王敏 孫亞東
摘 要:灌漿技術(shù)作為一種成熟的技術(shù),目前在各個領(lǐng)域的應(yīng)用都很廣泛,它在建筑地基處理中也比較常見,此項技術(shù)目前經(jīng)常被應(yīng)用于水利工程施工中。由于水利工程對基礎(chǔ)的要求比較嚴格,需要有防滲和抗震等功能性的要求,因此采用必要的技術(shù)處理方式顯得尤為重要,利用灌漿技術(shù)可以消除地基的一些天然缺陷,使基礎(chǔ)具有足夠的強度、整體性、穩(wěn)定性和抗?jié)B性,以保證工程的安全和運行。文章針對不同的地質(zhì)條件,簡單論述了灌漿技術(shù)在水利工程基礎(chǔ)中的推廣應(yīng)用,并對灌漿技術(shù)進行了分析和研究。
關(guān)鍵詞:灌漿技術(shù);水利工程;基礎(chǔ);應(yīng)用
隨著水利工程建設(shè)速度和規(guī)模的飛速發(fā)展,對水利工程企業(yè)技術(shù)水平要求也越來越高。水利工程地基問題成為建筑單位處理的難題。灌漿技術(shù)的應(yīng)用解決了這一難題,它能適用各種不良地質(zhì)條件,也能滿足水利工程在建設(shè)初期對地基進行防滲處理的條件,因此灌漿技術(shù)在水利工程地基處理中得到了很大的發(fā)展空間。基礎(chǔ)灌漿就是將流動性的漿液按照一定的配合比,通過灌漿設(shè)備壓入到巖層中,通過硬化膠結(jié),形成結(jié)石,提高基礎(chǔ)強度和整體性,改善基礎(chǔ)的抗?jié)B性。下面我們著重介紹此項技術(shù)在各種地質(zhì)條件下的應(yīng)用。
1 巖溶地區(qū)灌漿技術(shù)的應(yīng)用
巖溶地區(qū)的基礎(chǔ)處理大都是憑借施工經(jīng)驗和同類工程施工成果進行的,沒有可以參照的完善的施工技術(shù)標準。巖溶地區(qū)的基礎(chǔ)施工分為有填充物和無填充物兩種,這兩種基礎(chǔ)施工,前者要求比較嚴格。巖溶的深度和直徑大小決定了基礎(chǔ)施工的灌漿技術(shù)方法。常用的基礎(chǔ)灌漿技術(shù)有高壓灌漿技術(shù)和高壓旋噴灌漿技術(shù)。
1.1 高壓灌漿技術(shù)
高壓灌漿技術(shù)是讓水泥漿以條狀的形式滲透在土壤中,邊滲透邊形成一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),另外采用不沖洗高壓水泥灌漿方法可以使填充物填充的更加密實,因此,采用此種方法處理的基礎(chǔ)其抗劈裂性能和穩(wěn)定性都很強。
1.2 高壓旋噴灌漿技術(shù)
高壓旋噴灌漿技術(shù)是利用機械鉆機深入到地下,在鉆機頭部安裝一個噴嘴,利用高壓泵將水泥漿通過噴嘴噴射到土層中去。噴射的水泥漿破壞了土層的原有結(jié)構(gòu),同時,鉆機的頭部一邊向上提,一邊高速旋轉(zhuǎn),使水泥漿和土層拌合在一起,凝結(jié)成強度比較高的柱體,從而使地基得到加固。
1.3 淺層含巖溶地區(qū)的基礎(chǔ)灌漿
對于這種深度較淺的巖溶地區(qū)的基礎(chǔ)可以將巖溶中的砂土換填出來,然后再用配好的水泥漿灌入處理即可。
1.4 深層巖溶地區(qū)的基礎(chǔ)灌漿
深層巖溶是指深度在50米以上的巖溶。這種巖溶的基礎(chǔ)灌漿施工比較困難,使用高壓旋噴灌漿技術(shù)對基礎(chǔ)進行灌漿不容易實現(xiàn),因此要考慮采用其他的方法進行施工。我們可以采用普通灌漿方法先對巖溶地區(qū)周圍進行灌漿,漿液在進入深層巖溶過程中會對深層巖溶中的填充物進行排擠,排擠產(chǎn)生很大的壓力,促進填充物和水泥漿液結(jié)合并快速硬化。
2 吸漿較大水利工程的灌漿技術(shù)應(yīng)用
正常情況下,對水利工程的灌漿不會超過三小時,單位面積巖縫水泥用量大概在120kg/m3~220kg/m3,數(shù)量有限。但是也會出現(xiàn)在灌漿過程中,耗費大量水泥漿液也不能滿足灌漿需要,巖縫大量吸漿的情況發(fā)生,遇到這種情況就必須采取一定的技術(shù)措施來進行解決。從出現(xiàn)大量吸漿情況原因分析可能有很多,最根本是因為地質(zhì)條件比較特殊,使灌入的水泥漿液從別的通道流失,也可能從灌漿區(qū)附近的地表溢出。根據(jù)原因我們可以采取相應(yīng)的措施進行處理。
