水利工程防渗处理中的灌浆施工技术探究

发表时间:2021/7/7   来源:《建筑实践》2021年3月40卷第7期   作者:姜自钦 张燕飞
[导读] 截流工程是水利工程中的重点工作,截流工程的施工质量直接影响到整个水利水电工程
        姜自钦1  张燕飞2
        1、身份证号:37130219890713**** 山东临沂 276000
        2、身份证号:37283319860215**** 山东临沂 276000
        摘要:截流工程是水利工程中的重点工作,截流工程的施工质量直接影响到整个水利水电工程,因此截流工程要对截流时点有充分的认识和控制,水文条件和河流地质条件。对水利水电工程截流工程进行了分析,探讨了截流工程施工技术难点及改进措施,提高了截流工程的标准化水平,降低了截流工程的施工难度。本文从水利工程防渗处理灌浆施工技术的类型和特点入手,进一步分析了灌浆施工技术的具体施工内容和施工工艺,以保证灌浆施工能有效地发挥防渗作用技术效果好,发挥加固效果,延长水利工程的实际使用寿命。
        关键词:水利工程;防渗处理;灌浆施工
        引言
        水电是人类赖以生存的基本能源之一,水利水电工程是自然界对水资源的合理利用。通过勘察、规划、设计、施工等水利水电工程,截流工程是水利水电工程的重要组成部分,加强对水利水电工程截流工程施工技术的分析,保证整个施工工程的顺利进行是十分必要的。
        一、水利工程防渗处理灌浆施工技术的种类与特点
        灌浆施工是为了查明地基、岩土、坝基、山体之间的渗漏点或裂缝。根据具体情况,采用钻孔或预埋注浆管的方法将流动浆液注入保护层。在压力作用下,泥浆被有效地灌入深层或水利工程的渗流缝中。利用浆液的合理稠度和胶结作用,实现浆液硬化后的裂缝填充,形成完整的硬化体,既能起到有效的防渗作用,又能起到加固水利工程结构的作用。
        1.高压喷射灌浆技术
        高压喷射灌浆是一种常用的防渗技术。这种技术的应用原理是通过压缩空气将合理比例的浆液喷入水利工程的土层中。压缩空气产生巨大的冲击力。在冲击力作用下,土层中的软土部分会被泥浆渗透和占据。泥浆固化后取代原来的软土部分,形成与土和泥浆混合的耐水固体材料。高压喷射技术具有快速方便、施工工艺相对简单、施工效率高、能有效控制施工成本的特点。但是,这项技术对施工环境的要求比较严格,对于大型结构物的施工,防渗效果相对有限。
        2.坝体劈裂灌浆技术
        大坝劈裂灌浆技术主要是针对大坝在水利工程中实施的防渗技术。在劈裂灌浆技术实施前,应首先对大坝的应力分布进行分析,并对大坝的渗透裂缝趋势进行研究。然后沿裂缝走向和坝轴线进行定向劈裂。槽型劈裂裂缝形成后,对裂缝进行灌浆。注浆可以到达裂缝底部,达到完整的防渗层,起到防渗作用。对于渗漏问题严重的坝体,劈裂灌浆技术能起到突出的防渗效果。同时,灌浆浆液与坝体能形成统一的整体,从而增强大坝的应力防护能力,增强大坝的整体稳定性。
        3.帷幕灌浆技术
        帷幕灌浆技术是利用流动性和胶结作用科学设计的浆液,将其注入预先钻好的岩石裂隙中。通过加固后的浆体强度,提高了岩层和地基的整体抗渗性。帷幕灌浆技术,灌浆所用浆液,主要是粘土、水泥混合料。除注意注浆液配比设计外,还应注意钻孔形式。当灌浆地层为碎石层且难以形成自立钻孔时,可采用套筒阀灌浆、环钻灌浆阀钢管灌浆、预埋灌浆管灌浆。在帷幕灌浆技术施工过程中,预防和控制漏浆的发生是十分必要的。可同时使用多个灌浆孔,提高灌浆效率。帷幕灌浆技术存在一些缺陷,需要与其它灌浆方法相结合,为后续灌浆提供辅助作用。
        二、灌浆施工技术的具体施工内容与施工流程
        1.施工前期准备
        施工前的准备工作可以保证灌浆施工过程的顺利进行。如果采用高压喷射灌浆技术,应考虑周围的空气环境。

