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浅谈水利水电工程中灌浆施工的过程控制

2015-09-15 09:07 来源:学术参考网 作者:未知

摘 要:在水利水电工程中,灌浆技术是处理地基时常见的施工措施,也是大坝坝基进行防渗与加固施工处理中的常用措施。现主要针对在水利水电工程中,灌浆施工的控制措施进行分析。旨在与同行交流,从而确保水利水电工程的质量。

关键词:水利水电工程;灌浆施工;控制措施
灌浆施工是非常重要的一种施工技术,在在水利水电工程中得到了广泛的应用。灌浆施工控制得如何,直接关系着水利水电工程的质量和进度。因此,我们必须高度重视水利水电工程中灌浆施工控制工作,在水利水电工程的不同工程项目施工中采取各自有效的控制方法,确保灌浆施工的质量。
  一、灌浆施工中灌浆孔钻孔施工的控制要点
  1.控制孔斜率
  在对灌浆孔进行钻孔施工时,应做到孔壁与直孔正直均匀,尤其是 深孔帷幕灌浆施工时,在孔距不远的时候,就应该特别注重测斜工作。
  2.控制钻孔顺序
  不管是帷幕灌浆或者固结灌浆孔,在开展灌浆施工作业时,都要按部就班、逐步加密的施工程序来施工。首先进行第一序孔灌浆,再逐步进行第二、三序孔的施工,根据这样的顺序把后序灌浆孔当做前一序孔的检验孔,经过压水试验,从而检测吸水率,假如吸水率符合设计要求,那么对后序孔进行的灌浆施工就可以省去。
  3.控制钻孔与裂隙间的冲洗
  在进行灌浆作业之前,首先,必须对钻孔与裂缝间的裂隙进行冲洗,把裂隙间的石粉与铁砂粉等杂物冲出孔外,因而使得浆液与岩石胶很好 的进行粘合。其次,在冲洗过程中,通过运用钻杆带来的压力或空气压缩 进行吹洗轮流的施工,在一般情况下,单一的冲洗孔都是用在比较完整且裂隙很少的岩层中。
  二、水利水电工程中灌浆施工过程的控制措施
  1.在大量吸浆不止的情况下,灌浆施工应采取的控制措施
  在水利水电工程中,当需要在一般裂隙的岩层中进行灌浆施工时,一般的灌浆时间控制在一到三小时之内,每米耗浆量一般控制在100千克到200千克。但是,有时也会发生大量吸浆不止,难以结束灌浆的情况,就其原因主要是:地层结构特殊,使浆液从一定距离的其它地表冒出来,或者从某一通道流失。当遇到这种大吸浆量的情况时,通常可以按照以下原则进行灌浆处理:
  (1)进行降低压力的处理方式。使用低压式灌浆或自流式灌浆,待裂隙逐渐被浆液充满,浆液的流动速度降下来以后,再慢慢地提升压力,按照常规的要求实施灌浆处理。
  (2)实施限制流动速度的处理方式。将浆液注入率控制在10—15L/mim之内,以控制裂隙里浆液的流动速度,以促使浆液快速沉积,等到注明显地减少后,再提升压力,使注入率基本控制在10—15L/mim的速度,一直满足灌浆结束要求后再结束灌浆施工。
  (3)浓浆灌注或加入速凝剂。浓浆灌注一般采用的水泥浆是最稠的(通常为0.5:1)开展灌注。加速凝剂时,可以将一种叫做水玻璃氯化钙速凝剂掺入稠度为0.5:1的水泥浆中。
  (4)采用将水泥砂浆进行,根据灌注时的实际,可以按照水泥重量的百分之十、百分之二十,这样渐进灌注的方法掺砂。砂的粒径也遵循由细变粗的办法,待砂浆搅拌到比较均匀的程度以后,就采用砂浆泵进行灌注。
  (5)采用间歇灌浆的方法。在灌注一段时间,待水泥达到一定数量以后,应暂停灌注,间歇一段时间。每次间歇之前,水泥灌浆时间和灌浆量应根据灌浆目的和地层结构情况来确定,一般的间歇时间通为2—8h。在这种特殊情况下进行灌浆,灌浆结束时并非一定要满足设计压力。如果,没有办法在达到设计压力时结束灌浆施工,可以待压力降低后结束灌浆施工,等到凝固一定时间以后,再进行扫孔和复灌。在进行二次复灌时,应力争在达到设计压力时结束灌浆施工。
  2.水利水电工程中,特大漏水通道的灌浆施工控制措施
  在地层结构为可溶性岩石结构地质特点时,因为溶蚀而形成了各种喀斯特溶洞,这种溶沟极易导致大量漏水情况的发生。在水利水电工程中,因为堆石土坝一般采用的是定向爆破法,其坝肩岩体中非常容易因爆破而产生特大裂隙。对于这些特殊性的漏水通道,假如只是采用一般常用的灌浆方法,不但会增加材料的耗费,并且有时可能没有什么效果,因此,我们应根据不同情况采取适当的处理措施。
  (1)在倾角较缓和无水流作用时大裂隙的灌浆施工控制
