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摘 要:近年来,随着土坝建筑问题的不断加剧和人们对水利工程功能认识的提升,提高土坝防渗能力和改善土坝应力状况逐渐成为人们关注的重点。劈裂石灌浆技术作为确保土坝安全、维持土坝功能的加固技术,这里我们有必要对其施工原理、技术要点进行研究。
关键词:土坝;加固;劈裂灌浆;施工;水利工程
伴随水利工程建设发展越来越快,灌浆施工技术在土坝加固施工中的作用越来越突出。就具体施工而言,灌浆施工技术主要可以分为填充式灌浆和劈裂式灌浆两种。由于填充式灌浆本身存在一定的施工隐患,因此在水利工程中很少被人们重视。而劈裂式灌浆以施工效果好、进度快、成本低的优势在国内各地受到重视。本文就土坝加固中劈裂式灌浆技术的具体运用做了深入阐述。
1 土坝坝基加固技术概述
任何一个建筑物要想得到长期、稳定的运行,科学、牢固的坝基都不容忽视,而水库土坝作为水利工程的特殊存在,其对坝基要求更为强烈,这也为土坝坝基加固施工提出了新看法。对土坝工程而言,坝基在建造或者使用中极容易因为自身技术、材料以及内外压力状况而导致病险问题的产生,譬如空隙、裂缝等,这不仅会破坏土坝结构的整体性、牢固性,还会影响水利工程功能的发挥,甚至危机水利工程使用安全。自古以来,我国就有千里之堤毁于蚁穴的说法,一个很不起眼的裂缝往往会造成无法弥补的损失,面对这种现象劈裂式灌浆技术的应用就显得十分必要,它可以直接针对裂缝进行修复,利用液态浆液灌注到土坝裂缝当中,从而提高土坝结构整体性、安全性和耐久性。但由于土坝坝基加固在目前水利施工中并不多见,因此这里我们对此并不多做论述。
2 劈裂式灌浆技术在土坝坝体加固施工中的应用
劈裂式灌浆在当今水利工程加固施工中十分常见,它是根据大坝应力分布规律为基础,利用一定的注浆压力沿着大坝轴方向劈裂,在劈裂槽口中灌入同等级的水泥浆,从而形成垂直防渗墙,同时这些水泥浆还能良好添堵坝体中存在的裂缝以及空隙。在近几年的水利工程加固施工中,这种施工技术的应用有效的提高了各种坝体结构的抗渗能力和安全性。但是在实际施工中,我们需要注意坝体凹槽和裂缝部位的混凝土等级要求,同时还要考虑灌浆施工的美观性。
2.1 土坝坝体劈裂式灌浆机理
在水库大坝加固处理施工中,劈裂式灌浆技术的应用为水利工程施工创造了一个新的奇迹,它是在传统坝体灌浆施工的基础上,通过坝体裂缝的产生规律进行创新,从而产生的一种投资小、见效快、施工设备要求简单、技术操作简单的施工技术。目前,这种施工技术已经广泛的运用到各地水利工程的施工当中,成为土坝工程领域的常见现象。
2.2 土坝坝体劈裂式灌浆施工要点
2.2.1 坝体的可灌性及泥浆劈裂的应力分析
坝体劈裂式灌浆施工技术的运用并非一个一蹴而就的过程,它在具体的施工当中必然会产生一定的灌浆压力,这种压力的大小和坝体裂缝产生的原因、裂缝体积的大小有着密切的关系,因此在灌浆的时候必须要对裂缝产生规律进行详细分析。在具体的工作中,粘土泥浆是否能够成为劈裂式灌浆的材料呢,经过一段时间的施工实践我们发现,土坝结构内部的泥沙层受到水流的冲击之后,或多或少的会出现空隙,一旦空隙过大,那么粘性泥浆不仅是产生劈裂的形式,甚至导致内部的沙层出现空隙,造成坝体内部产生空洞。而空隙较小的时候,粘性泥浆则只能是以劈裂的形势产生。由此可说,空隙大小和劈裂式灌浆技术的使用操作有着密切关系,这也表示在施工中要根据裂缝的体积和形状来选择合适的加固施工策略。
