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摘 要:基础灌浆施工技术广泛应用于水利项目中,大力提高了水利建筑地基的抗渗能力,在水利工程建设中发挥着重要作用。鉴于此,本文就目前基础灌浆施工技术在水利项目中的应用情况进行具体分析。
关键字:基础灌浆;水利项目;施工技术
中图分类号: TU74 文献标识码: A 文章编号:
1基础灌浆施工技术在岩浆地段的应用
基础灌浆施工技术有助于提高建筑地基的抗渗性、抗压性以及与地质条件的适用性。该技术广泛运用于水利项目建设中,对提高水利建筑地基质量,确保水利工程有条不紊地运行至关重要。水利工程建设中经常存在岩溶地面的情况,而岩浆地段的地基施工技术依赖于岩溶地段是否有填充物以及岩溶的大小、深度情况。其中,有填充物的岩溶地段的地基建设对施工技术的要求更高。为此,下文具体介绍了四种不同灌浆施工技术。
1.1 高压灌浆技术
一般而言,在水利项目施工前都会对当时岩溶地质情况进行实地考察,根据岩溶填充物的特点制定针对性的施工方案。通常,在遇到有填充物的情况时,地基施工处理中一般采用不冲洗的高压水泥灌浆技术。该技术通过将条状的水泥高壓灌入土层中,使得水泥与土壤通过相互穿插、结合,凝结成牢固的网状结构填充物,从而极大地提高了地基土壤的抗渗性、抗裂性和稳定性,使得水利工程的地基更为紧密牢固。
1.2 高压旋喷灌浆技术
高压旋喷灌浆技术需要借助包括钻机在内的专业灌浆设备。该技术首先利用高压将浆液通过灌浆管深入至指定位置的土层中,再使用高压脉冲泵将浆液透过喷射装置从喷嘴中向四周喷射出来。同时,钻机的顶部以一定的角度旋转上升,使得射出的浆液在不断的搅拌过程中,形成圆柱形的旋喷桩。旋喷桩促使原有地基在强大的冲击力和破坏力下不断变薄,并开始与浆液融合为一体,形成具有更强承载力、抗渗性地坚固地基。高压旋喷灌浆技术以其不需要开挖的主要优势,被广泛应用于水利项目的地基加固、防渗墙构筑等方面。例如,小浪底工程在高压旋喷灌浆技术上的应用大获成功。该工程通过采用先进的旋喷灌浆机器设备、双重管法和大直径的双喷嘴,极大地降低了施工难度,减少了工程工期,提高了工程质量。
1.3 基础灌浆技术
基础灌浆技术适用于任何深浅层次的岩溶地段。对于浅层岩溶地面,由于岩溶大多裸露在地表或埋于较浅的地下,因而对施工的开挖要求并不高,只需要将这些浅层岩溶中的泥沙挖掘出来,再利用基础灌浆技术,将混泥土灌入土层即可。对于深于50米的深层岩溶,若采用高压旋喷灌浆技术,则会使浆液不断地排挤深层岩溶内部的原有填充物,给其造成极大地破坏,因而高压旋喷灌浆技术并不适用于深层岩溶的情形。在实际施工中应用的最多的即是基础灌浆技术,即将浆液在岩溶地段的四周进行灌浆,使浆液慢慢地渗入到深层岩溶中,逐步和内部的岩层结合,并最终固化凝结。
1.4花管灌浆技术
若岩溶地段内部含有较多泥沙,则高压灌浆技术由于很可能出现踏孔,导致在实际应用中不再适用。此时可采用花管灌浆法。该方法要求先利用钻机及其他灌浆设备,将带孔的花冠置入土层中,再从钻杆内注入浆液,并插入土层中的金属花管,然后通过上下移动花管来注入浆液。花管灌浆技术可以确保灌浆设备在灌浆的过程中不会受到泥沙的影响。浆液可以充分地渗入土层中,通过与填充物不断挤压,以达到提高地基密度的目的。
2针对大量吸浆情况的技术处理
在水利地基灌浆施工过程中,由于特殊的地质结构可能会出现大量吸收浆液的情况。即灌入的浆液不断地从周围冒出或直接沿着岩缝或某一固定路线流失。这不仅会造成较大的经济损失,更严重的是会导致灌浆工作无法结束。针对此种情况,实际施工中通常采用以下三种灌浆方法进行技术处理。
2.1 通过限流降压减少浆液流速
限流降压可以降低浆液的流动速度,加速凝固,从而减少浆液流失,达到结束灌浆的标准。具体而言,限流主要是将注入体积每分钟控制在10—15升以内,以确保浆液能够更快地沉淀凝结。降低压力的方式则主要是通过减少浆液的流动速度和对原有地基的冲击力,使其慢慢在岩层缝隙中凝结,待凝固后再逐渐提高压力,并按照正常灌浆施工步骤进行。
2.2 采用浓浆灌注加速浆液凝固
加大浆液的浓度并加入加速凝剂,也能够减缓浆液的流速,提高其凝固速度。通常实际操作中按照一比二的最稠水泥比例配置浆液,再加入水玻璃氯化钙速凝剂,以提高浆液的凝固速度。
2.3 实行多次间歇性灌浆
多次间歇性灌浆是指根据实际施工情况,确定每次灌浆的时间、阶段性目标,在达到一定灌注量和时间后即停止灌浆。换而言之,多次灌浆将灌浆过程人为地分割成多次,使得每次灌浆后均有一定时间缓和,确保岩缝能够更好地凝结。需要指出的是,每次灌浆的时间和灌浆量应当根据实际地质情况加以确定,通常多次灌浆时间间隔在二至八小时之间。此外,若多次灌浆方法最终无法在预期的压力水平下结束灌浆,则应降压结束灌浆待浆液凝固后,打孔复灌,以期在目标压力水平下结束灌浆。
3 针对严重漏水现象的技术处理
在水利工程建设中可能由多种原因,如喀斯特溶洞、选址失误等,导致漏水通道的存在,这使得常规灌浆施工技术无法奏效。针对严重漏水现象实际灌浆施工过程中通常采用以下三种技术处理方式。
3.1模袋灌浆法
模袋灌浆法即在对溶洞信息充分了解后,将配置好的水泥比例的浆液放入特质模袋中,并通过钻孔投入孔内,以达到堵塞溶洞的目的。该技术的原理即利用特质模袋使得模袋内浆液中的水分在一定压力下能够析出,只保留浆液中的水泥颗粒,从而起到了改变模袋内浆液浓度的作用,提高了浆液的凝固速度,并确保了在严重漏水情况下,浆液不至于分散流失。这种模袋通常由尼龙、聚酯或聚丙烯等材料制成,具有较强的延展性、耐磨性。模袋的这种特殊性能不仅使其能够充分经受住灌浆压力和浆液中泥沙的摩擦力,还使其能很好地改变形状,以堵塞不同形状、大小的溶洞。模袋灌浆法最初由中国水利水电科学研究院和贵阳设计院共同研发,目前已在多项水利工程中得到应用。
3.2填充级配料处理法
填充级配料处理法即通过填充级配料堵塞漏水通道。所谓级配料,一般由砾石、粗砂、土壤等粗细大小不同的混合颗粒组成。填充级配料能够在填充过程中自然形成由细到粗、逐级推进的反过滤层,从而最终实现堵塞漏水通道的目的。需要指出的是,在级配料的配置中应当格外注意砂砾的大小,根据实际情况灵活配置材料比例和每次填充的数量。具体施工中应用较稠的浆液在孔口处由粗到细地填充级配料。若冲灌一段时间没有达到预期效果,则可以改用水泥浓浆继续冲灌,直到无法再灌入时即停止。其中,浓浆与级配料搭配比例应视实际施工情况确定,确保其控制在合理范围。
3.3 双浆液灌浆法
双浆液灌浆法的原理是从两个灌浆管分别灌入水泥浆液和速凝剂,使两者在混合器中充分结合,并在凝结前到达孔底。该方法对浆液和速凝剂的扩散距离、结合时间要求极高。 一方面,若浆液扩散得较快,则两者在到达孔底后还没有充分凝结,从而导致浆液大量流失,造成一定的经济损失;另一方面,若浆液扩散得慢,则有可能使得浆液还没未到达孔底则已凝结,从而堵塞孔口,并且由于浆液凝结范围过小,使其凝结所形成的防渗墙远远无法满足堵塞溶洞的目的。因而,双浆液灌浆法在实际应用中要进行周密的前期准备工作,在施工前对当地实际地质情况进行周密的勘测和实验,测算出精确的包括浆液浓度、灌浆管直径大小、钻井深度等在内的具体参数,以确保用最少材料有效地堵住漏水通道。
4 结束语
综上所述,基础灌浆技术在水利工程建设中得到了广泛应用。但每种灌浆技术均有其优劣和适应范围,因而在实际施工中应根据当地特殊地质选择最适宜的灌浆技术,以避免不必要的经济损失,提高水利项目的质量。
参考文献:
[1]李文柱. 试论基础灌浆施工技术在水利项目中的应用[J].农村实用科技信息.2013(4)
[2]李凌燕,潘玉勇,周树锋.基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].工程施工.2012(3)
[3]钱晨. 浅析在水利工程中如何应用基础灌浆施工技术[J].民营科技. 2013(2)
[4]韩良凤. 浅谈对水利工程基础灌浆施工技术探讨[J].科技与企业. 2011(22).
关键字:基础灌浆;水利项目;施工技术
中图分类号: TU74 文献标识码: A 文章编号:
1基础灌浆施工技术在岩浆地段的应用
基础灌浆施工技术有助于提高建筑地基的抗渗性、抗压性以及与地质条件的适用性。该技术广泛运用于水利项目建设中,对提高水利建筑地基质量,确保水利工程有条不紊地运行至关重要。水利工程建设中经常存在岩溶地面的情况,而岩浆地段的地基施工技术依赖于岩溶地段是否有填充物以及岩溶的大小、深度情况。其中,有填充物的岩溶地段的地基建设对施工技术的要求更高。为此,下文具体介绍了四种不同灌浆施工技术。
1.1 高压灌浆技术
一般而言,在水利项目施工前都会对当时岩溶地质情况进行实地考察,根据岩溶填充物的特点制定针对性的施工方案。通常,在遇到有填充物的情况时,地基施工处理中一般采用不冲洗的高压水泥灌浆技术。该技术通过将条状的水泥高壓灌入土层中,使得水泥与土壤通过相互穿插、结合,凝结成牢固的网状结构填充物,从而极大地提高了地基土壤的抗渗性、抗裂性和稳定性,使得水利工程的地基更为紧密牢固。
1.2 高压旋喷灌浆技术
高压旋喷灌浆技术需要借助包括钻机在内的专业灌浆设备。该技术首先利用高压将浆液通过灌浆管深入至指定位置的土层中,再使用高压脉冲泵将浆液透过喷射装置从喷嘴中向四周喷射出来。同时,钻机的顶部以一定的角度旋转上升,使得射出的浆液在不断的搅拌过程中,形成圆柱形的旋喷桩。旋喷桩促使原有地基在强大的冲击力和破坏力下不断变薄,并开始与浆液融合为一体,形成具有更强承载力、抗渗性地坚固地基。高压旋喷灌浆技术以其不需要开挖的主要优势,被广泛应用于水利项目的地基加固、防渗墙构筑等方面。例如,小浪底工程在高压旋喷灌浆技术上的应用大获成功。该工程通过采用先进的旋喷灌浆机器设备、双重管法和大直径的双喷嘴,极大地降低了施工难度,减少了工程工期,提高了工程质量。
1.3 基础灌浆技术
基础灌浆技术适用于任何深浅层次的岩溶地段。对于浅层岩溶地面,由于岩溶大多裸露在地表或埋于较浅的地下,因而对施工的开挖要求并不高,只需要将这些浅层岩溶中的泥沙挖掘出来,再利用基础灌浆技术,将混泥土灌入土层即可。对于深于50米的深层岩溶,若采用高压旋喷灌浆技术,则会使浆液不断地排挤深层岩溶内部的原有填充物,给其造成极大地破坏,因而高压旋喷灌浆技术并不适用于深层岩溶的情形。在实际施工中应用的最多的即是基础灌浆技术,即将浆液在岩溶地段的四周进行灌浆,使浆液慢慢地渗入到深层岩溶中,逐步和内部的岩层结合,并最终固化凝结。
1.4花管灌浆技术
若岩溶地段内部含有较多泥沙,则高压灌浆技术由于很可能出现踏孔,导致在实际应用中不再适用。此时可采用花管灌浆法。该方法要求先利用钻机及其他灌浆设备,将带孔的花冠置入土层中,再从钻杆内注入浆液,并插入土层中的金属花管,然后通过上下移动花管来注入浆液。花管灌浆技术可以确保灌浆设备在灌浆的过程中不会受到泥沙的影响。浆液可以充分地渗入土层中,通过与填充物不断挤压,以达到提高地基密度的目的。
2针对大量吸浆情况的技术处理
在水利地基灌浆施工过程中,由于特殊的地质结构可能会出现大量吸收浆液的情况。即灌入的浆液不断地从周围冒出或直接沿着岩缝或某一固定路线流失。这不仅会造成较大的经济损失,更严重的是会导致灌浆工作无法结束。针对此种情况,实际施工中通常采用以下三种灌浆方法进行技术处理。
2.1 通过限流降压减少浆液流速
限流降压可以降低浆液的流动速度,加速凝固,从而减少浆液流失,达到结束灌浆的标准。具体而言,限流主要是将注入体积每分钟控制在10—15升以内,以确保浆液能够更快地沉淀凝结。降低压力的方式则主要是通过减少浆液的流动速度和对原有地基的冲击力,使其慢慢在岩层缝隙中凝结,待凝固后再逐渐提高压力,并按照正常灌浆施工步骤进行。
2.2 采用浓浆灌注加速浆液凝固
加大浆液的浓度并加入加速凝剂,也能够减缓浆液的流速,提高其凝固速度。通常实际操作中按照一比二的最稠水泥比例配置浆液,再加入水玻璃氯化钙速凝剂,以提高浆液的凝固速度。
2.3 实行多次间歇性灌浆
多次间歇性灌浆是指根据实际施工情况,确定每次灌浆的时间、阶段性目标,在达到一定灌注量和时间后即停止灌浆。换而言之,多次灌浆将灌浆过程人为地分割成多次,使得每次灌浆后均有一定时间缓和,确保岩缝能够更好地凝结。需要指出的是,每次灌浆的时间和灌浆量应当根据实际地质情况加以确定,通常多次灌浆时间间隔在二至八小时之间。此外,若多次灌浆方法最终无法在预期的压力水平下结束灌浆,则应降压结束灌浆待浆液凝固后,打孔复灌,以期在目标压力水平下结束灌浆。
3 针对严重漏水现象的技术处理
在水利工程建设中可能由多种原因,如喀斯特溶洞、选址失误等,导致漏水通道的存在,这使得常规灌浆施工技术无法奏效。针对严重漏水现象实际灌浆施工过程中通常采用以下三种技术处理方式。
3.1模袋灌浆法
模袋灌浆法即在对溶洞信息充分了解后,将配置好的水泥比例的浆液放入特质模袋中,并通过钻孔投入孔内,以达到堵塞溶洞的目的。该技术的原理即利用特质模袋使得模袋内浆液中的水分在一定压力下能够析出,只保留浆液中的水泥颗粒,从而起到了改变模袋内浆液浓度的作用,提高了浆液的凝固速度,并确保了在严重漏水情况下,浆液不至于分散流失。这种模袋通常由尼龙、聚酯或聚丙烯等材料制成,具有较强的延展性、耐磨性。模袋的这种特殊性能不仅使其能够充分经受住灌浆压力和浆液中泥沙的摩擦力,还使其能很好地改变形状,以堵塞不同形状、大小的溶洞。模袋灌浆法最初由中国水利水电科学研究院和贵阳设计院共同研发,目前已在多项水利工程中得到应用。
3.2填充级配料处理法
填充级配料处理法即通过填充级配料堵塞漏水通道。所谓级配料,一般由砾石、粗砂、土壤等粗细大小不同的混合颗粒组成。填充级配料能够在填充过程中自然形成由细到粗、逐级推进的反过滤层,从而最终实现堵塞漏水通道的目的。需要指出的是,在级配料的配置中应当格外注意砂砾的大小,根据实际情况灵活配置材料比例和每次填充的数量。具体施工中应用较稠的浆液在孔口处由粗到细地填充级配料。若冲灌一段时间没有达到预期效果,则可以改用水泥浓浆继续冲灌,直到无法再灌入时即停止。其中,浓浆与级配料搭配比例应视实际施工情况确定,确保其控制在合理范围。
3.3 双浆液灌浆法
双浆液灌浆法的原理是从两个灌浆管分别灌入水泥浆液和速凝剂,使两者在混合器中充分结合,并在凝结前到达孔底。该方法对浆液和速凝剂的扩散距离、结合时间要求极高。 一方面,若浆液扩散得较快,则两者在到达孔底后还没有充分凝结,从而导致浆液大量流失,造成一定的经济损失;另一方面,若浆液扩散得慢,则有可能使得浆液还没未到达孔底则已凝结,从而堵塞孔口,并且由于浆液凝结范围过小,使其凝结所形成的防渗墙远远无法满足堵塞溶洞的目的。因而,双浆液灌浆法在实际应用中要进行周密的前期准备工作,在施工前对当地实际地质情况进行周密的勘测和实验,测算出精确的包括浆液浓度、灌浆管直径大小、钻井深度等在内的具体参数,以确保用最少材料有效地堵住漏水通道。
4 结束语
综上所述,基础灌浆技术在水利工程建设中得到了广泛应用。但每种灌浆技术均有其优劣和适应范围,因而在实际施工中应根据当地特殊地质选择最适宜的灌浆技术,以避免不必要的经济损失,提高水利项目的质量。
参考文献:
[1]李文柱. 试论基础灌浆施工技术在水利项目中的应用[J].农村实用科技信息.2013(4)
[2]李凌燕,潘玉勇,周树锋.基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].工程施工.2012(3)
[3]钱晨. 浅析在水利工程中如何应用基础灌浆施工技术[J].民营科技. 2013(2)
[4]韩良凤. 浅谈对水利工程基础灌浆施工技术探讨[J].科技与企业. 2011(22).