【摘要】水利工程建筑因受水的長期沖刷和侵蝕,會破壞其結(jié)構(gòu),而產(chǎn)生滲漏,嚴(yán)重影響工程的安全和穩(wěn)定,所以整個(gè)工程中防滲工程非常關(guān)鍵,當(dāng)前帷幕灌漿技術(shù)作為水利施工中經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性良好的現(xiàn)代化重要的防滲技術(shù),普遍受到各水利施工單位的關(guān)注。本文概述了帷幕灌漿技術(shù)及其施工工藝流程,提出了水利施工運(yùn)用帷幕灌漿技術(shù)的問題及處理措施,以供參考。
【關(guān)鍵詞】水利工程;帷幕灌漿技術(shù)
1、帷幕灌漿技術(shù)概述
帷幕灌漿技術(shù)作為一種有效的防滲技術(shù),主要是運(yùn)用地質(zhì)鉆機(jī)對需處理的地層鉆孔,然后用高壓吧水泥漿灌注到形成的帷幕形鉆孔內(nèi),沿著地層縫不斷滲透的水泥漿逐漸凝固之后,周圍凝結(jié)的被水泥漿滲透的土體和灌注的水泥漿柱一起形成了可以避免由灌漿地層滲透水流的嚴(yán)密的防水帷幕。在水利工程中運(yùn)用帷幕灌漿,其范圍頂部連接土層壩底或混凝土閘壩底,帷幕灌漿底部直接深入沒有明顯透水現(xiàn)象的地巖層內(nèi)部,對地下水的滲透起到有效的阻止作用。另外帷幕灌漿結(jié)合下游排水系統(tǒng),還可以使?jié)B透水流對閘壩的壓力降低。所以在水利工程中帷幕灌漿發(fā)揮著重要的作用。
2、帷幕灌漿技術(shù)施工工藝流程
2.1測量
在帷幕灌漿進(jìn)行施工前,應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求測量鉆孔的確切位置。可以運(yùn)用全站儀測設(shè)灌漿的軸線,如果測量過程中產(chǎn)生具有較大高程差或轉(zhuǎn)折點(diǎn)的位置,應(yīng)該增加控制點(diǎn)的設(shè)置。測量時(shí)還應(yīng)該嚴(yán)密的核查各項(xiàng)數(shù)據(jù),準(zhǔn)確布控灌漿孔和孔口的位置和高程等參數(shù),使其準(zhǔn)確性得到保障。
2.2成孔
成孔作為第一道帷幕灌漿工序,其質(zhì)量嚴(yán)重影響了帷幕灌漿的整體效果,所以必須保證其作業(yè)快速高效。確定好鉆孔的順序后,便可實(shí)施成孔作業(yè),首先平整牢固的擺放安裝鉆機(jī),首先平整安裝場地,根據(jù)實(shí)際情況鋪設(shè)鉆孔用的平臺或墊層,在鉆機(jī)平臺、鉆桿、灌漿孔的中心點(diǎn)位于一條直線時(shí)進(jìn)行下一個(gè)工序;鉆機(jī)平穩(wěn)的安裝和擺放之后,為了使供水電、動力等鉆機(jī)系數(shù)進(jìn)行更加合理的調(diào)試,應(yīng)該實(shí)施試鉆和試機(jī),確定機(jī)械設(shè)備的各系統(tǒng)正常運(yùn)行后再實(shí)施鉆進(jìn)施工。另外鉆進(jìn)之前應(yīng)該仔細(xì)檢查鉆機(jī)部件,如果發(fā)現(xiàn)鉆桿和鉆具出現(xiàn)彎曲變形現(xiàn)象,及時(shí)更換;還需要在鉆進(jìn)時(shí)對鉆機(jī)的運(yùn)行隨時(shí)觀察,并保證鉆頭冷卻。
2.3沖洗縫隙
帷幕灌漿成孔后,應(yīng)該使用導(dǎo)管的高壓水沖洗鉆孔。沖洗的過程中要對水的流量和壓力進(jìn)行合理的控制,由上到下依次不斷沖洗孔壁,等回水變清澈之后,再沖洗持續(xù)10min,控制整體沖洗時(shí)間超過30min,安排總沖孔的時(shí)間不低于2h,完成沖洗后控制孔底沉渣的厚度在規(guī)定范圍,還應(yīng)控制沖洗縫隙的水壓小于灌漿壓力的20%。
2.4灌漿
(1)制備泥漿。灌漿使用的漿液材料是水泥漿,水泥一般是普通的硅酸鹽水泥,應(yīng)根據(jù)工程具體情況確定水泥漿的等級和強(qiáng)度。灌漿用的水泥漿應(yīng)集中攪拌和配制,可根據(jù)施工的需求選擇自動攪拌機(jī)。應(yīng)該控制水泥漿的制作過程不超過4h,使其保持良好的性能。
(2)灌漿。帷幕灌漿可以由上到下分段實(shí)施,符合灌漿的壓力需求,還應(yīng)該根據(jù)注入率控制灌漿的時(shí)間。如注入率小于 0.4L/min,應(yīng)控制灌漿時(shí)間超過30min,如果注入率不超過1L/min,應(yīng)該灌注持續(xù)不超過1h。另外由上到下分段灌注的過程中,應(yīng)該合理的增加0.5—1h的灌注時(shí)間。在此過程中應(yīng)該注意隨時(shí)觀察進(jìn)漿量和回漿量,如果回漿液逐漸變濃,應(yīng)該及時(shí)換為和進(jìn)漿相同配比的漿液實(shí)施灌注,并對灌注的時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制。
