灌浆,较宽混凝土裂缝的灌浆一般都采用水泥灌浆,化学灌浆是将化学材料配制成不含固体颗粒的浆液,用压浆设备将其灌入裂缝或孔隙中,使其扩散,通过化学反应形成凝胶或固体,以达到提高被灌体的防渗或承载能力的一种技术,它能加固补强防渗堵漏,保证工程质量。化学灌浆材料是由化学材料配制而成的真溶液,在使用的过程中,无颗粒,无沉降现象。此特殊性是其区别于水泥基颗粒性灌浆材料最显著的特点,这种特性使其灌入地层或缝隙内时,具有更好的渗透性能和扩散性能。
(三)高压喷射灌浆方法
高压喷射灌浆方法,在堤坝防渗工程中,高压喷射灌浆技术具有开挖量小,施工方便,占地少,对临近建筑物影响小等特点,高压喷射注浆法是利用高压喷射化学浆液与土混合固化处理地基的一种方法,它是将带有特殊喷嘴的注浆管,置入预定的深度后,以高压(20~40MPa)喷射冲击破坏土体,并使浆液与土混合,经过凝结固化形成固体H高压喷射装置注浆法处理深度可达8-12m。
三、在漏水情况下的灌浆施工技术
(一)分析采用模袋灌浆的处理方法
这种施工方法的施工关键是模袋。模袋是一种高强度纺织品,制作材料是尼龙、聚酯、聚丙烯,因此耐磨性相当之高。这种处理方法的具体原理是通过水泥浆的高压令水分从中渗出,而砂石颗粒则依然留在模袋里不会渗出,这样一来水泥的水灰比就得到了有效降低,凝固时间可以相应缩短,固结强度则大大加强。此外,水泥的自身特性使得这种模袋即使在水下也不会被水流冲走,而且由于模袋随时可以改变形状大小的特性,使得它们对任何种类的溶洞都可以适应,迅速高效地对溶洞加以堵塞。
(二)分析采用填充级配料进行处理方法
填充级配料的原料通常是水泥、砾石、粗砂等,其中砾石在使用时需要注意其形状大小,以粘稠水泥对砾石进行冲灌的过程中,砾石直径应从小到大依次排列。如果该方法成效欠佳,则应换用具有更高粘稠度的水泥对级配料加以冲灌,这种情况下需要准备的级配料材料为颗粒粗细不均的混合料,以砂石、砾石、土等构成,这种配料能够形成一层天然反过滤层。级配料的灌入量没有具体规定,应根据实际施工状况和施工条件灵活决定,其灌入量并无上限或下限。充填进去的粒料中某一级的砾石能够卡在窄缝位置,生成“架桥”以迅速堵塞缝隙,更进一步生成反过滤层,直至通道完全堵死。 四、针对吸浆加大的水利工程的灌注方法
(一)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。
(二)采用降压处理法
这种方法就是通过对灌浆时的压力进行降低,避免砂浆流动速度过快,使砂浆处于自然流动状态下,而且在自然流动过程中不断的进行凝结,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。
(三)采用多次灌浆法
在对岩缝进行灌浆操作时,对于灌浆时间上有具体的要求,以这超过8小时为宜,而且在灌浆过程中利用多次间歇进行进行,即灌浆结束后停歇一会再接着灌浆,具体在两次灌浆中间间隔多长的时间,要根据具体的工程实际需要来进行确定。但利用多次灌浆法进行操作时,往往在灌浆结束时基压力要小于预先设计的压力,所以在这时如果按照设计压力进行操作时存在一定难度时,则可以对灌浆的压力适当的降低,如果没有特殊情况发生时,则需要按照设计压力进行。
五、水利工程大吸浆量灌注方法的优化
(一)在水利工程岩缝灌浆模块中,进行灌注时间的控制是必要的。这需要进行单位耗灰量的控制,这需要按照正常的施工工序展开优化。保证岩缝的吸浆量的控制,这需要进行相关措施的协调,按照地层的结构条件,进行水泥浆的溢出控制,保证相关限流模块的开展,从而提升工作效益。为了实现这个模块的工作效益,进行一些施工基本方案的更新是必要的。尤其是进行限流措施的控制,进行限制注入率的控制,更好的进行浆液裂缝流动速度的控制,保证浆液的沉积控制。这需要明確其注入率,保证注入压力的控制,进行注入率的优化,将其控制在一定的水平下,更好的满足工作灌浆的需要。
