灌浆施工工艺在水利工程地基中的重要性

2015-07-17 105 0

   我国进入21世纪后,水利工程得到了前所未有的发展。不过,我们应看到的是在水利工程建设中,可用地基越来越少,而各种条件苛刻的地基却越来越多,这就使得必须在地基处理上进行研究与探讨。随着灌浆施工技术应用范围越来越广泛,我国水利工程地基处理中也逐渐应用了基础灌浆技术,并且在不同的地基情况下也能灵活应用。对于水利工程而言,灌浆施工工艺的重要性和关键性是毋庸置疑的,特别是在增强水利工程的运行安全系数方面,其现实价值非常明显。水利工程的整体稳定性强弱灌浆技术作为水工建筑物地基处理中常用和重要的工程措施,在大坝坝基防渗和加固处理中得到广泛的应用。为了探究灌浆施工工艺在水利工程地基中的重要性,本文就水利工程各种特殊地基情况下灌浆施工工艺在其中的处理措施进行了研究与分析,希望对相关事业有所借鉴。
 
  一、针对冒水情况的堵水灌浆措施
 
  (一)此种情况多发生在岩溶地区和混凝土中有特大缺陷的地方,应针对出水点,根据出水量的大小,先埋设一段适当直径的孔口管,将水集中引到管中导出,再将周围可能冒水冒浆的岩缝和孔洞封堵好,然后从孔口管中进行反压灌浆。反压灌浆的压力为P=P1+P2:,其中P1为孔口管关闭后的水稳定压力,P2为正常情况下的灌浆压力。
 
  (二)沿裂隙冒水或浸水对于冒水量较大的,可采用以下步骤进行处理,钻若干个与裂隙相交的深孔,埋上孔口管,将裂隙水从管中引出;在深孔之间钻若干个与裂隙相交的浅孔,埋上孔口管;沿裂隙口凿槽,先用棉纱、麻刀等对裂隙进行封堵,然后将槽口泥砂清洗干净,用高标号砂浆填槽;对浅孔用较低压力灌浆;浅孔待凝一段时间后,对深孔用较高压力进行灌浆。对于冒水量较小的,可先沿裂隙凿一道深5~10cm的U形槽,在槽的底部铺铁皮,穿过铁皮埋设若干根灌浆管,其中裂隙的最底部和最高部各有一根。用速凝砂浆将槽填平,砂浆达到一定强度后,从裂隙的较低端向上依次灌浆。
 
  二、针对漏水严重的灌浆措施
 
  (一)模袋灌浆
 
  模袋是一种强度非常高的纺织品,其材料大多是尼龙、聚丙烯或者聚酯等,因而也具有非常好的耐磨性能。采用模袋灌浆,浆中的水分会在浆的压力之下渗出,而浆中的沙石等颗粒却会留在模袋中。这样水泥的水灰比降低了,凝固时间缩短了,固结强度增强了。除此之外,受到模袋的束缚,水泥在水下不具有流散特性,不会被流水冲走;模袋的"变形能力"可以使其适应多种的形状的溶洞,有利于溶洞的堵塞。
 
  (二)充填配料
 
  通俗来说,就是用比较粘稠的水泥冲灌砾石与粗砂,在砾石的冲灌过程中要注意砾石的使用直径应该是从小到大的。假如在此之后仍然没有很好地的收效,则可以用比较粘稠的水泥冲灌级配料。这时候的级配料应该包括:砂石、砾石以及土等具有粗细不均颗粒的混合料,可以形成自然的反过滤层。级配料灌人的数量应当灵活掌握,既可以是200kg,也可以l000kg。充填粒料的目的,主要是希望用某一级砾石在窄缝处形成"架桥",迅速将缝隙在中途堵住,以便于形成反滤层,最后将通道堵死。
 
  三、针对承压条件下的灌浆措施
 
  从灌浆孔中涌出承压水有两种情况:一是灌浆地层处于具有较高压力水源的含水层中;二是水库已经蓄水,在低于库水位的廊道或洞中进行灌浆。此时灌浆压力一定要高于涌水压力,否则浆液将无法灌入,如果稳定涌水压力为P3,要求的灌浆将压力P4,那么此时的灌浆压力应为P=P3+P4,同时为了避免因灌浆压力过高引起地层被压裂或引起基础抬动,应保证P四、岩溶地段的灌浆处理
 
  (一)无充填物情况
 
  对于大空洞岩溶,可采用直接回填高流态的混凝土,骨料最大粒径小于20mm,混凝土标号一般为C15。若岩溶发育较深则需采用溜槽、导管浇注方式,以避免混凝土出现分离,灌注后待7d,然后重新扫孔再灌注水泥浆。对于空洞较大的岩溶,也可扩大灌浆孔孔径。往孔内投入粒径小于40ram的干净碎石,填满后再灌注水泥砂浆;灌注后待凝3d,然后重新扫孔进行简易压水,根据压水资料确定灌注水泥浆、水泥砂浆或其他混合浆液。对于空洞较小的岩溶,可灌注水泥砂浆或其他混合浆液:灌注后待凝3d,重新扫孔、简易压水,根据压水资料确定灌注水泥浆、水泥砂浆或其他混合浆液。
 
  (二)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力量处理:
 
  1、花管灌浆法
 
  在含沙含泥岩溶地段进行高压灌浆难以成孔,若以带孔眼的钢管插入溶洞内形成人字造孔壁,则可防止塌孔在灌浆过程中也不易被砂土颗粒堵塞高压阀门或灌浆设备,浆液可以较大的压力通过花眼射入土层:籍高压力的作用,水泥浆可以进入到砂土层中去,或将充填物压密,挤出其所含水分,达到灌注、压实充填物的目的。
 
  2、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穿插,纵横交错形成网形包裹:但在较大溶洞地区,因钻进不易成孔,需下套管或先用旋喷法将溶洞充填物加固后再进行高压灌浆。
 
  五、总结
 
  对不同地质情况采取不同的灌浆处理方法既可保证处理效果又可节约材料、减少投资。总之,对于水利工程灌浆过程中遇到的各种特殊地层,应根据具体情况,采取一种或多种措施进行处理,才能达到预期的效果。
 
  参考文献
 
  [1]刘桂霞灌浆施工工艺在水利工程地基中的重要性2013,(9)
 
  [2]和仲明灌浆施工工艺在水利工程地基中的重要性2013,(28)

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