2.2.2 浆、坝互压的作用机理
经过大量的工作实践表明,在土坝坝体加固施工中,劈裂灌浆的压力越大,坝体材质之间的密度也就越小,坝体的整体性、牢固性和耐久性也就越加强烈。因为之后在外部压力不断增大的情况下,坝体内部的紧密性就越好,越能使那些松软和存在缝隙的部位挤压严实,这也是劈裂式灌浆的主要原理。那么坝体又是怎么但作用于泥浆的呢?泥浆在停灌一段时间后,会随着时间的推进慢慢凝固,强大的灌浆压力也由此消失。这时原本被紧紧压实的坝体会随着压力的消失而慢慢变得放松,向原本松软的状态推进,所以回弹压缩泥浆,当然了这个回弹过程并不像灌浆那般剧烈。很多施工人员都会选择反复实施这一步骤,多次运用浆、坝互压的作用机理来稳定坝体的内部应力情况,实现加固坝体的目的。
2.2.3 泥浆的排水固结
上面我们曾说过,灌浆停止后,孔口的灌浆压力逐渐消失,当压力彻底没有时,泥浆中的空隙仅承受着泥浆柱的压力。泥浆进行析水的过程就是为了减少泥浆柱的压力,从而减少孔隙的压力。当析水完成后,泥浆慢慢排水由液态向固态转变。坝体的压力大小是自上而下逐渐增强的过程,所以,固结泥浆的根部所承受的压力最大,顶部最小,因此,固结的垂直先后顺序就是自上而下。因为泥浆的排水过程是按照由外向里的顺序进行的,所以泥浆最先水平方向固结的就是泥浆外部,然后再慢慢向中心凝结。这样的固结顺序可以增强坝体的防渗性和稳固性。
2.2.4 泥浆对坝体的相互填充作用
由于劈裂式灌浆是通过浆液作为主要的能量载体,因此在施工填充的过程中存在着很大的作用和效果。泥浆充填坝体内部被劈开的灌浆通道,以及与通道相连的各种原有裂缝、洞穴等,充填作用与劈裂灌浆作用是同时进行的随灌,随劈,随充填,达到缝开,浆到,料满。随着复灌次数的增加,泥浆多次充填挤压,使原坝体得到挤压、密实,与浆体帷幕一起形成较高的防渗能力,因而达到充填坝体隐患和构造防渗帷幕的目的。
2.2.5 湿陷作用
湿陷作用是因为坝体的质量或者土壤的性质发生了改变而产生的。是一种良性的作用,对坝体整体的稳定性有着提升作用。顾名思义,湿陷作用是因为多余的水分进入坝体而造成的,水分又是随着泥浆灌溉而进入坝体,影响了坝体的性质,减少了弱应力区范围。这种作用只会在灌浆过程中产生,灌浆越多越,灌浆压力越大,湿陷作用越明显;相反,随着灌浆的停止,湿陷作用越小。
结束语
随着建筑行业的飞速发展,各种新技术运用到施工程序当中,劈裂式灌浆技术就是一种加固土坝的良性技术。其表现出来的优点应经被更多的人所接受和采用。目前,劈裂式灌浆技术还只是应用在一些中小型的土坝工程当中。在具体的操作中还存在着很多缺陷。但不可否认的是,劈裂式灌浆技术必然成为对土坝进行加固的主要手段。根据上述种种机理和施工优越性进行研究表明,这项技术还有很大的发展空间。
参考文献
[1]陈庚仪.我国水工混凝土防渗墙技术的应用和发展[J].基础处理技术,2012(1).
[2]蒋振中.我国地下墙施工技术近年来的新发展[J].基础处理技术,2013(4).