(二)在基础灌浆模块中,进行降压处理模块的开展是必要的。这主要是进行压力降低模块的开展,比如进行自流模块的开展,进行灌浆处理效益的提升,这需要保持其砂浆的凝固性,保证其非流动性,从而进行灌浆压力的回复及其控制。这需要进行相关工序的处理。进行多元化的灌浆处理模块的开展,保证间接性灌浆方案的优化。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。
(三)在特殊灌浆模块中,进行设计压力的优化是必要的。这需要满足设计压力的基本需要,从而保证灌浆模块的有效开展。这需要进行扫孔模块、复灌模块等的开展,保证设计压力模块下结束灌浆模块的有效开展。这需要进行灌浆施工技术效益的提升,进行其漏水情况的控制。这需要进行相关漏水情况的控制及其优化。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。
六、结束语
水利工程作为一种关系民生更影响社会的工程建筑其重要性不言而喻。在水利工程建设中基础灌浆施工技术应用广泛能有效解决水利工程地基问题在整个水利工程建设中都有着举足轻重的作用。为了促进水利工程建设的综合效益的提升,我们要进行基础灌浆施工技术的深化应用,以满足实际工作的需要。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]王君.浅谈灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].科技创新与应用,2014,06:179.
[2]陈梦颖.探究水利水电工程中的灌浆施工技术要点[J].黑龙江科技信息,2014,06:248.
[3]李俊伟.水利工程基础灌浆的探讨[J].技术与市场,2014,01:36+38.
【关键词】 水工建筑;基础灌浆;施工技术
引言:
水利工程的发展速度很快,而且具备广阔的发展空间,因此用于地基建设的基础灌浆技术必须要进行深入研究,以期令工程技术能适应更复杂的地质条件。基础灌浆技术的出现给水利工程地基施工带来了福音,由于基础灌浆技术能够适应不同的地质条件,而且实现对防渗水和防震等方面的处理功能,所以在水利工程施工中,通常都会利用基础灌浆技术来进行地基的施工,有效的确保了水利工程地基的质量。
一、灌浆的材料
岩基灌浆的浆液厂般应该满足如下要求:
(一)浆液在受灌的岩层中应具有良好的可灌性即在一定的压力下,能灌入到裂隙、空隙或孔洞中充填密实;
(二)浆液硬化成结石后应具有良好的防渗性能、必要的强度和粘结力;
(三)流动性良好是保证施工便捷和桨液扩散范围的前提;
(四)浆液的稳定性和析水率低应当保证。
岩基灌浆中使用的浆液大多为水泥浆液,该材质主要由水泥为主,通过和水的一定配比使得水泥呈现出悬浮态,以制成浆液。在效果上,水泥浆液更为的可靠且成本较小、工艺较为单一、设备要求较为简单。水泥是灌浆的质量基础,对于灌浆效果有着极大的影响。裂缝的大小是对于灌浆材料的需求,基础颗粒越小,越容易保证细微裂缝的灌浆效果,小颗粒的灌浆水泥能够更容易的深入裂缝,水化作用也更完全。因此在帷幕灌浆中,水泥的细度要求相对较高。因此在进行灌浆前,要对水泥进行筛选,保证质量符合使用要求。对于过期、结块以及细度不达标的水泥,不允许使用。普通水泥浆液对于一些宽度在0.2m的岩缝是较难灌入的,为了保证灌浆的质量和效率,从1982以后很多国家开始致力于超细水泥的研究,并取得了一定的成果,开始广泛的应用到各类工程的灌浆作业中。超细水泥在其结构上粒径较小,比表面积约为8000cm3/g,在灌注性能上更加的稳定良好,同时还具有价格优势。经济环保并且基于其超强的结石基础,十分适用于细微裂缝的岩缝灌浆,对于水泥的性能可以通过加入一些具有调节其性能的外加剂的方式进行改善,用以满足工程设计需求,保证灌桨质量。另外需要注意外加剂在使用前需要进行试验予以确定。
