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摘要:水库坝体是水库大坝施工建设的主要内容,其施工质量,直接决定了水库大坝总体施工质量。但通常情况下,水库大坝施工所处环境比较恶劣,長期运行难免会发生一些质量通病,如坝体渗漏,不但会影响水库大坝的使用年限,而且会对下游居民的生命和财产构成威胁,需要进行加固处理。
关键词:水库坝体;灌浆工程;施工技术
1灌浆技术的种类和作用
1.1灌浆技术的种类
灌浆技术的主要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。纯压灌浆法是在浆液向岩石裂隙中扩散时,人为控制使浆液“只进不出”,由于灌浆时间较长,后期浆液流速低,容易出现浆液中水泥颗粒沉淀堵塞裂隙口,因而纯压灌浆法只适用于大裂隙、大渗透量的地层。而循环式灌浆法始终保持浆液循环,进入孔段内的浆液一部分进入裂隙扩散,余下的浆液返回地面重复使用,始终保持循环流动状态,有利于提高灌浆质量。因此,多数情况下,主要采用循环式灌浆技术。
1.2注浆技术的作用
近年来,在水库大坝施工建设中,受地质环境和加固处理技术的限制,坝基渗漏、基础沉降等现象时有发生,水利工程大坝施工的总体质量和安全性难以保证,大坝注浆是通过钻孔(或预埋管),将具有流动性和胶凝性的浆液,按一定配比要求,压入地层或建筑物的缝隙中胶结硬化成整体,达到防渗、固结、增强的目的。
2大坝工程灌浆施工常见问题分析
2.1浆液外溢
一般而言,水利水电大坝工程中灌浆施工工作宜1-3h内完成整个施工流程,但由于受到地质、环境、气候及地理位置等外界因素的影响,通常会出现水泥浆从地基中外溢的问题。此种情况出现后应首先降低灌浆压力,然后对水泥浆液的流动情况进行观察,确保无问题后方可进行后续的灌浆施工。其次,也可通过提高水泥浆液的粘稠度来控制浆液的流动速度,或在灌浆施工环节中间歇性的注入一部分水泥砂浆至地基,从而保证该灌浆施工的质量得到有效控制。
2.2钻孔倾斜
根据相关要求,水利工程灌浆工程施工中,现场需要对钻孔斜度进行严格测量,确保能够对误差情况进行详细控制。若孔斜已经大于工程设计要求,最主要的原因则为钻孔初步阶段未能对钻孔工作进行有效控制,钻孔速度较快,钻孔机具的稳定性差等,这将会对整个灌浆工程施工质量产生非常严重的影响。
2.3屏浆时间长。
在灌浆工程施工过程中,很多工作人员经常将屏浆及闭浆混淆。闭浆是指灌浆段达到结束标准,为防止灌浆段内的浆液溢出,继续保持孔段内封闭且受压一定时间,浆液凝结后,打开进出管阀门无涌水现象,则判定为合格。但是屏浆工作则是是指灌浆段的灌浆达到结束条件后(压力、注入率、持续时间满足要求),再继续对灌浆孔段灌注稀浆并保持灌浆压力不变。一般情况下,灌浆工作能够满足相关标准之后则可结束施工,将孔隙口径进行封闭之后确保灌浆工作的完成,屏浆所需时间大约为半小时。目前我国很多水利工程施工项目为了保证工程灌浆整体质量,会将屏浆时间延长,这样工程整体施工时间也会增加。屏浆工作完成之后,固结灌浆也需要进行闭浆,所以增加闭浆时间在实际上施工中并不存在较大的意义,即使增加时常也多此一举。
3水库坝体灌浆工程施工技术
3.1固结灌浆技术的应用
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。
3.2帷幕灌浆技术的应用
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。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。
3.3接触灌浆技术的应用
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。
4结语
灌浆工程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,并制定合理的施工方案,才能提升施工质量。在应用灌浆工程施工技术时,涉及到的任何一个环节控制不当都会影响施工质量。因此,在实际施工中需要根据水库大坝实际情况和施工工序进行合理施工,才能确保灌浆施工质量。
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):61-62.
[2]于丹.帷幕灌浆施工技术在水利工程大坝基础防渗加固处理中的应用[J].建材与装饰,2018(02):284-285.
