水利水电工程基础灌浆中特殊地层的灌浆方法

发表时间:2021/6/17   来源:《科学与技术》2021年第29卷6期   作者:张彩芹
[导读] 灌浆技术作为水工建设物地基的一项重大工程措施,在坝基防渗和加固得到了广泛应用。本文总结了特殊地层的灌浆方法和施工工艺
        张彩芹
        大庆市宏远水利水电工程有限公司  163316
        【摘要】:灌浆技术作为水工建设物地基的一项重大工程措施,在坝基防渗和加固得到了广泛应用。本文总结了特殊地层的灌浆方法和施工工艺,例如特大漏水通道、大吸浆量地层、正在冒水的堵水、承压水条件下以及岩溶地段等,以期为工程实践提供科学依据。
        【关键词】:水利水电;工程基础;灌浆;特殊底层;
        在实际应用中,灌浆技术需要结合具体的施工要求,从而将灌浆技术应用的科学性和质量进行多方面提高。在水利水电工程特殊地层中应用灌浆方法方面,就需要紧密结合具体的灌浆技术应用要求[1]。本文对水利水电工程基础灌浆中特殊地层的灌浆方法进行研究与分析,现报道如下:
1.大吸浆量情况的灌注方法
        多数情况下,一般的裂隙岩层中灌浆可以在3d内便可以将灌浆结束,且100-200kg/m是单位耗灰量的最高值,然而有时会出现很多问题,例如大量吸浆不止,灌浆难以结束,究其原因,可能与地层的特殊结构条件有关。
        一般可以使用以下原则来处理大吸浆量地层来加以处理:
        ①降压。可以使用低压甚至可以使用自流式灌浆等方法来处理,当裂缝逐渐充满灌浆时,灌浆的流动性会下降,随后将压力升高,之后便可以进行灌浆处理。②限流。限制注入率的范围是10-15L/min,这样可以使得在裂隙里浆液流动速度不断减少,同时可以促使浆液在短时间内沉积。当降低待注入率时,会使得压力不断升高,从而使得注入率保持在范围内,待到结束灌浆后才可以将灌浆结束。③浓浆灌注。灌注处理用0.5:1水泥浆。④加速凝剂。将水玻璃、氯化钙速凝剂等加入0.5:1的水泥浆中[2]。⑤灌注水泥砂浆。掺砂量需要根据灌注情况来逐步增加,增加的速率为10%、20%、30%……100%。同时也需要逐步增粗砂的粒径,随后搅拌均匀砂浆,最后进行灌注处理。⑥间歇灌浆。浇筑一定量的水泥或浇筑一定时候后,可暂停灌浆,然后根据地质条件和灌浆目的确定水泥注浆量或注浆时间。在这种特殊原因下,灌注完后不必达到设计高压。如果灌注完后不能到达设计高压,可以降低压力来讲灌注结束,待凝结一段时间后便可以进行扫孔以及复灌处理,可以在进行复灌时将灌浆结束。
2.特大漏水通道的灌注方法
        采用常规灌浆办法处理大渗漏通道时,不仅会消耗大量材质,甚至可能无法发挥实际作用。对此需要考虑其处理方法。
2.1 倾角较缓和无水流作用的大裂缝
        可以使用浓浆、水泥砂浆或间歇灌浆等处理方法,如果效果不理想,可以使用稳定浆液或混合浆液来更换浆液。其中在遇水性能恶化、注入量大的地层可以使用稳定浆液,而混合浆液包括多种成分,即水泥水玻璃浆、水泥粉煤灰浆以及水泥粘土浆等。
2.2 有水流作用或倾角较陡的大裂隙、大孔洞
        ①冲填级配料。使用粗砂和砾石在孔口进行冲灌处理。