二、巖溶地段中灌浆施工技术的应用
(一)固结灌浆方法
固结灌浆方法,这是为了将基岩的强度与统一性得到巩固,并减少透水。如果基岩地质条件允许,则在坝基以及下游地区存在很大应力的位置进行灌浆孔的布置,而在地基情况不允许,坝体水平高度较大时,则要充分而完全地进行灌浆,并且也包括了坝基周围的部分,都要固结灌浆。灌浆孔的深度一般为5-8m,也有深达15-40m的。各孔在平面上呈网格交错布置。通常采用群孔冲洗和群孔灌浆。固结灌浆适用于厚度过关的坝体,这种情况能够预防基岩表层浆液冒出,并有很强的灌浆压力,提升灌浆结果,并且,需要将基岩以及坝体同时考虑,固结灌浆质量检查宜采用测量岩体波速或静弹性模量的方法。岩体波速或静弹性模量的改善程度应符合设计规定。固结灌浆质量检查也可采用单点压水试验的方法。检查孔的数量不宜少于灌浆孔总数的5%。
(二)混凝土裂缝灌浆技术
混凝土裂缝灌浆技术,混凝土裂缝灌浆有水泥灌浆和化学灌浆两种,一般混凝土裂缝灌浆处理多采用化学灌浆。大体积混凝土施工裂缝的接缝灌浆,较宽混凝土裂缝的灌浆一般都采用水泥灌浆,化学灌浆是将化学材料配制成不含固体颗粒的浆液,用压浆设备将其灌入裂缝或孔隙中,使其扩散,通过化学反应形成凝胶或固体,以达到提高被灌体的防渗或承载能力的一种技术,它能加固补强防渗堵漏,保证工程质量。化学灌浆材料是由化学材料配制而成的真溶液,在使用的过程中,无颗粒,无沉降现象。此特殊性是其区别于水泥基颗粒性灌浆材料最显著的特点,这种特性使其灌入地层或缝隙内时,具有更好的渗透性能和扩散性能。
(三)高压喷射灌浆方法
高压喷射灌浆方法,在堤坝防渗工程中,高压喷射灌浆技术具有开挖量小,施工方便,占地少,对临近建筑物影响小等特点,高压喷射注浆法是利用高压喷射化学浆液与土混合固化处理地基的一种方法,它是将带有特殊喷嘴的注浆管,置入预定的深度后,以高压(20~40MPa)喷射冲击破坏土体,并使浆液与土混合,经过凝结固化形成固体H高压喷射装置注浆法处理深度可达8-12m。
三、在漏水情况下的灌浆施工技术
(一)分析采用模袋灌浆的处理方法
这种施工方法的施工关键是模袋。模袋是一种高强度纺织品,制作材料是尼龙、聚酯、聚丙烯,因此耐磨性相当之高。这种处理方法的具体原理是通过水泥浆的高压令水分从中渗出,而砂石颗粒则依然留在模袋里不会渗出,这样一来水泥的水灰比就得到了有效降低,凝固时间可以相应缩短,固结强度则大大加强。此外,水泥的自身特性使得这种模袋即使在水下也不会被水流冲走,而且由于模袋随时可以改变形状大小的特性,使得它们对任何种类的溶洞都可以适应,迅速高效地对溶洞加以堵塞。
(二)分析采用填充级配料进行处理方法
填充级配料的原料通常是水泥、砾石、粗砂等,其中砾石在使用时需要注意其形状大小,以粘稠水泥对砾石进行冲灌的过程中,砾石直径应从小到大依次排列。如果该方法成效欠佳,则应换用具有更高粘稠度的水泥对级配料加以冲灌,这种情况下需要准备的级配料材料为颗粒粗细不均的混合料,以砂石、砾石、土等构成,这种配料能够形成一层天然反过滤层。级配料的灌入量没有具体规定,应根据实际施工状况和施工条件灵活决定,其灌入量并无上限或下限。充填进去的粒料中某一级的砾石能够卡在窄缝位置,生成“架桥”以迅速堵塞缝隙,更进一步生成反过滤层,直至通道完全堵死。 四、针对吸浆加大的水利工程的灌注方法