[3]徐丽.宜兴抽水蓄能电站重力挡墙预应力锚索加固[J].四川水利, 2011(3).
关键词:土坝;加固;劈裂灌浆;施工;水利工程
伴随水利工程建设发展越来越快,灌浆施工技术在土坝加固施工中的作用越来越突出。就具体施工而言,灌浆施工技术主要可以分为填充式灌浆和劈裂式灌浆两种。由于填充式灌浆本身存在一定的施工隐患,因此在水利工程中很少被人们重视。而劈裂式灌浆以施工效果好、进度快、成本低的优势在国内各地受到重视。本文就土坝加固中劈裂式灌浆技术的具体运用做了深入阐述。
1 土坝坝基加固技术概述
任何一个建筑物要想得到长期、稳定的运行,科学、牢固的坝基都不容忽视,而水库土坝作为水利工程的特殊存在,其对坝基要求更为强烈,这也为土坝坝基加固施工提出了新看法。对土坝工程而言,坝基在建造或者使用中极容易因为自身技术、材料以及内外压力状况而导致病险问题的产生,譬如空隙、裂缝等,这不仅会破坏土坝结构的整体性、牢固性,还会影响水利工程功能的发挥,甚至危机水利工程使用安全。自古以来,我国就有千里之堤毁于蚁穴的说法,一个很不起眼的裂缝往往会造成无法弥补的损失,面对这种现象劈裂式灌浆技术的应用就显得十分必要,它可以直接针对裂缝进行修复,利用液态浆液灌注到土坝裂缝当中,从而提高土坝结构整体性、安全性和耐久性。但由于土坝坝基加固在目前水利施工中并不多见,因此这里我们对此并不多做论述。
2 劈裂式灌浆技术在土坝坝体加固施工中的应用
劈裂式灌浆在当今水利工程加固施工中十分常见,它是根据大坝应力分布规律为基础,利用一定的注浆压力沿着大坝轴方向劈裂,在劈裂槽口中灌入同等级的水泥浆,从而形成垂直防渗墙,同时这些水泥浆还能良好添堵坝体中存在的裂缝以及空隙。在近几年的水利工程加固施工中,这种施工技术的应用有效的提高了各种坝体结构的抗渗能力和安全性。但是在实际施工中,我们需要注意坝体凹槽和裂缝部位的混凝土等级要求,同时还要考虑灌浆施工的美观性。
2.1 土坝坝体劈裂式灌浆机理
在水库大坝加固处理施工中,劈裂式灌浆技术的应用为水利工程施工创造了一个新的奇迹,它是在传统坝体灌浆施工的基础上,通过坝体裂缝的产生规律进行创新,从而产生的一种投资小、见效快、施工设备要求简单、技术操作简单的施工技术。目前,这种施工技术已经广泛的运用到各地水利工程的施工当中,成为土坝工程领域的常见现象。
2.2 土坝坝体劈裂式灌浆施工要点
2.2.1 坝体的可灌性及泥浆劈裂的应力分析
坝体劈裂式灌浆施工技术的运用并非一个一蹴而就的过程,它在具体的施工当中必然会产生一定的灌浆压力,这种压力的大小和坝体裂缝产生的原因、裂缝体积的大小有着密切的关系,因此在灌浆的时候必须要对裂缝产生规律进行详细分析。在具体的工作中,粘土泥浆是否能够成为劈裂式灌浆的材料呢,经过一段时间的施工实践我们发现,土坝结构内部的泥沙层受到水流的冲击之后,或多或少的会出现空隙,一旦空隙过大,那么粘性泥浆不仅是产生劈裂的形式,甚至导致内部的沙层出现空隙,造成坝体内部产生空洞。而空隙较小的时候,粘性泥浆则只能是以劈裂的形势产生。由此可说,空隙大小和劈裂式灌浆技术的使用操作有着密切关系,这也表示在施工中要根据裂缝的体积和形状来选择合适的加固施工策略。