2.5封孔
完成灌漿工序之后需要封孔,可以封堵壓力灌漿或置換以達(dá)到封孔的目的。完成全孔的灌漿以后,可用5:1的水泥漿把孔內(nèi)漿液換出,并從孔內(nèi)取出灌漿管,然后使用灌漿的最大壓力把配比相同的水泥漿實(shí)施半小時(shí)灌壓,并做好相應(yīng)的記錄。
2.6質(zhì)量檢測
基巖的灌漿質(zhì)量主要是檢驗(yàn)其孔壓水的試驗(yàn)成果;利用注水試驗(yàn)檢測壩體質(zhì)量,如果其滲透系數(shù)沒有超出相關(guān)規(guī)定范圍即為合格;可以在巖石斷層、破碎等復(fù)雜的地質(zhì)條件下在帷幕中心線檢測灌漿孔的質(zhì)量;檢測帷幕灌漿孔的數(shù)量是否達(dá)到總孔數(shù)的10%左右;檢測壓水試驗(yàn)時(shí)應(yīng)該自上而下采取分段卡塞的辦法進(jìn)行。
3、水利施工運(yùn)用帷幕灌漿技術(shù)的問題及處理措施
3.1灌漿時(shí)發(fā)生中斷
帷幕灌漿施工過程中比較容易出現(xiàn)中斷灌漿的情況,其引起原因主要包括電機(jī)故障、停電、注漿管破裂、漿液堵塞等。為了防止發(fā)生中斷灌漿的現(xiàn)象,施工單位應(yīng)該在施工前和施工中,積極的做好預(yù)防措施。施工前全面檢查機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求合理的選擇灌漿管材,灌漿時(shí)應(yīng)派專人檢查管材的堵塞、破損和連接不牢固等問題,還應(yīng)該檢查灌漿泵的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況,使其保持在最大的灌漿壓力下正常工作。每次完成灌漿之后,都應(yīng)清洗干凈灌漿泵,并根據(jù)實(shí)際情況校正壓力表,保障順利施工。完成施工后還應(yīng)該及時(shí)清洗隔漿塞、高壓灌漿閥門等部件,及時(shí)進(jìn)行保養(yǎng)。如果灌漿產(chǎn)生中斷,應(yīng)盡可能使中斷時(shí)間縮短,保障水泥漿良好的性能。
3.2灌漿時(shí)發(fā)生串漿問題
在進(jìn)行帷幕灌漿過程中,漿液還可能出現(xiàn)從地下裂隙或其它鉆孔向帷幕之外流的現(xiàn)象,又叫串漿。導(dǎo)致該現(xiàn)象發(fā)生的原因是灌漿孔之間較多的巖層縫隙互相聯(lián)通,使灌漿的漿液向其他部位串流。為了避免發(fā)生串漿情況,可同時(shí)進(jìn)行灌漿孔和串漿孔灌漿,且應(yīng)保障每孔配一臺灌漿泵實(shí)施灌漿。另外還應(yīng)該安裝灌漿塞封堵漏漿區(qū)域的串漿,盡量減少漿液的流失。
3.3灌漿時(shí)發(fā)生漏漿問題
如果灌漿區(qū)域有較大壓力或縫隙,會因?yàn)檩^大的漿液注入率而產(chǎn)生漏漿情況,所以可以運(yùn)用自流或低壓式灌漿方法,降低灌漿的壓力。等漿液充滿縫隙并且降低流動性后,便可逐漸提高灌漿的壓力;灌漿時(shí)還可采用濃漿,但應(yīng)該把控制注漿量在30—40L/min內(nèi),等進(jìn)漿量降低后,再逐漸把灌漿壓力恢復(fù)正常。另外還可以把適量砂料摻入漿液實(shí)施灌漿,使?jié){液的流動性降低。在此過程中既需要增加漿液壓力,適量降低灌漿壓力,使?jié){液流動的范圍受到限制,等吸漿量單位內(nèi)降到要求的標(biāo)準(zhǔn),便能進(jìn)行正常的灌注作業(yè),并提升其壓力至標(biāo)準(zhǔn)情況;在進(jìn)行巖層灌注時(shí),如果大量進(jìn)漿,可以運(yùn)用間歇性灌漿方法,即一段連續(xù)的灌漿后暫停,等漿液凝結(jié)一定時(shí)間再繼續(xù)進(jìn)行灌漿作業(yè)。
4、結(jié)語
總之,隨著水利工程帷幕灌漿技術(shù)的施工要求越來越嚴(yán)格,水利施工企業(yè)應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況,逐漸改善帷幕灌漿施工水平,從整體上提高水利工程的施工質(zhì)量,使企業(yè)以最大化的社會和經(jīng)濟(jì)效益占據(jù)市場競爭的優(yōu)勢。
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