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关于水利工程大坝施工中灌浆技术的探讨

张振佳
  
安家(建筑与工程)
2022年16期
张掖市水利水电工程局 甘肃 734000

摘要:灌浆技术在发展和建设的过程中具有相对复杂的特点,施工具体节奏需根据实际大坝和水库的技术参数来分析,从而保证施工的科学性和合理性。近年我国对于水利建设工程的重视程度逐年增加,这是一项惠民的重要措施,所以在建设过程中必须加强对水库大坝质量的控制,确保水库和大坝使用的长久性和效率性。本文从灌浆技术的基本原理以及具体应用入手展开论述。

关键词:水库大坝;灌浆施工技术;加固处理

水利工程的建设有利于我国调控降水量对人们日常生活和工作的影响,具有防涝防旱的调蓄功能,因此,加强对水利工程建设质量的控制有利于满足人们对降水以及河流的调控需求。灌浆技术是一项能够提高建筑工程抗渗透性和稳定性的重要技术,在大坝的建设过程中合理运用这项技术,可保证大坝和水库地基的安全稳定,同时直接关系到水库大坝的建设水平和质量。本文阐述了水库大坝基础灌浆施工加固技术的原理,然后结合某水库工程详细阐述了水库大坝灌浆施工技术及其防渗加固策略。

1水库大坝基础灌浆施工加固技术原理

灌浆施工技术是在压力的作用下通过钻孔将水泥浆注入到水库大坝的裂隙过程中,从而粘合大坝和水库基部裂开区域,以此加强水库和大坝整体的稳定性和牢固性,使其更具有完整性。在此过程中如果没有采用相应的防渗透技术,那么灌浆技术的效果性可能较差,待浇筑好的地基中水泥冷却完成投入到实际运行后可能出现渗透现象,水滴通过裂缝继续向下渗透,对下层建筑造成侵害,使工程的稳定性和牢固性遭到破坏,进而影响到整个大坝或者水库的使用效率和使用寿命。所以在建设过程中采用防渗透技术能够大大提高浇筑工程的完成效率和质量,在水库和大坝的建设工程中具有至关重要的地位。

2工程实例

2.1工程概述

该水库建设项目主要由大坝、泄洪道、放水涵洞等建筑物构成,是一座以灌溉为主并且具有防洪的小型水利工程。水库总库容35.7万m3,坝顶高程153.8m,坝轴长67m,坝顶宽5.7m,坝底高程136.7m。此外,水库的泄洪通道为非阀式泄洪管道,一般位于大坝的左岸哑口,保证水库的泄洪作用,防止水库因较大降水量引发溢出现象,对于水库的整体水位具有简单保护作用。

2.2设计灌浆孔

灌浆孔的设计直接关系到灌浆工作的具体位置,使灌浆工程能够精准定位在所需要浇筑的地基部分。一般的灌浆孔由油压式旋转钻机组成,其头端一般为最坚硬的金刚石,在钻孔工作前,经过建设工作人员综合勘测后确定具体的钻孔位置,一旦确定好则利用钻孔技术钻出灌浆孔。要想钻机保持最大的运行效率,一般使钻机的头部与地面保持垂直状态,进而保证钻孔效果。根据孔的深度,钻机允许最大偏差具有具体要求,把握好钻孔位置前提下,利用最专业的钻孔技术保证钻孔的误差在可控范围内,这对于控制工程整体质量是十分必要的。随着钻孔深度的不断增大,所允许的最大误差范围也较大,但是每向下钻深10cm就会使相应的钻井工作难度加大,倘若在钻井过程中钻井的角度发生轻微改变,也会对钻孔产生巨大的影响。

2.3钻孔压水,冲洗试验

钻井结束后立即冲洗钻孔,同时用压力水冲刷裂缝。冲刷时间一般不超过30min,直到冲刷出来的水澄清,10min后结束冲洗工作,在冲水试验完成后进行压水试验,采用相对简单的单点法压水试验完成操作,一般压水试验进行20min后,每隔10min测量1次过水流量,取最后1min的过水流量作为参考值,并且用压水实验公式精确计算收集到的有关数据。在压水试验的过程中必须确保操作行为的规范性,以保证收集的数据更加贴近实际情况。钻孔压水和冲洗试验是检验钻孔合理性的必要流程,工作人员在试验中应保持严谨的工作态度,使钻机的各项检测工作落到实处,为后续建设工作的开展打下良好坚实的基础。