2.2.2 浆、坝互压的作用机理
经过大量的工作实践表明,在土坝坝体加固施工中,劈裂灌浆的压力越大,坝体材质之间的密度也就越小,坝体的整体性、牢固性和耐久性也就越加强烈。因为之后在外部压力不断增大的情况下,坝体内部的紧密性就越好,越能使那些松软和存在缝隙的部位挤压严实,这也是劈裂式灌浆的主要原理。那么坝体又是怎么但作用于泥浆的呢?泥浆在停灌一段时间后,会随着时间的推进慢慢凝固,强大的灌浆压力也由此消失。这时原本被紧紧压实的坝体会随着压力的消失而慢慢变得放松,向原本松软的状态推进,所以回弹压缩泥浆,当然了这个回弹过程并不像灌浆那般剧烈。很多施工人员都会选择反复实施这一步骤,多次运用浆、坝互压的作用机理来稳定坝体的内部应力情况,实现加固坝体的目的。
2.2.3 泥浆的排水固结
上面我们曾说过,灌浆停止后,孔口的灌浆压力逐渐消失,当压力彻底没有时,泥浆中的空隙仅承受着泥浆柱的压力。泥浆进行析水的过程就是为了减少泥浆柱的压力,从而减少孔隙的压力。当析水完成后,泥浆慢慢排水由液态向固态转变。坝体的压力大小是自上而下逐渐增强的过程,所以,固结泥浆的根部所承受的压力最大,顶部最小,因此,固结的垂直先后顺序就是自上而下。因为泥浆的排水过程是按照由外向里的顺序进行的,所以泥浆最先水平方向固结的就是泥浆外部,然后再慢慢向中心凝结。这样的固结顺序可以增强坝体的防渗性和稳固性。
2.2.4 泥浆对坝体的相互填充作用
由于劈裂式灌浆是通过浆液作为主要的能量载体,因此在施工填充的过程中存在着很大的作用和效果。泥浆充填坝体内部被劈开的灌浆通道,以及与通道相连的各种原有裂缝、洞穴等,充填作用与劈裂灌浆作用是同时进行的随灌,随劈,随充填,达到缝开,浆到,料满。随着复灌次数的增加,泥浆多次充填挤压,使原坝体得到挤压、密实,与浆体帷幕一起形成较高的防渗能力,因而达到充填坝体隐患和构造防渗帷幕的目的。
2.2.5 湿陷作用
湿陷作用是因为坝体的质量或者土壤的性质发生了改变而产生的。是一种良性的作用,对坝体整体的稳定性有着提升作用。顾名思义,湿陷作用是因为多余的水分进入坝体而造成的,水分又是随着泥浆灌溉而进入坝体,影响了坝体的性质,减少了弱应力区范围。这种作用只会在灌浆过程中产生,灌浆越多越,灌浆压力越大,湿陷作用越明显;相反,随着灌浆的停止,湿陷作用越小。
结束语
随着建筑行业的飞速发展,各种新技术运用到施工程序当中,劈裂式灌浆技术就是一种加固土坝的良性技术。其表现出来的优点应经被更多的人所接受和采用。目前,劈裂式灌浆技术还只是应用在一些中小型的土坝工程当中。在具体的操作中还存在着很多缺陷。但不可否认的是,劈裂式灌浆技术必然成为对土坝进行加固的主要手段。根据上述种种机理和施工优越性进行研究表明,这项技术还有很大的发展空间。
参考文献
[1]陈庚仪.我国水工混凝土防渗墙技术的应用和发展[J].基础处理技术,2012(1).
[2]蒋振中.我国地下墙施工技术近年来的新发展[J].基础处理技术,2013(4).
[3]徐丽.宜兴抽水蓄能电站重力挡墙预应力锚索加固[J].四川水利, 2011(3).