黄继洪
江西宏工建设工程有限公司 江西 高安 330800
摘要:随着我国经济建设不断的发展、综合国力的不断增强,水利工程的建设取得了多方面的发展,尤其是在防渗施工技术方面,运用了多种新型的施工技术,提高了整体工程的建设质量。水利工程防渗处理的灌浆施工技术,是其中影响力较大,能够起到多重防护的施工技术。对灌浆施工技术进行研究,能够提升施工工艺,提高施工质量的有效控制,进一步保障水利工程防渗处理的效果。本文从水利工程防渗处理灌浆施工技术的种类与特点入手,进一步分析灌浆施工技术的具体施工内容与施工流程,确保灌浆施工有效发挥技术的防渗效果、起到加固功效,延长水利工程实际寿命。
关键词:水利工程;防渗处理;灌浆施工
前言:水利工程是发挥水资源引导,提升防洪抗灾能力,解决生产及灌溉等用水问题的基础性工程。水利工程的建设,随着水资源利用需求的增加,在逐渐的增多。与此同时,解决水利工程的防渗问题,也是其中一项重点的施工内容。
一、水利工程防渗处理灌浆施工技术的种类与特点
灌浆施工是找准地基、岩土、坝基以及山体之间的渗漏点或裂隙,根据具体情况,采用钻孔或预埋灌浆管的方式,在防护地层中注入流动性的浆液,在压力作用下,将浆液有效灌入地层深处或水利工程渗透缝隙中,利用浆液的合理稠度及胶结功能,实现裂隙的充填、密实,待浆液硬化形成完整的板结体后,就能够起到有效的防渗作用,同时起到加固水利工程结构体的功效。
1.高压喷射灌浆技术
高压喷射灌浆技术是防渗处理灌浆技术中较为常用的一类。这类技术的应用原理是通过压缩空气,将合理配比的浆液高压喷射至水利工程建设土层中。压缩空气促使浆液具有巨大的冲击力,在冲击力的作用下,土层中的软土部分会被浆液渗透及占据,浆液固化替代原有的软土部分,形成土层与浆液混合而成的耐水固态物质。高压喷射技术具有快速便捷的特性,施工过程较为简便,施工效率较高,而且能够有效的控制施工成本。但这一技术对施工环境的要求较为苛刻,对于大体积的构筑物建设来说,发挥的防渗效果较为有限。
2.坝体劈裂灌浆技术
坝体劈裂灌浆技术主要是针对水利工程中的水坝,实施的防渗技术。坝体劈裂灌浆技术实施前,要首先分析水坝的应力分布,研究水坝渗漏裂隙走向。然后沿着裂隙走向以及大坝的轴线进行定向的劈裂。在形成通道式的劈裂裂缝后,向裂缝中进行灌浆。灌浆能够深达到裂隙的底部,实现完整的防渗层,起到防渗作用。坝体劈裂灌浆技术针对出现严重渗漏问题的水坝坝体,能够起到突出的防渗效果,同时灌入的浆液与坝体能够形成统一的整体,提升水坝对应力的防护能力,提升水坝整体的牢固性。
3.帷幕灌浆技术
帷幕灌浆技术是利用流动性和胶结性科学设计的浆液,将其灌入到预先钻孔的岩层裂隙中,通过浆液硬化后的强度,改善岩层及地基的整体防渗性。帷幕灌浆技术,采用的灌注浆液,主要是粘土、水泥混合物。除注重对灌浆液的配比设计以外,还要注意钻孔形式。如灌注地层为卵砾石层,难以形成钻孔自立的状况,可采用套阀式的灌浆,或循环钻灌阀钢管灌浆,以及预埋灌浆管灌浆。帷幕灌浆技术施工过程中要防控漏浆情况的出现,可同时采用多个灌浆口进行灌浆、提升灌浆效率。帷幕灌浆技术存在一定的缺陷,需要和其它灌浆方法进行结合,为灌浆施工后续补浆提供辅助作用。
二、灌浆施工技术的具体施工内容与施工流程
1.施工前期准备
施工前期准备能够保证灌浆施工过程的顺利开展。如采用高压喷射灌浆技术需要考虑周围空气环境。可提前利用便携式空压机,提供灌浆所需的高压风。在有条件的施工区域内,也可采用集中供风系统,提供高压空气。除空气环境外,还要考虑施工中的供水。
