水利工程施工中的帷幕灌浆技术的运用探索 蒋祥怀

发表时间:2021/6/10   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:蒋祥怀
[导读] 摘要:就目前而言,在许多类型的水坝建设工作中都采用了帷幕灌浆技术,但是在施工过程中,帷幕灌浆技术的环节相对比较多,所以在帷幕灌浆施工过程中,可能会出现很多的障碍,不利于施工的正常进行。
        全州县水利局 541500 广西全州
        摘要:就目前而言,在许多类型的水坝建设工作中都采用了帷幕灌浆技术,但是在施工过程中,帷幕灌浆技术的环节相对比较多,所以在帷幕灌浆施工过程中,可能会出现很多的障碍,不利于施工的正常进行。本篇文章主要对水利工程施工中的帷幕灌浆技术中存在的相关问题进行分析,并且根据不同问题给出解决的方法。
        关键词:水利工程;帷幕灌浆;应用
        引言:
        水利工程安全问题依赖于水利工程建筑中的水库大坝的基础防渗处理,帷幕灌浆技术在水利工程中的应用,可以有效预防渗流损害的情况。
        1大坝帷幕灌浆的概念及施工流程
        1.1帷幕灌浆的概念
        所谓的帷幕灌浆,实际上是将坝基进行钻孔,钻孔时可以是一排,亦或是多排,然后将浆液灌入基岩的缝隙中去,可以起到防渗的作用。水库坝基防渗处理主要依赖于帷幕灌浆技术,有利于水库坝基的稳定,也可以发挥抗压的作用。帷幕灌浆的目的就是为了形成连续的防渗墙,其采取的方式是在坝基进行深孔灌浆。帷幕灌浆可以是单排,两排,也可以是多排,其分类方式是以灌浆孔排数进行的。适应性强,施工方式灵活多变,施工质量相对比较好是帷幕灌浆施工工艺的优势所在,所以经常被运用到水利工程施工中去。对于水库地基和坝体的岩基来说,帷幕灌浆方法是主要的防渗帷幕工程,而为了防止水利工程建筑物渗水,我们也通常使用帷幕灌浆工艺。
        1.2帷幕灌浆施工工艺流程
        1.2.1施工测量
        要想使孔的位置精确,结合相应材料对其进行测量是十分重要的,不仅如此,在测量时,还要注意对有关数据的反复核对,使数据更加的准确,所有的测量完成后,再设计孔的分布位置。
        1.2.2布置灌浆孔
        依据设计好的方案,将灌浆孔精准分布在轴线上,每个孔之间相距大约1-3cm,灌浆孔的不应该偏离轴向大于10cm,大坝挡水水头决定了帷幕灌浆的深入程度,0.3-0.7倍水头是悬挂式帷幕的标准,封闭幕适用于坝基隔水层埋藏比较浅的情况。
        1.2.3造孔
        清理施工现场,使其平整干净是十分重要的,有利于在施工时的钻架的稳定,对于工作人员来说,可以保障他们的生命健康。在施工时,要定期检查钻机的使用情况,要想钻机能够正常运转,电源对其的持续供应是必要的。实时监测各个零件的使用情况需要在钻孔工作之前进行,钻杆是否弯曲应该被格外关注。除此之外,钻机的冷却状态应该在钻机工作过程中得到维持,从而使钻孔工作的正常开展。
        1.2.4缝隙的冲洗和压水实验
        钻孔的工作结束之后,冲洗钻孔是十分重要的,但是水压和水量应该被控制,不仅如此,冲洗时,从下到上的冲洗顺序应该被遵循,直到钻孔里的水变的清澈,当然,你也可以再多冲洗一些时间,使冲洗工作进行的更好,以便达到相应的规定标准。冲洗时,对于水压有一定的要求,要大于灌浆压力的五分之四,这项工作结束后,压水试验也要进行。除此之外,要切忌灌浆实验在帷幕灌浆线上开展。
        1.2.5灌浆可以停止的标准
        灌浆可以停止有一定的标准,在灌浆的规定的压力之下,注入的量需要控制在0.4L/min之内,灌注时间应该达到1h,要么注入量控制在1L/min的范围之内,灌注时间也要达到1h,灌浆的工作方可以停止。灌浆结束后,还需要进行封孔,封孔的方法是压力灌浆封孔法,水与灰的混合成的比例为0.5:1形的泥浆可以通过灌浆泵压入,压入的速度需要在1.4~20.m/s范围内,浆液密度的测定对于每个灌浆的位置是十分必要的,因为位置的不同,灌浆密度也不尽相同,需要根据实际情况特别调制。浆液对于温度也有一定的要求,应该在5~40℃范围内,不在此范围内的浆液则应该被丢弃。在封孔完成后,还需要冷凝3天,有时候,孔口可能会出现空余的地方,空余部分应该用粘土球进行封孔。

