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防渗帷幕灌浆技术在水利水电工程中的应用研究
摘要:水利水电工程对于国家经济的发展发挥着重要的推动作用,只有不断地加强水利水电工程建设,并加强对水资源的保护,才能够实现水资源的高效利用。在水利水电工程施工过程中防渗帷幕灌浆技术发挥着重要的作用,通过不断的优化防渗帷幕灌浆技术,能够有效提高我国水利水电工程技术应用效果和施工质量。基于此,本文将对防渗帷幕灌浆技术在水利水电工程中的应用进行探讨,促进我国水利水电工程健康可持续的发展。
关键词:防渗帷幕灌浆技术;水利水电工程;应用研究
引言
水利水电工程作为我国基础设施的重要组成部分,其建设质量对于我国社会经济的发展具有深远的影响。在水利水电工程施工过程中,通过应用防渗帷幕灌浆技术能够有效防止水库渗漏、保障大坝的安全,使水利水电工程最大程度的发挥水库蓄水发电和调节水流的功能。但是在具体的施工过程由于地质条件影响和施工难度大等因素,为施工带来了众多的挑战和困难,因此就需要不断优化防渗帷幕灌浆技术,加强技术应用效果,建设出高质量的水利水电工程。
一、防渗帷幕灌浆技术的定义和作用
1、定义
防渗帷幕灌浆技术实施水利水电工程中常用的一种基础防渗处理技术,一般通过钻孔、注浆等方法将浆液注入岩土裂隙、空隙等缺陷部位,不仅能够提高固结体的强度,还能够确保其抗渗性。此项技术的核心理念是在地下水位线以下,通过灌注专用的浆液,形成一道连续的防渗屏障,阻止水分的渗入。形成的这一道屏障不仅能够有效阻止水流渗透,还能提高土体或岩体的承载力和稳定性。目前,防渗帷幕灌浆技术的应用灵活性较高、适用性较强并且施工成本较低,广泛应用于水利工程、隧道建设、地下工程和地质灾害防治等领域,能够确保工程的长期有效性和稳定性。
2、作用
2.1提高工程结构的抗渗性能
在水利水电工程中,防渗帷幕灌浆技术能够显著的提高工程结构抗渗性能。水利水电工程通常涉及水库大坝、引水隧道和地下泄洪洞等大规模的工程,这些工程结构在长期的使用过程中很容易受到水流渗透的影响,但是通过应用防渗帷幕灌浆技术,可以在工程结构周围或关键部位形成一道连续的防渗屏障,有效阻止水流的渗透,防止地下水对这些建筑结构物的侵蚀,并减少水流对结构物的压力,降低渗漏引发的风险[1]。
2.2加固岩土体
防渗帷幕灌浆技术在水利水电工程中的应用,能够加固岩土体,提高工程的稳定性和安全性。在水利水电工程施工过程中,岩土体的稳定性对后续施工环节具有深远影响,通过运用防渗帷幕灌浆技术对这些缺陷部位进行填充和压实,能够确保岩土体的稳定性,提高岩土体的承载能力,确保工程结构的安全稳定运行。
2.3减少地下水对工程结构的影响
在水利水电工程的建设过程,通过运用防渗帷幕灌浆技术,将浆液注入岩土层的裂隙、空隙等部位,形成坚固的屏障,防止地下水的渗透,提高工程结构的抗水性能,确保大坝的安全稳定,从而提升水利水电工程结构的抗渗性能,保障了水利水电工程的长期稳定运行。
二、防渗帷幕灌浆技术的分类
1、钻孔灌浆法
在水利水电工程施工过程中,钻孔灌浆法是一种常用的地基处理方法。这种方法主要通过钻孔将浆液注入岩土体的裂隙和孔隙,形成防渗屏障,提高岩土体的物理学性能,确保岩土体具有较高的承载能力,促进后续施工环节的顺利进行。在施工过程中首先需要根据设计要求在工程现场布置钻孔,然后使用钻机将孔钻至预定深度,最后将具有渗透性和固化作用的浆液注入孔隙之中,形成高强度和耐久性的岩土体,阻止地下水的渗透,提高地基的安全性和稳定性。钻孔灌浆法中需要将灌浆压力范围控制在0.5-2.0 MPa,并将流量控制在0.5-5.0 L/min,从而提高防渗效果。钻孔灌浆法具有适应性强、施工简便、效果显著等优点,能够应用于多种复杂的环境中,为大规模水利水电工程以及地下工程的防渗加固提供的技术支持。
2、预埋管灌浆法
预埋管灌浆法是防渗帷幕灌浆技术中常用的灌浆方法,此种方法主要涉及预先埋设灌浆管和灌浆两部分操作。在水利水电工程施工开始施工前需要根据工程的设计要求和实际情况,确定需要进行加固的部位,并在这些部位预埋灌浆管,为后续的灌浆工作做好准备。预埋管灌浆法需要在施工前将预埋管道按照设计要求布置于土体或岩体中并进行地基处理,最后通过使用灌浆泵将灌浆材料注入预埋管道内,使其充满并渗透周围土体。在灌浆过程中需要严格控制浆液配比和灌浆压力,一般情况浆液配比控制在5:1-1:1,灌浆压力控制在0.9MPa,单位吸浆量控制在0.3—0.15L/min,保证防渗效果的持久性。预埋管灌浆法具有施工灵活、对现有结构影响较小的应用优点,并且能够在复杂地质条件下提供可靠的防渗效果,因此广泛应用于水利水电工程防渗帷幕灌浆技术中。
