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摘要:目前,帷幕灌浆技术是施工单位最为常用的一种水工建筑防水防渗漏处理方式,且在工程实践中取得了很好的应用效果。帷幕灌浆技术的应用原理是在大坝基地的基岩中钻出一排排帷幕式的孔,再向孔内灌注混凝土浆液,最终形成具有防渗漏效果的帷幕式防水层,以保护整个水利工程的基底安全。
关键词:水利工程;帷幕灌浆;施工技术;运用
1帷幕灌浆施工技术工作的主要原理
当前在水利工程中,帷幕灌浆技术的应用非常广泛,具有较高的普及程度,同时能产生非常显著的防渗效果。在开展该技术施工作业期间,主要是对地质钻机充分加以运用,从而将地层的钻孔工作完成,促使在整体的地质层中,能形成一个帷幕状的钻孔,为确保水泥浆可在钻孔中注入,需对其展开高压工作。
在水泥浆注入工作完成后,会促使水泥浆柱在钻孔中透过地层之间的缝隙缓慢渗透,随之在水泥凝固后,达成具备坚固性能的防水帷幕,该帷幕能对灌浆地层的渗透发挥极为高效的防治作用。
在开展防水处理工作期间,还需确保闸坝的底部能与灌浆范围中的顶部有所连接,如此才能真正确保地岩层的底部能与灌浆范围中的底部有所连接。
另外,帷幕灌浆同排水系统一致,可一定程度地缓解渗透水带给水利工程的压力。由此可见,在水利工程建设期间运用帷幕灌浆技术十分重要,不仅能起到高效的防水、防渗效果,同时能达成水利工程的安全建设目标、稳定目标。
2水利工程中帷幕灌浆施工技术运用
2.1钻机造孔
造孔是帷幕灌浆施工的第一步,也是最为重要的一步,钻孔设计形式与钻孔质量与帷幕灌浆施工整体质量息息相关。为此,首先,要合理选择钻孔的方式,常用的有回转式和冲击式的钻孔形式,施工单位需根据孔位设计大小、深度等特点合理选择钻孔方法;其次,孔位对于形成帷幕屏障影响很大,因此,在对孔位设计时必须保持在一定的偏差范围,孔位之间的距离不宜过大(一般保持在5m范围之内),根据孔的深度不同,孔与孔之间的偏差也有所区别,孔深一旦确定以后,要确保每个孔之间的钻孔深度保持一致,不能超出偏差范围;再次,为确保钻孔尺寸大小保持一致,每次钻孔之前要对操作平台进行清理,并及时调整钻孔机的位置、高度等,确保钻孔机架设高度相同;此外,钻孔时还应根据岩石强度等地质情况的不同合理选择钻机的钻头型号及材料,提高钻孔工作效率。
2.2开挖成孔
在帷幕灌浆技术使用过程中,开挖成孔施工环节是极为重要的。首先,施工人员要对施工场地进行清理,按照施工具体情况,铺设地板,使用方形的木材搭建钻孔需要使用的平台。在安装钻架后要将打钻设备摆放整齐,保证钻杆和灌浆孔可以与钻级平台中心连成直线,确保打孔工作的准确性。在安装钻机完毕后,施工人员可以进行钻探与实验操作,保证钻机设备的供水与供电系统正常运行,并且要对钻具、钻管等施工工具进行检查,防止出现设备弯曲变形等情况。
通常来说,在灌浆过程中使用帷幕灌浆技术要进行加密,减少孔间的距离,有利于密实挤压浆液,提高浆液结石的密度与扩散程度,增强帷幕灌浆的连续性。此外,施工人员要对每个序孔的单位吸水量与注入量进行分析,保证灌浆的质量。对于邻孔串浆问题,要制定相应的措施,确保工程可以顺利进行。
除此之外,施工人员要对钻孔的实际位置进行测量,保证钻孔位置的精确性。而在测量的过程中,要对转折点提高重视程度,检查测量数据的准确性,明确钻孔位置的顺序、深度、孔径等信息,有利于对孔口高程等数据信息进行监控和布设,提高施工的质量。
2.3制浆
开展此项工作同样十分关键,工作人员必须提升对制浆工序的关注程度。对骨料展开细致的筛查与选取,将同设计需求不符、直径不符的骨料去除。帷幕灌浆技术所运用的浆液,通常都是选取硅酸盐水泥进行制作。
