水利工程施工中基础灌浆施工技术的应用

发表时间:2020/8/10   来源:《城镇建设》2020年12期   作者:于 跃
[导读] 基础工程是水利工程中最重要的,原因在于该部分是水利工程的基础,

         摘要:基础工程是水利工程中最重要的,原因在于该部分是水利工程的基础,而水利工程剩余部分的施工都是基于此发展的。水利工程有很多都存在渗水现象,这时也要用基础的灌浆技术处理。基础灌浆技术方便简单,同时在治理渗水上非常便利,所以这项施工技术广泛应用在很多水利工程项目施工中。
         关键词:水利工程;基础灌浆;施工技术
1基础灌浆技术的施工方法介绍
1.1分段灌浆
         分段灌浆施工是指从上至下的一种灌浆技术,是水利工程施工中常用的一种施工方法。分段灌浆施工的主要特点是能到达想要的深度,并确保达到合适的条件。在灌浆即将结束时,就可以开展下一个阶段的施工。
1.2止浆塞灌浆
         止浆塞灌浆施工是从下至上进行灌浆。灌浆之前,可进行一次性的成型工作,并按照设计深度来开展施工。根据水利工程水压试验,从孔底开始向上灌浆。借助止浆塞控制灌浆,将灌浆段分成若干短,直到到达底部。
2基础灌浆施工技术在水利工程中的应用
2.1处理岩溶地段
         (1)高压灌浆。由于岩溶地质的稳定性较差,若通过冲 洗水泥进行灌浆,一般难以奏效,故需要采取高压灌浆的方 法完成水泥灌浆,以此使其物质填充密度得到提高,并确保 水泥能够深入地基之下,形成网格形状或条状,进而改善自 身稳固性能气
         (2)回填灌浆。若因较短时间的岩溶作用和较少的降水量 致使岩溶层较浅,则需要釆取特殊方法对地基进行加固,如借助浅层灌浆施工技术。即先选用恰当的工具挖掘岩溶沙土,然 后科学混合砂石和水泥用于灌浆,以此降低地基施工对区域岩 溶地段的直接冲击,进而提高地基处理效果。
2.2处理吸浆状况
         (1)控制水泥流量。根据实际情况适当控制水泥流量,以 期通过减缓岩石缝隙中水泥的流动速度,尽量缩短灌入泥浆 的沉淀凝固时间,以免因外渗错流而持续吸浆。通常要求在特 定的时间单位内,以12L/min的速度向岩缝内注入相应的砂石 和水泥。
         (2)降低泥浆压强。根据实际情况适当降低泥浆压强,以期 在自然压力下保持泥浆自然流动,进而通过不断凝固停止其在 岩缝中的来回流动,并待其彻底凝固后逐步增大压强直至达到 正常值,以便进行后续施工%
         (3)多次灌浆。根据实际情况,采用多次灌浆工艺也对吸浆 问题有着有效的控制效果,即结合实际,确定合理的灌浆周期, 然后在预定时间内分多次将其灌入至岩缝中,同时为防止影响 灌浆效果,需要在8h内完成多次灌浆。此外考虑到上述灌浆方 法的结束压力往往会小于预期压力,所以可在灌浆时适当减小 压力,待泥浆逐渐凝固后回至预设压力。
2.3处理严重漏水
         (1)采用填充级配料进行处理是指利用高浓度的水泥冲击 沙子和碎石,以便使其迅速混合,在狭窄地形中形成架桥,用于 切断泥沙流动通道防止其再次流入;然后在化学反应的作用下 生成相应的过滤层,以此将流动通道彻底封堵,进而避免水分 再次出现缓慢流失。需要指出的是,该情况是建立在初次效果 不好基础之上的,而且需要慎重确定配料种类和数量。
         (2)釆用模袋灌浆的处理方法。该方法是指用尼龙材料或 者聚烯材料制定耐磨性较好且与基础灌浆要求相符的袋子,待 将适量的泥浆装入其中后,一起挤压多个模袋,此时模袋会因 泥浆水分的流失剩下沙子和水泥,一来两者含水量有效降低, 会加快泥浆凝固速度;二来受模袋约束,两者会被良好地储存 于袋中而不会出现无故流失,这样便会在不浪费资源的前提下 抑制地基严重渗水,进而改善地基施工质量。但在选用上述方 法时,必须立足工程实际,选择恰当的材料和用量,以免影响基 础灌浆施工技术的应用效果。