如果无法有效地灌注,可以将浆液更改为浓浆冲灌级配粒料。在进行搅拌时,可从孔口灌入具有一定稠度的浆液,填充后可采取常规方式。由此看,每一个阶段的数量能是200-1000公斤。采用2-5mm、5-10mm、10-20mm、20-40mm以及40mm五级来分级粒料。②模袋灌浆。模袋具有较高的织物强度,在灌浆高压作用下,模袋内水泥浆中的水能从模袋中分离出,但水泥颗粒不会漏出。这样能降低固结强度,缩短固结时间[3]。当水泥浆在模袋中固化时,水下不分散。当水流很大时,水不会被冲走。在高压的作用下,模袋的形状会发生改变。以此来对不同形状的溶洞加以适应,这样有利于进行堵塞。③双浆液灌浆。此灌浆方法为化学灌注中的一类。水泥浆和速凝剂从两个灌浆管被带入搅拌机。在搅拌机中,水泥浆与水玻璃充分混合,达到孔底后快凝结。为达到预期的防渗效果,满足防渗体的强度要求,必须控制浆液的扩散多远。
3.岩溶地段的处理
        一般来说,我们会对发育地段的灌浆凭借经验和其他工程的实践来处理岩溶,可以根据有无填充物来选取不同的处理方法:
3.1 无充填物的情况
        如果岩溶的空洞较小,灌注可以使用水泥砂浆或其他混合浆液来处理。灌注后三天,再对孔进行扫描,之后简短地用水按压,灌注浆液的类型可以根据压水资料来加以确定。如果溶洞较大,可加大孔径,将粒径小于40毫米的干净砾石放入孔内,再填满后将水泥砂浆进行再次灌注,灌注3天后,再次扫孔,进行简易的水压,测试灌注浆液的类型可以根据压水资料来加以确定。如果岩溶的空洞很大,则可以将高流态的混凝土直接回填,一般选用C15标号的混凝土,最大粒径小于20mm的骨料。如果岩溶发育较深,则可以采用导管浇注以及溜槽等方式来处理,以此来避免分离混凝土。灌浆7天后,可再次清孔,之后向孔内灌注水泥浆。
3.2 有充填物的情况
        如果岩溶有充填物,则需要做出相应的处理,处理方式的依据为岩溶规模的大小及深度。
        ①高压灌浆法。灌浆处理可以岩溶采用不冲洗的高压水泥,但是在较大溶洞地区,因为钻进不易成孔,则需要对溶洞充填物使用旋喷法进行加固,随后再进行高压灌注[4-5]。②高压旋喷灌浆法。该方法又被称之为旋喷法,此方法根据机具设备不同可以分为单管法、二重管法和三重管法三类,而根据成桩形式不同可以分为旋喷法、定喷法、摆喷法三类。
4.结语
        本文研究与分析水利水电工程基础灌浆中特殊地层的灌浆方法,从大吸浆量情况的灌注方法、特大漏水通道的灌注方法以及岩溶地段的处理等方面进行叙述,然而,本人的能力是有限的,期望有关专家批评指正。
【参考文献】:
[1] 郭友军, 钟浩, 赵德华,等. 强风化玄武岩地层帷幕灌浆试验的研究[J]. 施工技术, 2019, 48(S1):1456-1458.
[2] 黄立维, 赵卫全, 张金接,等. 大孔隙地层防渗堵漏灌浆新技术及工程应用[J]. 中国水利水电科学研究院学报, 2018, 16(05):192-201.
[3] 匡楚丰, 张贵金, 刘杰,等. 适于富水岩溶大孔隙地层防渗加固的水泥砂膏浆[J]. 长江科学院院报, 2018, 35(11):126-132.
[4] 薛洪松. 砂卵石地层深孔注浆地面隆起管控措施[J]. 建筑技术, 2018, 49(11):57-59.
[5] 王鑫、罗富荣、张飞、韩煊. 深孔注浆条件下地铁施工地层位移预测研究[J]. 地下空间与工程学报, 2020, 16(05):253-260.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: