1.南京溧水源泉水务工程有限公司 211200;2.南京市溧水区水务局 2112003.溧水区无想寺水库管理所 211200
摘要:在社会经济水平显著提升的背景下,水利工程建设有所增加。在水利工程建设发展的同时,也出现了很多的问题,我国现在可以满足水利工程的地基还很少。但是基础灌浆技术的出现和发展对水利工程的地基有很大的帮助,基础灌浆技术的优点有很多,尤其是在水利工程方面,水利工程对于防渗水的要求十分的严格,基础灌浆技术就有效地解决这一问题。
关键词:基础灌浆;施工技术;水利工程;应用
现阶段国内水利工程项目发展的势头较好,我国淡水资源相对匮乏,在大型河流上兴建水利工程可以对现有水资源进行合理的分配,调节各地的资源配比,满足广大人民群众对水资源的不同需求,并最大限度地循环使用水资源,并且可以为国家提供清洁的能源,减少国家对化石类能源的依赖。基础层注浆作业方法在水利工程实际中应用广泛,其特点是施工简便且对电能的需求不高,综合性价比高,工程实际中合理利用基础层注浆作业方法,能够优质高效地完成各种不同的水利工程项目的施工建设作业。
1 水利工程施工中基础灌浆施工技术类型
水利水电工程灌浆施工一般分为循环灌浆和纯压灌浆两种。基础灌浆施工的基本过程是按规定的比例混合水、石、水泥,使浆料符合工程需要。在注浆设备的作用下,将泥浆灌注到预钻孔中,然后进入工程基础的底部。固化后,泥浆将与地基形成一个完整的部分,从而可以加强地基或建筑物的结构。循环灌浆是指在整个施工过程中,保持灌浆泵的排量大于岩石的灌浆量,使灌浆保持循环状态,使进入孔内的部分灌浆进入裂缝,而其余部分由同一灌浆管回用同一孔。循环灌浆法可以减少孔内水泥颗粒的沉淀,减少“固管”现象的发生,提高灌浆质量,具有广泛的应用前景。纯压灌浆是在人工控制的作用下,将浆液扩散到孔内岩石裂隙中,避免浆液回流。其特点是对灌浆设备和操作技术没有特殊要求,但由于其对灌浆的要求较高,通常最适合10-12米孔深的施工,因此多用于较大裂缝的位置。在施工过程中,应注意减慢灌浆速度,同时检查冒泡情况,确保施工质量。灌浆施工工艺对施工范围内的地质环境有严格要求。为保证工程施工质量,减少施工过程中出现的意外情况,在进行简易灌浆工程前,如果注浆施工工作面是基础部分,也应根据实际情况进行岩石和地下水的勘察。在大型水利工程灌浆工程中,需要科学计算灌浆料比、作业深度、灌浆压力和预测数据量[1]。
2 水利工程中基础灌浆施工技术要点
首先,钻孔。施工单位施工时要严格按照设计图纸施工,保证所钻孔向、深度和位置与设计图纸严格一致,同时为了确保孔壁的通畅度防止孔壁裂缝堵塞,在钻孔工序结束后要将施工过程中产生的岩粉和铁屑进行清理。其次,压水试验。在水利工程中,经常会见到基础漏水的现象,为了避免此现象的发生在完成钻孔工序后往往会进行压水试验,即将水加压后注入到钻孔,并随时记录水压、水量、时长,以此为依据来判断岩层的渗水率。另外,灌浆顺序。由于岩层结构、岩性、断层等因素影响灌浆顺序也会有所不同。一般在断层单一、钻孔较浅的施工位置会使用一次灌浆的方式,即将混合物全孔灌浆,此灌浆方式操作简单,可以有效提升灌浆效率。还可以在不损坏水利工程的同时加大灌浆压力[2]。
3 基础灌浆施工技术在水利工程中的应用
3.1 混凝土裂缝灌浆
水利工程施工中经常会出现混凝土裂缝问题,作为常见的质量问题,对水利工程后期的运行会造成严重的危害。因此,针对混凝土裂缝情况来说,最常使用的是化学方法进行灌浆。在实际施工中,通过机械设备将水泥浆灌入到混凝土的裂缝中,在这个过程中施工人员一定要加强注意,要保证水泥浆均匀流入到混凝土裂缝中。当水泥浆流入到裂缝中,在化学作用下水泥浆会凝固,通过这样的做法可以对混凝土裂缝问题进行处理,提高水利工程抗渗透能力,从而有效提高整个水利工程施工质量。