  采用间歇灌浆或浓度较高的水泥砂浆实施灌浆施工,假如效果不明显,则可改用混合浆液或定量灌注的方式稳定浆液。当遇到注入量较大或遇水性能受到严重恶化的地层时,一般使用这种稳定性浆液。混合浆液一般包括与水泥配合的玻璃浆、粘土浆、砂浆和粉煤灰浆等。
  (2)倾角较陡或有水流作用大裂隙、大孔洞的灌浆施工控制
  冲填级配料施工控制
  在孔口按照粒径从小到大的粗砂砾石采用稠水泥浆进行冲灌。如果灌注一段时间后依然没有效果,就应浓浆冲灌的级配粒料,配料时,应先拌合到要求的稠度后,从孔口倒入浆液,等到浆液灌满后,再用常规方法实施灌注。所谓级配料,应该包括粗细颗粒的砾石、砂、土等都具备的混合料,可以自然构成反滤层,其中,包括的粒料应遵循先细后粗的顺序,逐级灌入,到到某一级再也无法灌进去时就可以停止灌注。根据实际判断来掌握每一级灌注的数量,可为200千克到1000千克的粒料进行分级处理,一般可采用五个级别:40毫米、20—40毫米、10—20毫米、5—10毫米和2—5毫米,粒料充填的根本目的,是期望在窄缝处用某一级填充的砾石形成“架桥”形式,在中途快速地将缝隙堵住,因而形成反滤层,实现最后将漏水通道堵死的目的。
  模袋灌浆施工控制
  模袋一般是采用聚丙烯、聚脂、尼龙等材料,应用专业的工艺纺织而成。这些织物具有强度高的特点,模袋里水泥浆的水分,在灌浆产生的压力作用下,可由袋内析出,而不会出现水泥颗粒外漏的现象。这样可以使水灰比大大降低,固结强度提高,固结的时间缩短。水泥浆液在模袋中凝固,在水下不具有分散性,当水流漏较大时不会被冲失。在压力作用下,模袋具有良好的变形性能,随着形状各异的溶洞形状变化而变化,非常适宜堵塞。在施工的时后,应首先往袋内灌注水泥浆,其水灰比为0.6——1.0或0.6—0.8,把将填模袋满水泥浆后,钻孔后,将这些模袋投入孔内。当孔内模袋具备足够的数量后,就可以在原孔位实施灌浆处理。
  双浆液灌浆施工控制
  多浆灌注浆属于化一种化学灌浆,也是 灌浆控制的范畴。速凝剂(一般常用的是速凝剂)和水泥浆液分别有两个不同的灌浆管进到混合器中。在混合器中,水玻璃和水泥浆进行充分地混合以后,在速凝之前抵达孔底。为了达到预期的防渗效果和满足防渗体强度要求,需要对浆液的扩散距离进行控制,浆液既不能扩散得太远造成材料浪费,又不能因浆液的扩散范围太小使防渗体的强度不够,如果浆液凝结时间太短,灌浆孔冲走。
  3.水利水电工程中岩溶地段的灌浆施工控制
  岩溶地段灌浆根据有无充填物采用不同的方法处理。
  (1)无填充物情况
  一是对于空洞较大的岩溶,也可以扩大灌浆孔孔径,往孔内投入粒径小于40mm的干净碎石,填满后再灌注水泥砂浆,灌注后待灌注水泥浆,水泥砂浆,灌注后待凝3d,然后重新扫孔进行简易压水,根据压水资料灌注水泥浆,水泥砂浆或其它混合砂浆;二是对于空洞较小的岩溶,可灌注水泥砂浆或其它混合浆液,灌注后待凝3d,重新扫孔,简易压水,根据压力资料确定灌注水泥浆,水泥砂浆或其他混合浆液。
  (2)有充填物情况
  对于有充填物的岩溶,视岩溶规模的大小及深度可采用适当的方式进行处理。    
  第一,高压灌浆法。采用不冲洗的高压水泥灌浆处理岩溶,即利用较高灌浆压力将充填物挤压密实,提高其抗渗稳定性,并籍高压水泥浆的劈裂作用,使水泥浆以条带状向土体中窗杆,纵横交错形成网格包裹,但在较大溶洞地区,因钻进不易成孔,需考虑管或先用旋喷法将溶洞充填物加固后再进行高压灌浆。
  第二,高压旋喷灌浆法。旋喷灌浆法又是叫旋喷法,是利用钻孔机带有特殊喷嘴灌浆管钻进至土层的预定位置后,用高压脉冲泵将水泥浆液通过钻杆下端的喷嘴装置。旋喷法分为举管法,二重管法和三重管法,根据成柱形式不同,可以分为旋喷法、定喷、摆喷法。
  结束语
  总之,灌浆施工是水利水电工程中重要的施工技术之一。我们应高度重视灌浆施工控制措施,想方设法提高灌浆施工控制措施,以确保管灌浆施工的质量。
参考文献:
[1]霍鉴强.水利水电工程中灌浆施工的过程控制[J].建材技术与应用,2010.
[2]陈显辉.水利水电工程中灌浆施工控制措施[J].中国新技术新产品,2011.
[3]霍鉴强.水利水电工程质量控制措施[J].沿海企业与科技,2010.

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