如果这些步骤都完成之后,还达不到预期的标准,应该查明原因并及时进行处理。
        2帷幕灌浆技术采取的原理
        帷幕灌浆技术在水利工程中应用时,钻孔的位置应该选在开挖的断面处,然后钻孔应该能够深入最低处,接着进行灌浆操作,因为浆液存在一定的压力,有益于岩层中水分的排出,浆液起着填补原来缝隙的作用,浆液在冷凝之后,会形成固体,有利于工程的稳定。
        3施工中常见问题以及相关对策
        3.1灌浆的中断及相应对策
        在灌浆过程中,灌浆的中断情况可能发生,造成灌浆中断的因素有很多,比如浆液堵塞、输浆管破裂、停电、机械故障等等。所以,相关工作人员针对这种情况应该准备好预防措施,以便情况发生后及时处理,常见的预防措施有:第一,注意输浆管材的选择,输浆管材应该达到规定的标准,在施工的过程当中,相关工作人员应该注重对其的检查,检查范围有是否出现连接不紧密、破损、堵塞的情况。第二,为了满足施工的需要,灌浆泵应该有良好的性能,在灌浆压力最大的情况下,高强度的工作量仍不发生损坏的灌浆泵是符合要求的,除了对灌浆泵性能的要求,保养工作的落实也是十分重要的,在每次工作完成时,相关工作人员都要对其进行清洁,除此之外,还需要校正压力表,以便下一次工作的正常开展。第三,一些像高压灌浆阀门、隔浆塞等也需要进行清洁工作,其他相关设备也要进行定时的监测,你便预防故障的发生。当灌浆中断的情况出现时,要立即查明原因并解决这个问题。
        3.2串浆的发生及其解决方法
        所谓串浆,就是浆液偏离了设计的轨道,从其他的钻孔或者裂缝中流出,出现浆液流失的情况。因为岩层的空隙过多并且相互之间处于并联的状态,所以灌浆孔大多是通着的,串浆通路也就出现了,这是串浆发生的比较重要的原因。那么这种现象应该如何得到解决呢?同时灌浆是一个不错的选择,每个孔对应着一台灌注泵,必要时,堵塞与灌注孔联通的其他孔也可以缓解这一现象。
        3.3漏浆现象的发生及其解决措施
        浆液如果注入速率过快,也会出现一些问题,比如说漏浆,而注入速率过快通常是由岩层的缝隙太多和灌浆压力太大而引起的,如果出现漏浆现象,我们可以采取以下方法:既然漏浆可能是灌浆压力过大导致的,那么降低压力可以有效缓解这一现象的发生,要想降低压力,我们可以改变灌浆方式,比如说低压和自流式的灌浆方式,当缝隙被填满后再将灌浆压力逐渐提高。除此之外,可以控制浆量并使用浓浆灌注的方式来灌注,当出现进浆量减少的情况时,再将灌浆压力升高。当然还有其他的手段,浆液流动性降低会造成其压力的降低,所以说在浆液中参入一些物质如沙料也会降低灌浆的压力,从而防止浆液的随意流动。间歇式灌浆也是常用的方法之一,所谓间接式灌浆就是灌注一定时间后停止灌浆,过一段时间再开始,这样可以避免岩层一直处于进浆状态,有利于工程的坚固。
        3.4固管现象的发生及其解决措施
        灌浆过程中,射浆管和孔壁可能会凝结在一块儿,这就是所谓的固管现象。其原因是浆液达到了凝结的条件。当固管情况发生时,我们可以采取的解决方法有;回旋式孔口封闭器的使用方便在施工过程中灌浆管的来回移动,这样可以有效预防固管现象的发生,除此之外,回浆浓度和回浆量应该有一定的范围,通常情况下,回浆管内有大于15L/min的回浆量为宜,稀释浆液对于回浆失水过多来说是十分必要的。
        4结束语
        在我国改革开放以后,经济发展十分的迅速,我国人民比较在意水利工程的建设,国家也大力支持水利工程事业的发展,就目前而言,我国的水利工程事业已经相对发展较好,但是在施工过程中仍旧存在一些问题,为了预防或者解决这些问题,相关工作人员一定要负起责任,在施工工作进行时,按照规定来操作,即时监测设备的运行情况,做好预防工作,使水利工程中出现的损失降到最低。
        参考文献:
        [1]蔡胜伟.金沙县水银沟水库大坝帷幕灌浆施工方法总结[J].科技信2019
        [2]卢广宁,赵瑞斌.东大龙口水库坝基帷幕灌浆效果分析[J].山西筑,2019
        [3]高永刚.试论水利工程施工中的帷幕灌浆技术的运用[J].科技风,2019
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