李庆帅
山东水总有限公司 山东济南 250000
摘要:水利水电工程中的灌浆技术应用是将灌浆液体以相应的压力打入到水利工程建设地层的岩石缝隙之中,并通过相应的施工方式来提升地面设施的可靠性。灌浆技术可以全面提升水利水电工程建筑物的稳定性以及保障建筑物安全。基于此,本文阐述了水利水电工程大坝施工中的灌浆技术作用,对水利水电工程大坝施工中的坝体坝基灌浆技术进行了探讨分析。
关键词:水利水电工程;大坝施工;灌浆技术;作用;坝基灌浆;坝体灌浆;
水利水电工程大坝施工中的坝体坝基灌浆施工主要为了确保在洪水来临之际,能够发挥出良好的抗灾功能,满足周边居民养殖、灌溉等基本需求,因此为了保障水利水电工程的安全运行,以下就水利水电工程大坝施工中的灌浆技术进行了探讨分析。
1.水利水电工程大坝施工中的灌浆技术作用
水利水电工程大坝施工中的灌浆技术主要有以下作用:首先是压密作用,浆液在被机械作用的挤压之下能够产生较为强大的压力,而通过这种压力能够使浆液深入到孔隙和细小的裂缝之中,使浆液与裂缝之间能够紧密结合,进而使地层的密度得到有效的提升,使建筑物本身更具有安全性与稳定性。其次,灌浆技术能够起到较为有效的填充作用。众所周知,水利水电工程的施工往往会受到地层的全面影响,而对于一些填充物不达标的软土地层,可以通过浆液的压力使浆液注入相应的层级之中,浆液在温度下降之后往往会形成凝结,而结石则能够有效地填充地层的空隙,从而起到阻止水流的目的,提高施工地点周边地层的密实度。
2.水利水电工程大坝施工中的坝基帷幕灌浆技术分析
2.1坝基帷幕灌浆施工原理。其主要是利用水泥浆液或者是复合浆液灌入地基中的缝隙或是孔隙中,形成一种连续的阻水帷幕,进而减少渗流量以及渗透压力的工程。作为水利工程中的重要防渗手段,其工作原理主要表现为:帷幕灌浆施工借助地质钻机对地层实施钻孔,并使之形成帷幕形钻孔,并向孔内高压灌注水泥浆,水泥浆深入渗透到地层缝隙,并逐渐的凝固,这样就使得钻孔与周围的水泥浆渗透凝结进而形成一个整体,底部深度直达地岩层内部,最终形成防水帷幕,并且具有较高的密实性。
2.2测量放样技术。帷幕灌浆施工必须依据相应的信息资料进行精确测量。测量过程中还要进行动态的控制,实时检查相关数据,确保所有数据精确到位,对帷幕灌浆孔的轴线施行严格的实地测量,并多次核对数据及资料,确保其满足预期的准确性。同时按照设计的要求进行防渗墙轴线上的灌浆孔布置,分序列进行,孔间距在2m左右。布置灌浆孔需要满足多项参数要求,除了孔洞间距之外,孔位轴向的偏差不能够超过10cm,孔洞深度要求达到防渗墙混凝土底部约20m~30m,必须超过设计的帷幕灌浆的底线。
2.3钻孔施工技术。帷幕灌浆施工过程中,灌浆前需要进行灌浆孔的设置,设置灌浆孔需要严格依照工程设计要求,一般孔距为3m,但依照实际需要可以对孔位进行适当调整,但需经监理工程师准许,同时确保灌浆孔偏移量小于10cm。同时钻孔过程中需要进行详细的记录工作,尤其对孔位的调整记录必须清晰记录,以便于后期审查。安装完钻机后需要对设备进行试运行,以检查设备性能是否完好,设备状态是否满足施工需要。此外,钻进过程中还需要多次对灌浆孔的孔斜进行检测。一般情况若灌浆孔为30m以下孔,则每10m检测一次孔斜,若孔深大于30m则需要每隔5m进行一次孔斜检测。
2.4冲洗缝隙及压水试验。
水利水电工程大坝基帷幕灌浆施工需要保证开挖成孔操作的准确性,并且有效应用导管,保证灌浆孔能够获得合理的清洗,施工人员需要合理控制灌浆孔的冲洗时间保证冲洗时间控制在半小时以上,确保灌浆孔冲洗符合要求,在冲洗串通的灌浆孔时,需要保证孔的沉渣厚度控制在20厘米以内,并且及时调整冲洗时间,将冲洗时间控制在两小时以上,以确保灌浆孔缝隙冲洗过程中的质量,等到冲洗操作完全符合要求之后,相关人员一定要做好灌浆孔压水测试,保证其运行效果。
2.5灌浆技术。水利水电工程大坝基帷幕灌浆施工一般使用自下到上分段方式进行。施加规定的压力作用,在注入率<0.4 L/min的时候,需要继续进行半小时的灌注,或者<1L/min的时候,需要继续进行1 h的灌注,这样灌浆操作完成。工程应用中也存在自上到下的灌浆施工,此种情况下继续进行灌浆的时间相应都需要增加半小时或者1 h。灌浆施工流程之中,必须实时的进行进浆和回浆比值的测量,如果发现回浆变浓,马上更换同进浆一致配合比新浆进行灌注,对于灌浆效果不好的情况,必须继续进行半小时的灌注才能停止灌注。完成了灌浆后需要使用置换及压力灌浆等封堵的方法进行孔洞密封。全孔灌浆完成之后,使用配合比5∶1的水泥浆以置换出孔洞内部浆液并且将孔内灌浆管取出,接着用同样配合比的水泥浆运用更大的灌浆压力完成0.5h的纯压,全部过程做好灌浆的记录工作。
3.水利水电工程大坝施工中的坝体灌浆技术
3.1固结灌浆工程技术。 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帷幕灌浆工程技术。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。
结束语
综上所述,坝体坝基是水利水电工程大坝建设的主要内容,其施工质量直接决定了水利水电工程大坝总体施工质量。但是水利水电工程大坝施工所处环境比较恶劣,长期运行难免会发生一些质量通病,因此需要合理运用灌浆技术,对其进行加固处理。
参考文献
[1]袁爱华.水利水电工程大坝施工中灌浆技术的分析[J].居舍,2019(10)
[2]高旭.水库除险加固工程中的大坝帷幕灌浆施工工艺[J].水电水利,2020(7)