[3]杨国军.灌浆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):52-53.
(作者单位:常德市鼎城区尧天坪镇水利管理站)
关键词:水库坝体;灌浆工程;施工技术
1灌浆技术的种类和作用
1.1灌浆技术的种类
灌浆技术的主要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。纯压灌浆法是在浆液向岩石裂隙中扩散时,人为控制使浆液“只进不出”,由于灌浆时间较长,后期浆液流速低,容易出现浆液中水泥颗粒沉淀堵塞裂隙口,因而纯压灌浆法只适用于大裂隙、大渗透量的地层。而循环式灌浆法始终保持浆液循环,进入孔段内的浆液一部分进入裂隙扩散,余下的浆液返回地面重复使用,始终保持循环流动状态,有利于提高灌浆质量。因此,多数情况下,主要采用循环式灌浆技术。
1.2注浆技术的作用
近年来,在水库大坝施工建设中,受地质环境和加固处理技术的限制,坝基渗漏、基础沉降等现象时有发生,水利工程大坝施工的总体质量和安全性难以保证,大坝注浆是通过钻孔(或预埋管),将具有流动性和胶凝性的浆液,按一定配比要求,压入地层或建筑物的缝隙中胶结硬化成整体,达到防渗、固结、增强的目的。
2大坝工程灌浆施工常见问题分析
2.1浆液外溢
一般而言,水利水电大坝工程中灌浆施工工作宜1-3h内完成整个施工流程,但由于受到地质、环境、气候及地理位置等外界因素的影响,通常会出现水泥浆从地基中外溢的问题。此种情况出现后应首先降低灌浆压力,然后对水泥浆液的流动情况进行观察,确保无问题后方可进行后续的灌浆施工。其次,也可通过提高水泥浆液的粘稠度来控制浆液的流动速度,或在灌浆施工环节中间歇性的注入一部分水泥砂浆至地基,从而保证该灌浆施工的质量得到有效控制。
2.2钻孔倾斜
根据相关要求,水利工程灌浆工程施工中,现场需要对钻孔斜度进行严格测量,确保能够对误差情况进行详细控制。若孔斜已经大于工程设计要求,最主要的原因则为钻孔初步阶段未能对钻孔工作进行有效控制,钻孔速度较快,钻孔机具的稳定性差等,这将会对整个灌浆工程施工质量产生非常严重的影响。
2.3屏浆时间长。
在灌浆工程施工过程中,很多工作人员经常将屏浆及闭浆混淆。闭浆是指灌浆段达到结束标准,为防止灌浆段内的浆液溢出,继续保持孔段内封闭且受压一定时间,浆液凝结后,打开进出管阀门无涌水现象,则判定为合格。但是屏浆工作则是是指灌浆段的灌浆达到结束条件后(压力、注入率、持续时间满足要求),再继续对灌浆孔段灌注稀浆并保持灌浆压力不变。一般情况下,灌浆工作能够满足相关标准之后则可结束施工,将孔隙口径进行封闭之后确保灌浆工作的完成,屏浆所需时间大约为半小时。目前我国很多水利工程施工项目为了保证工程灌浆整体质量,会将屏浆时间延长,这样工程整体施工时间也会增加。屏浆工作完成之后,固结灌浆也需要进行闭浆,所以增加闭浆时间在实际上施工中并不存在较大的意义,即使增加时常也多此一举。
3水库坝体灌浆工程施工技术
3.1固结灌浆技术的应用
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。
3.2帷幕灌浆技术的应用
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。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。
3.3接触灌浆技术的应用
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。
4结语
灌浆工程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,并制定合理的施工方案,才能提升施工质量。在应用灌浆工程施工技术时,涉及到的任何一个环节控制不当都会影响施工质量。因此,在实际施工中需要根据水库大坝实际情况和施工工序进行合理施工,才能确保灌浆施工质量。
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):61-62.
[2]于丹.帷幕灌浆施工技术在水利工程大坝基础防渗加固处理中的应用[J].建材与装饰,2018(02):284-285.
[3]杨国军.灌浆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):52-53.
(作者单位:常德市鼎城区尧天坪镇水利管理站)