3、喷射灌浆法
在水利水电工程施工过程中喷射注浆法也是一种常用的地基处理方法。这种方法主要通过应用喷射设备将浆液以高压喷射的形式注入土体或岩体的裂隙或孔隙中,以形成有效的防渗屏障,提高岩土体的承载能力和防渗能力。喷射灌浆法需要进行钻孔操作,然后使用装有特质合金喷嘴的注浆管下到预定位置,最后使用高压水泵或高压泥浆泵(20-40MPa)将浆液喷射至土层或岩层表面,在此过程中需要不断调整喷射角度和距离,确保灌浆材料与基材充分结合。此过程中需要将喷射压力通常在20-25 MPa之间,浆液流量控制在0.3-0.5 m³/min,并根据喷射距离和基材类型实时调整喷射速度,确保材料和基材能够有效结合。喷射注浆法具有适用范围广、加固范围大、容易操作的优点,为防渗帷幕灌浆技术提供了便利,因此在水利水电工程中得到广泛的应用,并为工程提供了可靠的防渗解决方案。
三、提高防渗帷幕灌浆技术应用效果的措施
1、做好施工前准备工作
在水利水电工程施工中应用防渗帷幕灌浆技术需要做好前期的准备工作,确保防渗帷幕灌浆技术每一个施工环节的顺利实施。在开始施工前需要对施工现场进行勘察,了解土体或岩体的物理力学性质、裂隙分布和地下水状况,根据现场环境确定施工参数,确保施工方案的合理性。同时,通过对现场信息的勘察,能够确定钻孔的位置、深度、数量及浆液类型和配比,提高灌浆效果。另外,还需要加强施工部门之间的交流沟通,掌握防渗帷幕灌浆技术的要点,并明确施工过程中的注意事项,指出方案的不足之处,并及时进行修正,确保工程的顺利实施。注意,在施工前还需要对灌浆设备进行全面检查和调试,确保其功能正常,防止因设备故障导致施工质量问题。
2、合理选择灌浆材料
在水利水电工程施工过程中需要合理选择施工材料,提高防渗帷幕灌浆技术应用效果。在施工前的准备过程中对现场的工作环境进行了勘察,应该根据这些条件选择具有良好抗渗性能的注浆材料,对于强度要求较高的工程应该选择高强度的注浆材料,更好的满足工程需求,提高施工质量。同时,还需要合理配比注浆材料,确保其具有适宜的流动性、黏度和固化速度,并根据具体的施工情况进行调整,保证浆液能够充分渗透到裂缝和空隙中,提高注浆质量。另外,在进行材料选择的过程,需要考虑环保因素,确保选择的材料不会对环境造成污染,较少对环境的破坏。在选择材料是还需要考虑材料的成本,可以与信誉良好的供应商合作,确保材料质量的同时,能够提高工程的经济效益。
3、控制好灌浆压力
为了提高防渗帷幕灌浆技术应用效果就需要严格控制好灌浆压力。由于不同地质条件对于灌浆压力具有不同的要求,因此灌浆压力应根据地质条件和灌浆材料的特性进行合理设置。对于岩石地层应该使用较高的灌浆压力,确保浆液能够成分的渗入到岩石内部,提高注浆效果,对于砂砾石或土体地基,应该使用较小的灌浆压力,在降低施工成本和难度的同时,提高注浆效果。同时,还需要实时监测和调节灌浆压力,通过持续跟踪灌浆过程中压力的变化,能够及时发现异常并做出调整,确保注浆过程的顺利进行。
4、加强对施工过程的监督
为了提高防渗帷幕灌浆技术应用效果,就需要加强对施工现场的监督。在监督过程中需要实施监测注浆压力、注浆量、防渗体厚度等重要参数,以便于能够及时发现潜在问题并进行调整,确保工程的顺利实施。在监督过程中需要着重监督注浆压力,避免由于注浆压力过大造成帷幕破裂或压力过小造成帷幕密实度不足的情况。同时,通过对防渗体厚度进行检测,能够避免浪费资源,降低施工成本,提高工程的经济效益。另外,还需要建立系统化的监督管理体系,加强对施工步骤、材料要求、设备使用以及安全措施等检查,确保所有施工人员熟知并遵守标准,避免由于个人的工作失误对整个施工质量造成影响。通过加强施工过程中的监督,可以对施工质量进行有效的控制,提升防渗帷幕灌浆技术的应用效果。
结束语
综上,水利水电工程对于我国经济的发展具有重要的影响,能够促进区域经济的快速发展,因此应该提高水利水电工程施工质量。在水利水电工程施工中通过加强对防渗帷幕灌浆技术的应用,能够提高工程的施工质量。但是在实际应用过程中还面临着许多的问题和挑战,因此就需要不断对防渗帷幕灌技术进行优化,提高此技术的应用效果,促进我国水利水电工程健康可持续的发展。
参考文献:
[1]童利勇.水利水电工程灌浆施工技术与质量管理的策略分析[J].绿色环保建材,2021,9(11):170-171.