涂順華
(信陽市江淮水利水電工程建設(shè)監(jiān)理站, 河南 信陽 464000)
水利工程基礎(chǔ)處理是根據(jù)建筑物對地基的要求,采用特定的技術(shù)手段,來減少或消除地基的某些天然缺陷,改善和提高地基的物理力學(xué)性能,使地基具有足夠的強度、整體性、抗?jié)B性及穩(wěn)定性,以保證工程的安全可靠和正常運行。巖溶區(qū)基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在水利工程項目建設(shè)中的應(yīng)用,對于提升水利工程項目建設(shè)施工質(zhì)量有著積極影響。為了將水利工程項目建設(shè)應(yīng)用價值更為良好地呈現(xiàn)出來,一定要不斷地加強巖溶區(qū)基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)的研究力度,將該施工技術(shù)更好的與現(xiàn)代水利工程項目建設(shè)進行融合,為水利工程項目的進一步發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。
巖溶區(qū)基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)是水利工程項目建設(shè)施工中難度較高的技術(shù)之一,采用的基礎(chǔ)灌漿技術(shù)中包含了限流、降壓、多次灌漿等方式,可以有效處理巖縫吸漿跑漿等水利工程項目建設(shè)施工中存在的難題,可以降低水利工程項目建設(shè)施工成本投入,縮減人力、物力資源的投入,還可以強化工程項目建設(shè)施工質(zhì)量。但是對巖溶區(qū)基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)應(yīng)用一定要結(jié)合水利工程項目建設(shè)的實際情況,不可生硬采用普通基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù),要保證施工技術(shù)應(yīng)用的靈活性和科學(xué)性[1~5]。
巖溶區(qū)水利工程基礎(chǔ)巖縫灌漿,可能會出現(xiàn)機械設(shè)備灌入的水泥漿液從附近地表的其它位置流出,或者從某一固定位置慢慢的流失等巖縫吸漿、跑漿情況,通常在1~3 h內(nèi)會發(fā)現(xiàn)。巖縫吸漿、跑漿導(dǎo)致灌漿時間較大程度的延長,施工難度加大,水利工程基礎(chǔ)地段牢固性較低,技術(shù)人員必須要及時采取有效措施進行處理。在灌漿開始時可限制注入量≤15 L/min,目的是對水泥漿流失情況進行控制,同時還可以使得水泥漿快速沉積,直到水泥漿注入率降低以后,再對注漿壓力進行調(diào)節(jié),使注漿壓力提升到15 L/min以上,保持灌漿率直到水泥注漿量達到相應(yīng)標準后結(jié)束注漿工作,這樣不僅可以提升注漿成效,同時還可以降低水利工程項目建設(shè)成本投入。
為避免巖縫大量吸漿跑漿情況出現(xiàn),還可采取降壓處理的方式讓灌注漿液自行流動,等到水泥漿初凝后再逐步加大水泥漿注入量和灌漿壓力,也可采用多次灌漿和間歇性灌漿方式將固定時間內(nèi)的水泥漿注入量作為施工參照標準,結(jié)合該標準進行施工,等到灌漿達到預(yù)定標準后便立即停止灌漿施工,時間間隔需要進行嚴格控制。間歇性灌漿施工方法應(yīng)用需要具備一定的理論技術(shù)支撐,時間間隔也需要結(jié)合水利工程項目建設(shè)實際需求而確定,通常情況下時間間隔應(yīng)控制在8 h范圍內(nèi)。
巖溶區(qū)基礎(chǔ)灌漿技術(shù)要依據(jù)勘探、試驗結(jié)果,結(jié)合以往工程案例,依靠施工技術(shù)人員施工經(jīng)驗,判斷巖溶深淺,確定規(guī)模大小來制定具體的施工方案。技術(shù)人員在對巖溶進行處理的過程中,為保證填充物的密實性,通常會采用高壓水泥灌漿施工方式,這種施工處理可以較大程度地提升水利工程地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和抗?jié)B漏性能。高壓灌漿施工技術(shù)還兼有劈裂的功能,水泥漿可呈現(xiàn)帶狀特點在巖溶層中穿插,在水利工程地基基礎(chǔ)中可以形成網(wǎng)格狀的包裹,從而建設(shè)一道良好的保護隔離帶,進一步加強水利工程基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。
在淺層含泥的巖溶區(qū)域進行基礎(chǔ)灌漿施工時,需要將巖溶填充物挖除處理,然后再應(yīng)用水泥材料對其進行回填,最后有序開展基礎(chǔ)灌漿施工工作。與其它條件的灌漿施工相比較,含有填充物巖溶區(qū)域灌漿施工消耗的人力、物力資源較多,施工技術(shù)人員在水利工程基礎(chǔ)灌漿施工中如果遇到這一情況要妥善處理,嚴格依據(jù)相關(guān)規(guī)范和標準進行施工。