3水利工程应用基础灌浆施工技术的案例分析
3.1工程概况
         某水利枢纽工程釆用的是沥青混凝土心墙坝,最大坝高、坝顶高程和坝长分别为657m,650.00m和64m,其中基础灌浆包括基础固结和防渗帷幕,是该工程防渗系统的重要构成,并要求灌浆后的透水率≤3Lu。后经地质勘查和钻孔试验后,确定选用回转冲击方法完成该工程基础灌浆施工中的造孔环节。
3.2工程地质条件
         坝址区为沉积岩,以灰白色石灰岩为主,夹着少量紫红色砂岩、泥岩,强度较低。坝址区几乎没有褶皱构造,无明显的断层特征,整个坝址区的岩体为层与层之间的原生结构面。其倾向为235°,倾角为70°。走向与河流的走向垂直。表面上有许多次生结构面,把岩体分割成许多的小块体,但是在摩擦力和结构力的作用下没有脱落。
3.3施工过程
         首先是在布置钻孔阶段,针对固结灌浆工艺作了4排孔位,其中2排分别位于心墙基座上下游的3.25m处,为对称矩形分布,并保持3.0m孔距,在基岩下2m位置,而中间的2排兼作帷幕结孔。针对帷幕灌浆工艺作了2排梅花形孔位,分别位于心墙轴线上下游的0.75m处,同时在基岩下12m~28m位置,保持2.0m的孔距。经地质钻机和测斜仪检查后,符合钻孔标准。然后是在制浆阶段,由于是集中制浆,故釆用了压力稳定、排量足够、可自动记录灌浆参数的3SNS灌浆泵,其中水质清洁,水泥性能达标,水灰比分为7个比级,灌浆压力符合要求,拌制时间多于20mim。为保险起见,还设置了变形监测孔,以便及时降压,保障质量。最后是在灌浆期间,选择了分段式灌浆法,并将射浆管与段底的距离保持在50cm以内,然后在控制灌浆压力不变的情况下,持续减少注入率。待注入的某一级别灌浆液时间达到了比,或者数量超过了300L,且注入率与灌浆压力均无明显改变时,随即注入高一级浓度的灌浆液,必要时可根据实际情况选择越级浆液。若遇到灌浆渗漏,可就其严重程度和主要成因釆取有效的处理措施,如降低泥浆压强、限制泥浆流速、控制泥浆用量、调整泥浆浓度等。同时在基础灌浆过程中,还应对其回浆密度加以时常测试,以便及时发现和处理返浓现象。若浆液制备与使用的时间段超过4h,应予以废弃,并在设计压力符合要求,持续灌注时间达到30mim且注入率在1L/min之下时结束灌浆,配以压力灌浆封孔方法封堵钻孔。
3.4灌浆质量成果分析
3.4.1灌浆效果分析
         经分析单位耗灰量和透水率,其耗灰量递减规律较为清晰,基岩透水率减小明显,故灌浆效果较为理想。
3.4.2灌浆质量分析
         (1)固结灌浆质量检查。为进一步确保灌浆质量符合建设标准,便借助声波测试检查了固结灌浆质量,结果见表1。
表1    固结灌浆质量检测数据
 
         (2)帷幕灌浆质量检查。帷幕灌浆中,SWJ1和SWJ2孔压平均透水率分别为0.47和0.18。由此可见,该工程基础灌浆施工技术下的孔底透水率与防渗设计要求相符;而且取孔芯中可见结石现象,表明水泥浆进入了微小缝隙,故灌浆效果显著。
4结语
水利工程是集防洪、发电、灌溉于一体的水利工程。基础灌浆技术作为水利工程施工的重要组成部分,是水利工程施工质量能否得到提升的关键。鉴于水利工程施工的重要性,相关人员应加大对基础灌浆技术的研究与探讨,结合水利工程施工的实际情况选择最合适的基础灌浆形式,为提高水利工程质量提供保障。
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