特殊区域的施工要提前做好规划,利用抽水设备完成供水。另外,还要保证灌浆施工的制浆过程,以及设计浆液回收池。既保证灌浆效率,同时要保护周边环境。废弃浆液及工业废水要做好回收处理,运输到专门的处理站。钻孔或喷射采用的机械设备,要提前做好规划,在提高施工质量的同时,要提升施工效率。
2.钻孔施工
钻孔施工要考虑灌浆孔的孔斜率要求,严格执行钻孔顺序,并注意钻孔以及灌浆裂隙的有效冲洗。
钻孔的孔斜率,一是要保证孔壁的正直均匀,按照直孔的要求,达到钻孔深度。二是要在孔距较近的情况下,注意对钻孔的测斜工作。
钻孔的顺序,要依照具体的灌浆施工技术种类进行有序规划。一般在基础钻孔后,进行逐步的加密,提高钻孔质量。一是进行孔序规划。二是,依次进行一序孔施工,然后二序孔、三序孔的施工。三是对一序孔进行压水试验。确保一序孔吸水率达到要求后。即可直接开始后续冲水施工,省去后序孔的试验过程。
钻孔以及灌浆裂隙的冲洗,可采用高压水或高压空气的方式,进行冲洗。也可采用高压脉冲进行冲洗。冲洗过程,要将钻孔及裂隙内的粉尘进行彻底的冲洗,确保浆液与岩石的胶结性提升。如单一冲洗方法无法达到冲洗效果,可利用高压脉冲,高压低压反复冲洗,或进行高压水、高压气轮换冲洗。
3.灌浆施工
灌浆施工要考虑选择的灌浆方式,同时注意灌浆顺序,以及灌浆压力的控制、浆体稠度。
纯压式的灌浆是指将灌注浆液直接沿着钻孔或灌浆管,压入地层的灌浆过程,不出现浆液的循环。这种罐浆方式能够针对较浓的浆液进行灌注,在孔深10~12米、裂缝较大的岩层,起到较好的灌注效果。但是在裂隙较为细小的情况下,容易堵住细小的浆液入口,不利于浆液的深入。循环式灌浆是在灌浆过程中,浆液在孔口或孔内进行流动循环,减少钻孔内的颗粒沉淀,提高灌浆质量的灌浆方法。
灌浆顺序,要考虑灌浆的方法,同时要考虑钻机的移动次数以及灌浆机械的选择。常用的灌浆顺序主要有三种。一是单级一次性灌浆。这种灌浆顺序就是一次性的将各个钻孔完成灌浆。灌浆直接深入到钻孔全长中。这类灌浆顺序适用于孔深较小、裂隙较少且透水问题不严重的水利工程施工。二是分段灌浆。分段灌浆顺序是将整个钻孔实现了从上至下的分段。利用灌浆压力的区别,在各个岩层段内进行多次灌浆。例如首先进行3~5米深的灌浆,依次进行冲洗、压水、灌浆,待灌浆凝固后,再进行下一段的钻孔灌浆。这类灌浆顺序,较为耗时,但灌浆质量较好。三是一次性孔塞法灌浆。这种灌浆方法与分段灌浆法类似,同样是将钻孔进行分段,但分段采用自下而上的方式。利用灌浆塞,分段的塞住钻孔,然后,在下段灌浆结束时,直接进行上段灌浆。这种灌浆方式在提升灌浆质量的同时,加快了施工速度。但总体来说不利于质量的控制效果,适用于岩层倾角较小、岩石完整度较高的施工区域。
灌浆压力控制,是利用不同岩层结构以及水利工程构筑物的压力荷载,计算出灌浆压力的允许值。不仅要详细的计算灌浆段允许压力,每个允许单位的压力升高值,岩体和混凝土的厚度。同时要在计算完成后,依照灌浆压力,计算结果完成野外试验。可通过一次升压法和分段升压法,提升灌浆压力的控制效果。
浆体稠度,要结合试验浆液的配合比,不断调整浆液浓度,直到达到灌浆压力标准为止。
结语:水利工程如出现渗漏问题,不仅会造成巨大的工程建设影响,同时可能引发安全事故,对人民的生命财产安全造成威胁。因此,要对水利工程防渗处理进行深入分析,加强现代化施工技术的应用。在针对防渗处理灌浆施工技术的应用过程中,要考虑具体的施工技术种类,同时从钻孔、灌浆、压力控制、浆体稠度等多个方面,提高施工质量,保证工程运行稳定,解决水利工程渗水问题。
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