深層巖溶地段基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)難度較大,如果巖溶埋深程度超過了50 m,那么該區(qū)域基礎(chǔ)灌漿施工就屬于深層巖溶灌漿施工。深層巖溶因為埋藏深入較大,厚度較大,所以該區(qū)域采取常規(guī)性的灌漿施工方式是不合理的,可以應(yīng)用基礎(chǔ)灌漿施工方式對四周進行灌漿,使得巖溶中的填充物在水泥漿液的作用下可以承受較大程度的擠壓,最終達到硬化穩(wěn)定的要求。
溶洞處理的方法可采用沖填砂和壓力灌注低標號砂漿或注漿管注漿相結(jié)合的處理方法,使洞內(nèi)充填物與洞外介質(zhì)固結(jié)成為一個整體,對需要處理的溶洞,按充填情況可分為全填充、半填充及未填充3種類型。一般情況下,淺層土溶洞為全填充,深層溶洞為半填充,埋藏較深的溶洞,不能用爆破或填充混凝土等一般方法處理,有效的處理方法是灌漿法,回填砂及碎石等施工方法進行溶洞壓密加固處理。注砂漿法、回填砂或碎石處理后必須還進行注漿處理,采用壓力注漿的方法進行填充加固,注漿壓力從低到高、間歇、反復(fù)壓漿。通過高壓注漿,使填充物被壓潰、劈裂、擠壓、水化、置換等物理填充和化學(xué)填充作用,達到封堵溶縫隔絕水源,并將填充物轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢◤姸鹊慕Y(jié)石體或硬塑土。
巖溶注漿及遇溶洞處理施工整體上原則是:施工順序先外后內(nèi),先下后上。針對巖層裂隙發(fā)育地段,須將漿液由稀到濃進行注漿,如遇溶洞,則按溶洞大小施工順序先填充大溶洞,后填充小溶洞。填充材料施工順序:首先填充砂后注漿加密填充,注入量控制先大后小,注漿壓力控制先小后大。施工前先做止?jié){帷幕,再處理中間區(qū)域,其次中間區(qū)域設(shè)計鉆孔應(yīng)跳躍施工,以防止跑漿,竄漿現(xiàn)象,再次應(yīng)先對無填充、半填充溶洞填砂處理,最后再進行其他溶洞注漿填充處理。
水利工程項目建設(shè)地址選擇在了可溶性巖石區(qū)域,施工階段出現(xiàn)嚴重漏水情況,很有可能遇到喀斯特溶洞及容溝,如果采取常規(guī)的灌漿施工方式,不僅取得的施工成效不夠理想,同時也需要消耗較大的成本,必須要考慮采取其它灌漿施工方式進行處理[6,7]。
水泥砂漿間歇灌漿處理。有水流作用的大裂隙、孔洞可在孔口用稠水泥漿沖灌粗砂和礫石,若灌注一段時間后仍無效果,再改用濃漿沖灌級配粒料,配料時可先攪拌成一定稠度的混合物從孔口倒入,等灌滿后用常規(guī)方法進行灌漿處理。
模袋灌漿技術(shù)處理。模袋是一種強度性能良好的紡織品,材料大多是由尼龍、聚酯或聚丙烯等材料用特殊的紡織工藝織成,織物強度高,具有良好的抗磨性能。應(yīng)用模袋灌漿施工技術(shù),在灌漿壓力作用下,漿液中的水分會在壓力下滲流出去,但是水泥漿液中的沙石顆粒卻會留于模袋中,水泥漿液在模袋中凝固,在水下不離散,水流較大時不會被沖失,模袋在灌注壓力作用下能產(chǎn)生膨脹變形,可膨脹堵塞不同形狀的溶洞。施工時先往袋內(nèi)灌注水泥漿、砂漿或混凝土,然后將灌滿水泥漿、砂漿或混凝土的模袋經(jīng)洞口投入,模袋達到一定數(shù)量后,再進行灌漿處理。
化學(xué)漿液混合速凝灌漿處理。把濃水泥漿和水玻璃等速凝劑混合后,在速凝前灌注到孔底,混合物到達地層會被沖走,如何有效地控制灌漿形成有效的堵水對巖溶地區(qū)灌漿非常關(guān)鍵,因此需要通過現(xiàn)場的試驗來確定混合漿液灌漿中的漿液比例、灌漿壓力、灌漿流量等施工參數(shù)。控制漿液的擴散距離,漿液既不能被水沖離擴散造成材料浪費,又不能因漿液擴散范圍太小使防滲體強度不夠。
為強化巖溶區(qū)水利工程地基基礎(chǔ)的安全性,保證巖溶區(qū)水利工程地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量,施工單位一定要結(jié)合工程實際情況進行分析,并且結(jié)合以往成功的巖溶區(qū)水利工程地基基礎(chǔ)施工案例,對巖溶區(qū)基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)點和弊端進行全面掌控,從而保證水利工程地基基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)優(yōu)勢可以更好地發(fā)揮出來,巖溶區(qū)基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)可以在提升工程施工質(zhì)量的同時降低資源應(yīng)用程度,對于促進水利工程項目建設(shè)發(fā)展有著積極作用。