可提前使用便携式空压机为灌浆提供高压空气。在有条件的施工区域,也可采用集中送风系统提供高压风。除空气环境外,还应考虑施工期间的供水。特殊区域的施工应提前规划,采用抽水设备完成供水。此外,还应保证灌浆施工的制浆工艺,并设计浆液回收罐。既要保证灌浆效率,又要保护周围环境。废泥浆和工业废水应回收利用,并运至专门处理站。对钻孔或喷涂所用的机械设备要提前规划,在提高施工质量的同时提高施工效率。
        2.钻孔施工
        钻孔施工应考虑灌浆孔的坡度要求,严格执行钻孔顺序,注意钻孔和灌浆裂缝的有效冲洗。
        一是保证孔壁的完整性和均匀性,并按直孔的要求达到钻孔深度。二是在孔距较近时,注意钻孔的测斜仪。
        灌浆应根据具体的钻孔技术类型进行。一般来说,在基础钻进后,逐步地对孔进行致密化,以提高钻井质量。一是进行孔序规划。第二,第一序孔施工,第二序孔、三序孔施工。三是对第一序孔进行水压试验。确保第一序孔的吸水率符合要求。可直接进行后续冲洗施工,省略后序孔的试验过程。
        可采用高压水或高压空气冲洗钻孔和灌浆裂缝。高压脉冲也可用于冲洗。冲洗过程中,应彻底冲洗钻孔和裂隙中的粉尘,以保证泥浆与岩石的胶结。如果单次冲洗方法不能达到冲洗效果,可采用高压脉冲、高压、低压重复冲洗,或高压水、高压气体交替冲洗。
        3.灌浆施工
        灌浆施工应考虑灌浆方法的选择,并注意灌浆顺序、灌浆压力控制和浆液稠度。
        纯压力灌浆是指将灌浆浆液沿钻孔或注浆管直接压入地层,不进行浆液循环的灌浆过程。采用12~12m厚的灌浆方法,可在10m深的岩石中取得较好的灌浆效果。但当裂缝相对较小时,很容易堵塞较小的浆液入口,不利于浆液的深度。循环灌浆是指浆液在孔内或孔内流动和循环,以减少孔内颗粒沉淀,提高灌浆质量的一种灌浆方法。
        注浆顺序应考虑注浆方法、钻机移动次数和注浆机械的选择。有三种常见的灌浆顺序。一种是单级灌浆。该灌浆顺序是一次完成每个钻孔的灌浆。灌浆直接进入钻孔的全长。这种灌浆顺序适用于孔深较小、裂缝较少、透水性较小的水利工程施工。二是分段灌浆。分段灌浆的顺序是从上到下对整个钻孔进行分段。根据灌浆压力的不同,在每个岩石段进行多次灌浆。例如,先进行3-5米深度的灌浆,然后进行冲洗、水压和灌浆。待灌浆凝固后,进行下一段钻孔灌浆。这种灌浆顺序耗时长,但灌浆质量好。三是一次性孔塞灌浆。这种灌浆方法类似于分段灌浆法,即钻孔分段,但分段法是自下而上的。采用灌浆塞分段封堵钻孔,下段灌浆结束后,上部直接灌浆。这种注浆方法不仅提高了注浆质量,而且加快了施工速度。但一般来说,不利于质量控制效果,适用于岩石倾角小、岩体完整性高的施工区域。
        注浆压力控制是利用不同岩石结构和水工建筑物的压力荷载,计算出注浆压力的允许值。不仅要详细计算注浆段的许用压力、各允许单元的压力上升值、岩体厚度和混凝土厚度。同时根据灌浆压力和计算结果,进行现场试验。采用一次升压法和分段升压法可提高注浆压力的控制效果。
        浆液稠度应与试验浆液的配合比相结合,不断调整浆液浓度,直至达到灌浆压力标准。
        结语:水利工程渗漏问题,不仅会对工程建设造成巨大影响,还可能引发安全事故,对人民生命财产安全造成威胁。因此,有必要对水利工程的防渗处理进行分析,加强现代施工技术的应用。在防渗处理灌浆施工技术应用过程中,应考虑具体的施工工艺类型。同时,从钻孔、灌浆、压力控制、浆液稠度等方面提高施工质量,保证工程稳定运行,解决水利工程的渗水问题。
        参考文献
        [1]吴军. 水利工程防渗处理中的灌浆施工技术分析[J]. 工程技术研究, 2020(20).
        [2]李厚琼. 水利工程防渗处理中的灌浆施工技术分析[J]. 环球市场, 2020, 000(007):265.
       
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