3水库大坝灌浆施工技术及其防渗加固策略

3.1灌浆方法

灌浆是应用灌浆技术时的重要环节,在此过程中采用最为合理的灌浆方法能够大大提高灌浆的效率和质量,某水库大坝的灌浆方法采用由上向下分段灌浆的方法,在灌浆的过程中注意孔管与孔底间的距离不能超过0.5m,防止在灌浆过程中浆液过分粘在钻孔通道上,影响最终的灌浆效果。

3.2材料和浆液变化

水灰比直接影响水泥的质量,合适的水灰比可以保证水泥顺着管道顺利流下,不会出现粘连和堆积堵塞的现象。不同的水泥级别的泥浆拥有不同的作用,水泥的种类也很多,因此,选择合适比例的水泥配合比以及相应种类的水泥对于保证灌浆工作效果起到了至关重要的作用。例如,采用3:1和1:1不同浓度的水泥处理涌水孔口,同时水泥配比中用P42.5的普通硅酸盐水泥。为了保证水泥的质量不对整个灌浆工程产生影响,水泥必须具备生产合格证书,以此保障水泥的质量。在水泥的储备环节中应做好保护工作,如果将水泥放在潮湿度相对较大的环境,会使水泥大量吸收空气中的水蒸气,最终质量发生变化,也对相应的配合比例产生较大影响,影响后面的正常使用。此外,水泥在储备到一定时间后需使用搅拌机进行搅拌,去除水泥中混合的杂质,一般搅拌时间为30s并且使用相配备的过滤网保证水泥的处理工作落实到位。

3.3裂缝

在水库修建灌浆过程中如果出现操作失误或者意外状况,极容易造成裂缝现象,当在施工过程中发现裂缝,应立即停止施工,针对裂缝的具体状况采取紧急措施,防止裂缝带来更大的损失。在水库裂缝的修筑工作中,明确裂缝的具体方向、深度以及宽度等具体参数,针对上述现象以及相关技术参数制定具有针对性的解决方案,防止裂缝现象二次发生。最后,重点关注已经修复成功的裂缝,时刻关注裂缝修复状况,保证修复工作的工作效果。例如在修复过程中发现裂缝的方向是纵向的,则继续进行灌浆施工;如果出现的裂缝是横向的,则立即停止施工采用黏土回填等方法紧急修复裂缝;如果裂缝属于纵向劈裂缝,待裂缝修复后再施工,加强对防渗工作的处理,消除或者减小裂缝所带来的不良影响。

3.4冒浆

在灌浆工作过程中,由于工作人员对灌浆压力的控制不够精确,常常出现冒浆等现象,严重影响施工效率。对此,如果冒浆现象出现在坡坝处,采用立即回填的方法解决;如果发生在大坝底部,则将冒浆管道填好,同时注意灌浆的时间间隔。一旦发生冒浆,应立即对冒出来的浆液进行处理,避免影响水库大坝的整体建设质量。

3.5承压条件下灌浆

实际的灌浆工作往往在较大的压力下进行,仅仅依靠水泥的重力难以满足灌浆工作的压力需求,所以在灌浆时必须合理管控压力,避免因为压力问题出现意外,在施工过程中具体的灌浆技术包括闭浆法、压力平浆法等方法,应考虑施工实际状况选用最合适、最有效的方法。

3.6做好灌浆处理工作

做好灌浆处理工作是保证后续灌浆以及其他工作开展的重要前提。灌浆过程中经常会出现堵塞、粘连等现象,严重干扰后续工作的开展以及对灌浆进行程度的判断,对此必须做好灌浆管路的处理工作,具体方法可以采用压水清洁或风水清洁等方法,提高灌浆过程的工作效率,减少灌浆过程中意外状况的发生。

4结束语

灌浆技术的使用在水库的建设过程十分重要,其施工水准也直接影响到了整个水坝基底的稳定程度和完整程度。此外,单孔灌浆钻井技术工作流程比较复杂,每一个环节都要充分满足技术质量要求,如果在施工过程中出现特殊情况,应该立即采取紧急应对措施,确保整个施工项目的流畅性和完整性。

参考文献

[1]李庆国,冯信,刘翠丽.云龙水库大坝基础灌浆施工技术[J].云南水力发电,2021,37(4):181-187.

[2]高雪冰.试论灌浆在水利水电工程中的应用[J].珠江水运,2014,22(18):47-48.

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