关于水利水电施工技术和灌浆施工的运用研究
摘要
关键词
水利水电;施工技术;灌浆施工;灌浆技术
正文
引言
水利水电工程在施工过程中,灌浆施工的应用效果得到优化,能够提高工程建设的稳定性,保证相关施工单位的经济效益。但是,目前灌浆施工应用过程中,由于施工人员的技术水平不足、材料质量不过关等,造成工程质量问题。
1水利水电工程施工灌浆技术的作用
1.1 抗渗透
在水利水电工程施工灌浆技术中,通过采用高性能的灌浆材料和科学的灌浆工艺,如帷幕灌浆、固结灌浆等,将灌浆材料注入到岩石或土壤的微小空隙和裂缝中,形成连续的、致密的防渗层。这些灌浆材料在固化后具有较高的强度和抗渗性能,能够有效地阻挡地下水的渗透和侵蚀,提高水利水电工程的整体抗渗能力。
1.2 抗倾覆
在水利水电项目建设中,提高结构抗倾覆能力的一个重要手段不仅是抗渗水的要害,而且更重要的是提高灌浆材料的抗压能力。通过对灌浆材料配比、注浆压力及注浆率的精确把控,可使地基或坝体内部进一步加深,从而形成一个具有连续性的,高强度的固结体,从而使地基承载力得到显著增强和坝体整体稳定性得到明显改善。
1.3 抗滑移
灌浆技术在水利水电工程建设中起着十分重要的作用,注浆技术通过对注浆材料的性能、注浆工艺、注浆压力等进行精确控制,使其能够深入地基或坝体接触面,使接触面的摩擦系数和抗剪强度显著提高,从而形成高强度的粘结层。
2水利水电工程灌浆施工技术类型及特点
2.1土坝坝体劈裂灌浆技术
土坝坝体劈裂灌浆技术是水利水电工程灌浆施工技术中的一种重要类型,其特点在于利用水力劈裂原理,通过沿坝轴线方向钻孔并施加压力灌注泥浆,形成连续的防渗墙体,从而有效提升坝体的抗渗能力和整体稳定性。该技术通过精确控制灌浆压力和泥浆配比,使坝体沿特定方向劈裂,同时迅速填充泥浆,形成垂直防渗帷幕,有效堵塞漏洞、裂缝,切断软弱层,显著提高坝体的防渗性能和抗滑移能力。
2.2 高压喷射灌浆技术
水利水电工程灌浆施工工艺中采用高压喷射灌浆技术,该技术利用高压射流的冲击力,在地层中注入水泥浆液,使工程抗渗性能和整体稳定性得到显著增强,从而形成连续的防渗板墙体。高压喷射注浆技术具有施工简便,适应范围广,可控的固结体形状,具有很好的耐用性等特点。
2.3 卵砾石层防渗帷幕灌浆技术
在水电工程灌浆施工技术中专门采用卵砾石地层防渗帷幕灌浆工艺,是防渗处理卵石地层的专门种类之一。本技术为有效截断地下水渗透路径,提高工程抗渗性能,采用水泥和粘土混合浆液,通过钻孔、施加压力灌注,形成连续的防渗帷幕。具有适应性强、施工灵活、防渗效果显著的特点的是卵砾石层防渗帷幕注浆技术。
2.4 诱导灌浆技术
为做好诱导灌浆技术工作,可以从以下方面进行分析:第一,该技术可以灵活地设计注浆幕布的布置以及注浆参数,针对工程的具体需要和地质情况,做到有的放矢地进行防渗处理。通过对浆液流动方向的精确把控和区间控制,使浆液均匀分布于预定的区域,形成致密的防渗层,从而达到防渗的目的。第二,以合理的注浆压力和注浆比例,增强浆液与岩土体粘结力,提高防渗帷幕的整体强度和耐久性,诱导注浆技术注重浆液与周围岩土体的结合注压力浆液。
2.5混凝土缝隙灌浆技术
混凝土缝隙灌浆技术工艺可加工各种类型、宽度及深度的裂缝,适用于不同材料结构及混凝土工程中适用于不同材质及结构的裂缝。同时在注浆材料及比例上根据本项目的具体需要和裂缝特点来加以调整以达到最佳的注浆作用及固化强度。