在完成制作后,需运送至试验室对浆液的性能展开检测,了解其性能是否与工程建设需求相满足,并且对配合比方案做出针对性的改良与强化,从而确保该技术的运用获取良好的效果。
2.4压水试验
压水试验是检验钻孔质量、确保灌浆成功的重要举措,帷幕灌浆之前,必须通过压水试验确定钻孔质量的合格。压水试验一般与裂隙冲洗同时进行,这样做可以大大节省工程施工周期。压水试验的方式也较为简单,一般采用简易压水形式,同时压水试验过程需要按照自上而下顺序进行。压水试验的目的是提前检验孔位对灌浆压力的承受程度,因此,在试验之前需要计算出孔位试验承受压力,一般按照灌浆时所需压力的80%计算。压水试验过程中需要根据技术要求,按照规定的压水时间和注入量执行。压水试验的最终成果由透水率来反映,即在进行多道压水试验采集的透水率明显呈递减趋势时,则可以判定孔的质量满足帷幕灌浆技术要求,且灌浆后可以达到防渗漏标准。
2.5灌浆施工
帷幕灌浆施工环节,通常会采用自下而上的方法,分段开展,在特定的压力条件下,注入率低于0.4L/min,其间需要维持灌浆30min,但是注入率不能超过1L/min,否则需要灌注60min。如果采用自上而下的方式分段进行灌注,那么灌注时间需要适当增加。在实际开展关灌浆施工的过程中,要对回浆数据进行测量,分析进浆比重,如果回浆变浓,那么就需要对浆液进行更换,如果效果并不理想,那么在延续注浆30min之后就可以停止灌注。
2.6封孔
通常都是运用普通硅酸盐水泥来制作浆液,但是强度等级须不小于32.5。在搅拌浆液时,其时间需经过反复、多次的试验才可明确,对于浆液的温度而言,应保持在5~40℃,如果温度过低,则为废浆,不可再运用。当浆液的质量同相关标准、规定相符后,才能运用输浆管展开灌浆工作。对于工作人员来讲,须对废浆需展开有效的处理,保障施工现场的洁净度,防止对周围的环境造成污染。
3帷幕灌浆技术施工钻孔出现倾斜时的解决对策
3.1更换钻具直径
应运用长度范围在1.5m之内的钻具,同时与较粗的钻具相比,其直径更小,通常需减少一级或二级,这种粗径钻具如果遇到直径偏大孔的情况时,能促使其速度更快,并且垂直状态的时间能更短。
在对钻具进行更换前,应处理孔中的岩心,对于钻进时的速度范围与压力而言,需控制在合理的范围中,当钻进的长度为3~5m期间,需展开测量工作,了解其是否存在倾斜的状况。如果发现没有妥善解决倾斜的状况,需继续采用原来的钻具展开施工作业,并且选取其他合适的时机来做出改正。如果倾斜的状况没有太大改善,可运用具备导向装置的钻具展开扩孔作业,随后再选取原来的钻具持续进行钻进工作。
3.2更换长度较小的钻具
在岩层覆盖层过于松软,或较大厚度的地质,只要发现有钻孔倾斜的现象发生,就必须对钻具做出及时的更换,并重新选取直径更小、长度更大的钻具展开作业施工工作。
如果在岩层覆盖层过于松软,或较大厚度的地质进行钻孔施工作业,直径大且长度小的钻具便会在孔直径较大的情况下发生方向变化的现象。对于岩心管而言,其长度范围应控制在1~1.5m,在3~5m的钻进长度时,需对其是否存在倾斜的状况做出严格的检查。
如果发现倾斜的现象有所好转,则可继续应用原来的钻具。如果倾斜的情况没有发生改善,则必须选取长度较长、直径较大的钻具,在开始修正的位置展开扫孔工作,随后以原来孔的倾斜程度作为依据,开展施工工作。
结论
综上所述,我国无论是社会建设还是经济发展,都与水利工程有着不可分割的关联,想要保障水利工程的建设更加安全、稳定,就需做好防渗与加固工作,在该工作中运用帷幕灌浆技术,能对渗漏水量做出严格的管控,获得良好的施工效果。帷幕灌浆技术是当前水利工程建设中最为核心、最为关键的施工技术之一。
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