山东省德州市水利局 山东德州 253000
摘要:水利工程施工中,灌浆施工技术及防渗加固具有十分关键的作用。当前,灌浆施工技术及其防渗加固已经在水库大坝加固处理或是坝基防渗施工方面获得良好的应用,使水库大坝整体稳定性以及抗渗性能得到相应的提高。灌浆施工技术则对水库大坝地基的稳定性和安全性产生重要影响,同样关乎着水库大坝整体建设质量。基于此,本文对水库大坝灌浆施工技术及其防渗加固策略做出分析。
关键词:水库大坝;灌浆施工技术;防渗加固
1 水库大坝灌浆施工技术简介
灌浆施工技术应用在水库大坝的施工中,能够解决其渗漏问题,提高水库大坝的施工质量,可见灌浆施工技术具有较高的现实意义。关于灌浆施工技术,可以从三个方面进行分析:
1.1 灌浆施工技术的主要原理
其原理就是通过黏性混凝土填充水库大坝工程中的裂缝,并且利用黏性混凝土的粘结作用,确保裂缝填充的密实度与施工质量要求相符。一般情况下,灌浆液会渗透到石体的内部,能够提升水库大坝运行时的安全性和稳定性。目前,灌浆施工技术广泛应用在水库大坝施工中,有利于在及时处理大坝裂缝、冒浆等问题,并且能够提升堆石体的紧密性,全面提升水库大坝工程质量。
1.2施工时控制好灌浆压力
灌浆压力是影响灌浆施工技术应用效果的关键,如果灌浆压力低于工程设计压力,可能会出现裂缝封闭效果不佳的情况。灌浆施工技术使用过程中对灌浆操作的要求较高,即利于该技术完全填充水库大坝的裂缝,并且将灌浆液有效灌入坝基结构中,保证灌浆液能够与坝基形成一个整体。在灌浆施工过程中,不仅需要保证灌浆压力的控制效果,预防施工时的冒浆和劈裂现象;与此同时,还需要避免使用高压灌浆,确保顺利进行灌浆施工,避免灌浆不当影响水库大坝的整体质量。
1.3分析灌浆施工技术的主要特点
其特点具体可以从两个方面进行分析:第一,具有隐蔽性特点。使用灌浆液填充水库大坝裂缝,很难通过肉眼观察到其内部施工质量,因此增加施工质量的判断难度。第二,具有不可预见性特点。水库大坝地基结构复杂,其地下岩层的分布比较多变,很难在勘探阶段保证灌浆施工数据的全面性,进而影响施工效果。鉴于此,应从水库大坝灌浆施工技术的两个特点出发,将该技术合理应用在防渗加固施工中,保证水库大坝实际施工质量,便于发挥出水利工程应有的作用。
2 水库大坝灌浆施工技术问题及解决策略
2.1 严重漏水问题及解决策略
存在严重漏水问题的裂缝会影响整个水库大坝坝体的施工安全,不利于水库大坝发挥出水利工程应有的作用。目前,针对严重的漏水问题常用的两种灌浆施工处理方法:(1)模袋灌浆施工处理措施。使用这种方法时,浆液中所含有的水分在压力作用下很容易渗析出来,进而将大颗粒保留在模袋中。在灌浆施工技术的作用下分离出浆液中的水分,水泥中的水灰比下降,浆料的凝固时间缩短,固结强度也会随之提升。此外,因为水分被分离出来,水泥能够稳定的附着在模袋上,能够降低其流失率。(2)使用填级配料的方式进行灌浆施工。简单而言,就是将颗粒较大的沙砾和黏度较大的水泥充分混合,并且将其填充在裂缝中。使用沙砾灌缝的操作中,其粒度应遵循由小到大的原则。为保证良好的灌缝施工效果,通用会利用粒径不同的混合料与沙砾组合成反过滤层。填级配料的灌浆施工方法的关键在于混合料级配的控制,使用粒径特殊的沙砾在水库大坝裂缝处形成架桥,加快其填堵的速度,有利于形成反滤层,从而顺利堵住通道。总之,利用灌浆施工技术解决水库大坝严重的漏水问题,有利于保证水库大坝施工质量,提高其使用的安全性。