2.1 采取灌入水泥砂漿的方法
根據(jù)情況逐步提高水泥砂漿中的摻砂量,增大砂的粒徑,攪拌均勻后用砂漿泵灌入。
2.2 采取限流措施
限流的目的是減小水泥漿在巖縫中的流動速度,從而使灌入的漿液能夠快速沉淀并凝固。通過單位時間內(nèi)灌入巖縫中砂漿體積量來計量控制,一般灌注速度控制在10L/min左右。
2.3 采用降壓措施
采取降壓措施的目的也是通過降低灌漿壓力來減小漿液流動速度。巖漿在較小壓力作用下慢慢流動,在流動過程中不斷凝固,當(dāng)漿液在巖縫中不在流動時,再適當(dāng)增加壓力。
2.4 采用多次灌漿法
多次灌漿法就是間歇性的對巖縫進行灌漿,每灌注一段時間就要停下等一會,灌漿間歇時間間隔可根據(jù)具體情況而定,但是總的灌漿時間不要超過八小時。
采取這種特殊的方式對基礎(chǔ)進行灌漿時,不能保證灌漿壓力能達到設(shè)計壓力,一般會比設(shè)計的壓力小一些??呻S情況靈活控制,先適當(dāng)降低灌漿壓力,在灌漿進行一段時間后,漿液凝固時再按設(shè)計壓力進行灌漿。
除了上面介紹的,還有很多灌漿方法,如采用濃度比較大的水泥漿灌入,在水泥漿液中加速凝劑等,目的都是為了漿液能迅速凝結(jié)。
3 嚴重漏水情況下灌漿技術(shù)的應(yīng)用
水利工程施工中,經(jīng)常會遇到基礎(chǔ)嚴重漏水的現(xiàn)象。根據(jù)經(jīng)驗判斷,產(chǎn)生嚴重漏水原因主要是因為水利工程建設(shè)選址不當(dāng),選擇建設(shè)在可溶性巖石地區(qū)。遇到這種情況如果還是使用一般的灌漿技術(shù)是不經(jīng)濟的,必須考慮采用其他方法進行處理。
3.1 采用填充級配料進行處理
級配料是由土、砂、礫石等組成的顆粒大小不均的混合料,可以形成自然地反濾層。粒料先細后粗,分級灌入,每級灌入漿液量根據(jù)經(jīng)驗進行判斷,直至灌滿為止。使用粒料的主要目的是使某一級粒料在狹窄處能形成“架橋”,將縫隙在中途完全阻塞,形成反過濾層,最后將整個通道堵死,達到防滲的作用。
3.2 采用模袋灌漿的處理方法
模袋是由尼龍、聚丙烯等材料經(jīng)過特殊的紡織工藝織成,具有強度高,耐磨性能好等特點。使用模袋進行灌漿時,模袋中裝有水泥砂漿,水泥砂漿在灌漿壓力作用下,水分由模袋中析出,袋中只剩下水泥和砂,相當(dāng)于降低了水灰比,加快了水泥砂漿凝結(jié)速度,提高了水泥砂漿強度。同時模袋還起到束縛砂土,使其不容易流失的作用。模袋的形狀也會根據(jù)溶洞形狀在壓力下產(chǎn)生變形,有利于更好更嚴密的堵塞溶洞。
3.3 采用雙漿液灌漿進行處理
雙漿液灌漿技術(shù)屬于化學(xué)灌漿的一種,一般是水泥漿和水玻璃分別從兩個灌漿管進入混合器,在速凝前到達底部,起到防滲和增加強度的作用。為了既能滿足防滲體強度的要求,又不造成浪費,必須控制好漿液擴散的距離,防止過小或過大。漿液的凝結(jié)時間也會影響封堵效果,凝結(jié)時間長,漿液來不及凝結(jié)就容易被沖走;凝結(jié)時間短,還沒達到底部就凝結(jié),容易造成堵管。因此為了實施有效封堵,必須通過現(xiàn)場試驗來確定漿液比例、灌漿壓力和灌漿流量等參數(shù)。
4 結(jié)束語
灌漿技術(shù)各有優(yōu)缺點,因此采用什么樣的灌漿方法,一定要結(jié)合現(xiàn)場實際情況和施工經(jīng)驗進行選擇。好的灌漿技術(shù)既能節(jié)約成本,又能達到技術(shù)要求的效果,因此在施工中我們一定要考慮當(dāng)?shù)貙嶋H情況,不同的地質(zhì)條件選擇不同的灌漿技術(shù),或是將幾種技術(shù)相結(jié)合,將灌漿技術(shù)的效果發(fā)揮到最大。
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