3.2 岩缝竖立灌浆
受地质条件和土层成分的影响,水利工程的施工过程中会遇见各种问题。尤其是在进行竖立灌浆环节,此项工序较为复杂,最长耗时大约6小时。大多数情况下岩缝灌浆的用量以单位面积内灌浆液的用量来衡量,大多数的岩缝灌浆液的用量为单位面积内133-240kg。因此,在此水利工程的灌浆环节,虽然是按照施工设计要求作业,但仍多次出现水泥浆外溢。经过技术人员的研究最终确定为灌浆液所致。因为建筑此项目的地基为溶岩地质,其岩层结构较为特殊,灌浆液在灌浆过程中会在部分钻孔中流向其他方向甚至向岩缝内渗透。为了预防此现象,技术人员研究出以下几种解决方案:1.限流法。通常情况下是在短时间内控制灌浆液流量、灌浆速度,一般情况下会将流速控制在8-15L/min,应用限流法之后可以相对降低灌浆液的流转速度,使灌浆液可以沉淀并凝结,从而达到灌浆的预计标准。2.降压法。应用降压法之后可以降低灌浆压力,在一定程度上限制灌浆液的流转速度,在进行灌浆操作时施工人员对灌浆液加注较小压力,使灌浆液在钻孔内可以缓慢流动,加剧灌浆液的凝结速度,进一步增加水利工程的稳固性和可靠性。3.重复灌浆法。顾名思义,在应用此方法进行在进行灌浆工序时,在工程进行过程中暂停施工,暂停一段时间后继续灌浆,在进行此操作时对暂停灌浆的时间需要格外注意,需结合施工现场的实际情况来确定具体时长,一般建议暂停时间为9小时。
3.3 基坝漏水灌浆
一般情况下,水利工程施工量较大,施工环境复杂多样。因此,在实际进行灌浆工序时坝基出现漏水现象是在所难免的,致使漏水现象发生的主要原因是水利工程的选址不当,除此之外,在进行项目施工之前施工人员勘测工作不到位也是导致此现象的原因。为了挽救基坝漏水,可以采用模袋灌浆法和填充配料灌浆法。对于施工期间出现的漏水现象,可以采用砂浆灌注。并且对施工现场的环境进行分析,确定适当的填充及配料方法进行灌浆操作,以此来达到灌浆效果的最大化[3]。
3.4 新型化学灌浆技术的应用
3.4.1水玻璃灌浆
水玻璃材料就是用水玻璃溶液和胶凝剂组成的灌浆材料,包括酸、盐类等,在灌入水玻璃灌浆进入地层以后,就会发生反应声场硅酸凝胶,可以对岩石、填土的裂隙充分填充,从而提升基础结构的防渗漏水平。水玻璃灌浆材料的价格低廉,而且来源丰富,是一种性价比非常高的灌浆材料。水利工程中,如果有临时工程,一般会使用这种材料,比如围堰工程的临时堵漏等。随着技术的发展,水玻璃灌浆技术已经进入二氧化硅胶体灌浆材料的研究,比有机固化剂和酸性溶胶的性能更好。
3.4.2 丙烯酸盐灌浆材料
丙烯酸盐灌浆材料是丙烯酰胺灌浆材料的替代品,目前在水利工程中应用越来越广泛,很多比较难以解决的防渗漏问题,都采用这种灌浆材料解决。但是,丙烯酸盐灌浆材料的性能比较差,甲撑双丙烯酰胺作为关键的交联剂还有一定的毒性。使用该技术能够解决细微裂缝,而且可以控制凝胶时间,具有非常强的灵活性。
结束语
基础灌浆施工技术作为工程建设的重要技术方式,可以显著提升工程建设质量,在开展建设施工中,还需要结合实际情况做好基础灌浆技术的应用,以提高基础稳定性。
参考文献:
[1]许树志.基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].科技创新与应用,2020(20):155-156.
[2]刘春光.水利工程施工中基础灌浆施工技术的应用[J].科学技术创新,2020(10):81-82.
[3]王诗蕊.基础灌浆施工技术在水利工程中的应用分析[J].科学技术创新,2019(27):110-111.