(一)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。
(二)采用降压处理法
这种方法就是通过对灌浆时的压力进行降低,避免砂浆流动速度过快,使砂浆处于自然流动状态下,而且在自然流动过程中不断的进行凝结,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。
(三)采用多次灌浆法
在对岩缝进行灌浆操作时,对于灌浆时间上有具体的要求,以这超过8小时为宜,而且在灌浆过程中利用多次间歇进行进行,即灌浆结束后停歇一会再接着灌浆,具体在两次灌浆中间间隔多长的时间,要根据具体的工程实际需要来进行确定。但利用多次灌浆法进行操作时,往往在灌浆结束时基压力要小于预先设计的压力,所以在这时如果按照设计压力进行操作时存在一定难度时,则可以对灌浆的压力适当的降低,如果没有特殊情况发生时,则需要按照设计压力进行。
五、水利工程大吸浆量灌注方法的优化
(一)在水利工程岩缝灌浆模块中,进行灌注时间的控制是必要的。这需要进行单位耗灰量的控制,这需要按照正常的施工工序展开优化。保证岩缝的吸浆量的控制,这需要进行相关措施的协调,按照地层的结构条件,进行水泥浆的溢出控制,保证相关限流模块的开展,从而提升工作效益。为了实现这个模块的工作效益,进行一些施工基本方案的更新是必要的。尤其是进行限流措施的控制,进行限制注入率的控制,更好的进行浆液裂缝流动速度的控制,保证浆液的沉积控制。这需要明確其注入率,保证注入压力的控制,进行注入率的优化,将其控制在一定的水平下,更好的满足工作灌浆的需要。
(二)在基础灌浆模块中,进行降压处理模块的开展是必要的。这主要是进行压力降低模块的开展,比如进行自流模块的开展,进行灌浆处理效益的提升,这需要保持其砂浆的凝固性,保证其非流动性,从而进行灌浆压力的回复及其控制。这需要进行相关工序的处理。进行多元化的灌浆处理模块的开展,保证间接性灌浆方案的优化。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。
(三)在特殊灌浆模块中,进行设计压力的优化是必要的。这需要满足设计压力的基本需要,从而保证灌浆模块的有效开展。这需要进行扫孔模块、复灌模块等的开展,保证设计压力模块下结束灌浆模块的有效开展。这需要进行灌浆施工技术效益的提升,进行其漏水情况的控制。这需要进行相关漏水情况的控制及其优化。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。
六、结束语
水利工程作为一种关系民生更影响社会的工程建筑其重要性不言而喻。在水利工程建设中基础灌浆施工技术应用广泛能有效解决水利工程地基问题在整个水利工程建设中都有着举足轻重的作用。为了促进水利工程建设的综合效益的提升,我们要进行基础灌浆施工技术的深化应用,以满足实际工作的需要。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]王君.浅谈灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].科技创新与应用,2014,06:179.
[2]陈梦颖.探究水利水电工程中的灌浆施工技术要点[J].黑龙江科技信息,2014,06:248.
[3]李俊伟.水利工程基础灌浆的探讨[J].技术与市场,2014,01:36+38.