2.2 灌浆补强问题及解决策略
灌浆补强问题是水库大坝使用灌浆施工技术时的常见问题,只有处理好这个问题,才能够保证施工质量,保证水库大坝的稳定性和安全性。在使用灌浆施工技术时需要加固桩,而这些加固桩需要检查钻孔位置的土质情况,确保其强度符合要求,并且重新进行钻孔;还可以将一定量的清水注入孔中,从而清除孔内没有冷凝的混凝土以及杂物。在实施灌浆过程中,需要确保灌浆管插入的深度符合施工要求,从而确定混凝土灌浆能够留存在孔内,而不会在水的冲击下溢出。在完成灌浆施工之后,为进一步强化混凝土泥浆的施工质量,需要再一次实施钻芯施工,从而保证有效解决灌浆补强问题,保证水库大坝施工质量。
3水库大坝防渗与加固工程处理技术
3.1地下连续墙防渗
其工艺是用特殊机械在大坝坝体及坝基中连续造孔成槽,成槽作业时以泥浆固壁,成槽结束后在槽孔中下设导管,采用水下提升导管法向槽孔内灌注,从而形成类似墙形的建筑物。墙体厚度根据设计需要为30-120cm,具有一定的强度和较好的抗渗性能。连续墙分段分序施工,一个槽孔施工完成后构成一个墙段,再把许多墙段连接在一起,形成完整的大坝渗体。混凝土连续墙防渗工艺适用于许多特殊复杂的地层,而且建成后的防渗墙体截渗效果明显,所以在国内水库大坝防渗加固中得到广泛使用,并均能达到很好的防渗效果。缺点是造价高,施工工序多,且对机械工作面有一定的要求。
3.2深层搅拌桩防渗墙
其工艺把水泥浆等胶凝材料作为凝结剂,通过多头小直径深层搅拌桩机等特有机械,强制搅拌钻进大坝土体,在搅拌的同时用灌浆泵将制备好的水泥装液通过钻杆及搅拌轴喷出,水泥浆液与大坝土体混合在一起,水泥浆液与大坝土体之间经搅拌后重新排列并凝结成水泥土墙体,该水泥土墙体经连续排列后具有一定厚度、强度和抗渗性能。
3.3帷幕灌浆防渗
其工艺是在大坝坝基岩石或砂烁石地基中采用地质钻机钻孔,钻孔完成后用灌浆泵等压力设备灌浆以形成防渗帷幕。防渗帷幕一般做到相对不透水的或者透水率很低的岩层,该防渗工艺适用于砂烁石、卵石、漂石、细沙、粗砂层以及裂隙较为发育的岩层,最大深度可达200余米。我国国内水库大坝防渗加固在处理坝基岩石渗漏时均采用了帷幕灌浆。
3.4高压喷射灌浆防渗墙
其工艺是利用地质钻机在坝体中钻孔,待钻孔至设计高程时,再插入安装有喷嘴的注浆管,用高压泥浆泵使浆液形成高压射流,从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体。高压射流与被破坏的坝体土体混合在一起,经过返装、沉淀等后重新排列,最终凝固成新的水泥墙体,具有很好的防渗性能。高压喷射灌奖技术适用于砂土,粘土土壤水库大坝,黄土与淤泥层。该项防渗工艺施工工序较为简单,便于操作,造价偏高。根据喷射流的旋转角度可分为定喷、摆喷及旋喷。
结束语
综上所述,在水库大坝防渗漏加固施工中,帷幕灌浆施工技术不仅能够确保水库大坝的稳定性和安全性,而且还能够促进水库功能是更好发挥。但是,在实际施工过程中,一定要先根据实际情况进行帷幕灌浆施工的设计,然后选择最佳施工方案,从而确保施工的质量,促进水库的安全运行。
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