王凱,臧亞,張宇
13山東黃河東平湖工程局;2東平湖管理局梁山管理局
基礎灌漿施工技術在水利工程中的應用
王凱1,臧亞2,張宇3
13山東黃河東平湖工程局;2東平湖管理局梁山管理局
水利工程是用于控制和調配自然界地表水和地下水的,達到除害興利目的而修建的工程[1]。中國是一個地大物博,物產豐富的國家,但也存在著資源分配不均、經濟發(fā)展不平衡的問題。為了實現(xiàn)經濟的可持續(xù)健康發(fā)展,近年來“南水北調”“西電東輸”工程陸續(xù)開展,政府為此投入了大量的人力、財力和物力。水利項目建設是國家基礎性能源建設工程的重點,是關乎經濟發(fā)展大計和人民生活水平的重大民生問題?;A灌漿施工技術是在興建水利工程中經常會運用到的一項技術,本文針對基礎灌漿施工技術在水利工程施工中的應用,進行簡要的分析和探討。
基礎灌漿施工技術;水利工程;應用;作用
隨著社會經濟的快速發(fā)展,帶動了各行業(yè)新進技術的日新月異發(fā)展。近年來我國的水利工程建設得到了長足的發(fā)展,隨之而來也給建筑單位帶來了很多亟待解決的問題,其中最迫切的就是用以滿足水利工程專業(yè)的地基奇缺,經過反復的嘗試和研究發(fā)現(xiàn),基礎灌漿施工技術在解決水利工程地基問題上有很大的實效性。水利工程的地基一定要具備防滲水及抗震的功能,而基礎灌漿技術能很好的適應各種地質條件,能充分滿足水利工程地基建設的基本要求,所以基礎灌漿技術在整個水利工程建設施工中占有重要地位,具有很高的市場前景和價值。
因為巖溶地區(qū)大多地貌復雜,生態(tài)環(huán)境脆弱,交通等基礎設施薄弱,增加了在巖溶地區(qū)進行水利工程基礎施工的難度。傳統(tǒng)施工都是在具有施工經驗的技術人員指導下進行,或者借鑒類似工程進行施工,但是由于每個地域各有各的特異性,光憑經驗和借鑒常常會導致在具體施工過程中出現(xiàn)很多問題,影響工程質量,拖慢工程進度。總結多次施工教訓和經驗發(fā)現(xiàn),要想達到預期良好的施工效果,必須要考慮好兩個主要問題:一是區(qū)分水利施工地區(qū)地基是否需要進行基礎填充,二是要充分考慮水利施工地質中熔巖的大小和深度。然后根據(jù)具體實際情況制定最佳施工方案
(一)高壓灌漿技術對巖溶地區(qū)進行基礎灌漿。高壓灌漿技術是針對有填充物的基礎進行施工的,巖溶地區(qū),本身地質條件就不好,通過高壓基礎灌漿能使水泥在土壤里呈條形狀滲透,形成網狀緊緊吸住土壤,防止出現(xiàn)基礎劈裂,可以使水利地基更加穩(wěn)固,減少滲水情況。
(二)高壓旋噴技術對巖溶地區(qū)進行基礎灌漿。高壓旋噴技術能將機械鉆機深入地底,然后將水泥漿通過高壓泵從鉆機特制噴嘴里噴到地底。利用高壓旋噴技術施工過程中高壓鉆機會在高速旋轉中提升,破壞原先土層,然后將噴出的水泥漿和土層攪拌混合,待其凝固后形成牢固的地基。
這兩種基礎灌漿技術適應性比較強,既能在淺層巖溶地區(qū)施工中適用,也能在深層巖溶地區(qū)適用。當巖溶較淺時不必進行深入灌漿,只需要將原有泥沙挖空后注入混凝土漿液填充即可,如此不僅能達到預期施工效果,還能縮短工序,節(jié)約成本;當巖溶較深時需要先進行基礎填,所以要進行深入灌漿,使混凝土擴散至巖溶地區(qū)內部,與原有的填充物相互擠壓,最終凝固成具有一定強度的水利地基。
正常情況下,水利工程中的巖縫灌漿大約是在一到三小時,所用的填充水泥也是可控制的,大概是每米120—220kg,但是如果遇到對水泥漿吸收量特別大的特殊巖縫時,就必須采取特別應急措施。第一可以采用限流措施,將單位時間內對巖縫注砂漿的速度控制在每分鐘10—15L,減緩砂漿在巖縫中的流動速度,達到砂漿快速沉淀并凝結的目的。第二可以采用降壓處理法,首先降低灌漿的壓力,減小砂漿流動的速度,使砂漿保持自流狀態(tài),在自流的過程中砂漿會逐漸凝結,然后當砂漿停止流動后再適量增加壓力,最后按照一般的工序進行基礎灌漿。第三可以采用多次灌漿法,即灌漿一段時間待砂漿慢慢凝固后再進行灌漿,間隔的時間要根據(jù)具體施工情況而定,并且每次灌漿也不宜超過八小時。
可溶性巖石地區(qū),即在噶斯特作用下形成的巖溶地貌,在施工過程中容易出現(xiàn)基礎漏水嚴重的現(xiàn)象,當選擇在可溶性巖石地區(qū)進行水利工程建設施工時,一般的常規(guī)灌漿技術會消耗大量成本,性價比不高,就需要采用其他灌漿技術。
(一)模袋灌漿法。在使用模袋灌漿法時,所選模袋必須具備高度耐磨性,常用的是尼龍、聚丙烯為材質的模袋。模袋在裝入水泥砂漿后,在搬運和相互擠壓過程中會排出一部分水分,增加水泥和沙土的比例,提高砂漿凝結速度,另外有了模袋的束縛,沙土也不容易流失,也起到了很好的溶度阻塞作用。
(二)選取適當填充級配料進行灌漿。正常情況下所選用的填充級配料多為水泥、粗砂及礫石,要特別注意礫石的大小。但在單純使用礫石灌漿,成效不明顯時,則可以利用粘稠度較高的水泥沖灌級配料,其主要材料一般為礫石、礫石與沙土的混合物,綜合使用這兩種材料就可以形成自然的反過濾層??傊谶x取填充級配料時,要根據(jù)實際需要,靈活選取配料的材料和數(shù)量,盡量使用加大的粒料在狹窄處形成“橋架”,堵塞通道,形成反過濾層,減少灌漿材質的消耗。
綜上所述,基礎灌漿施工技術對于我國水利工程事業(yè)的快速發(fā)展具有積極的推動作用,它不僅解決了水利工程建設地基建設的難題,還大大節(jié)約了工程造價成本。但是水利工程建設是一項對自然條件要求嚴格,投入大,對技術要求高,工序又復雜龐大的工程建設,所以灌漿施工特別是在可溶性巖石地區(qū)的灌漿施工一定要因地制宜,并且充分結合施工人員的經驗以及對相似工程的總結和借鑒,根據(jù)不同的地質條件,選擇不同的基礎灌漿技術。爭取使每種基礎灌漿方法在施工的過程中都發(fā)揮更大的作用。
[1]石濤,杜念文,鄭煌.江河水電站基礎灌漿試驗[J].水電與新能源,2010(11):234-235.
[2]王麗.基礎灌漿技術在壩基處理中的應用[J].科技傳播,2O10(22):317-318.
[3]劉湘成.試論水利工程基礎灌漿施工技術[J].中國建筑企業(yè),2011(9):414-415.