3 水利水电工程施工灌浆施工技术的应用
3.1 灌浆方案
在水利水电工程施工中,灌浆方案的制定工艺步骤;第一,灌浆方案应明确灌浆目的及要求,包括:提高抗渗性,增强结构稳定性,使坝体强度得到恢复或增强等。在此基础上,根据材料的特性和工程需要,选用适宜的灌浆材料,如:水泥浆液、化学浆液等进行配比设计,保证满足施工要求的灌浆材料的流动性及固化强度。
第二,浆液方案要对包括钻孔、洗孔壁、装灌浆管、注浆、压力控制、浆液固化等步骤的浆液施工工艺进行详细规划。
3.2 施工放样
在施工放样过程中,施工放样的精确测定灌浆孔的位置、孔深、孔距及灌浆区域的边界线,是根据工程设计图纸和现场实际情况,利用全站仪、GPS等现代测量设备对灌浆孔位置、孔深、洞距、灌浆区域边界线进行精确测量。
3.3 钻孔施工
在水利水电工程施工当中,它要求施工人员利用专业钻孔设备,如地质钻机或手持式电钻,根据施工放样确定的位置及孔深,精确钻孔作业。在钻孔过程中,为后续的注浆作业提供畅通的通道,钻孔倾斜度、孔径、孔深都需要严格控制。同时钻孔施工还需注意地质条件的变化,如遇到较硬的岩层或裂隙发育区,为保证钻孔质量和施工安全,需要对钻孔参数和钻进方式进行调整孔的参数。
3.4 灌浆
在水利水电工程施工灌浆技术当中,灌浆是通过注浆管注入钻孔或裂缝中,将事先配制好的水泥浆液、化学浆液等灌浆材料填入,从而填补、固化、密封结构空隙的关键一步。灌浆作业中需要对灌浆压力、注浆速率以及灌浆材料的配比进行严格的控制,这样才能保证灌浆材料能够充分地渗透到结构当中,从而形成一个连续的、致密的防渗层或者加固体,灌浆过程中需要施工人员对灌浆压力的变化以及灌浆材料的流动情况进行密切的关注,及时调整注浆参数,避免灌浆材料丢失或者不充分灌浆。
3.5 钻孔冲洗
在水利水电工程施工注浆技术中,利用冲洗介质的冲刷和携带作用,清除孔壁和孔壁杂质,通常采用高压水流或压缩空气,将冲洗介质通过注浆管送入钻孔壁部。在冲洗过程中,冲洗压力和时间都需要严格控制,以免冲刷过度或破坏孔壁。
3.6 压水试验
在压水试验过程中,试验判断地层是否存在渗漏通道或裂缝,并为后续注浆作业提供重要技术参数,通过在钻孔内施加一定压力的水,观察并记录水的渗漏情况和压力变化。压水试验通常分为简单的压水试验和主要对地层透水性能进行初步评价的标准压水试验,而对地层透水系数进行精确测定的标准压水试验。
3.7 固结灌浆
固结灌浆通常选用水泥浆液作为水利水电工程施工灌浆技术中的主要灌浆材料,利用浆液的渗透、扩散、固化特性,通过钻孔向预定深度注入浆液,从而形成连续的固结体。在注浆过程中,注浆压力、注浆速度、注浆材料配比等都需要严格控制,这样才能保证注浆在岩石或泥土的微小缝隙中充分渗透,达到固结的最佳效果。
3.8 帷幕灌浆方式
幕布注浆方式是水利水电工程施工注浆技术中防渗处理的一项重要技术。它通过在坝基或坝肩岩石中钻孔,将水泥浆液或其他化学浆液按一定的顺序和压力喷入洞内,使浆液扩散凝固在岩石缝隙中,形成绵延不绝、密不透风的帷幕。帘式注浆方式通常遵循分序加密的原则,即先对下游排孔进行注浆,再对上游排孔进行注浆,最后对中间排孔进行注浆,每一排孔又可分为若干次注浆次序,保证注浆的密实性和均匀性。
3.9 封孔
在封孔施工过程中,主要是将水泥砂浆或化学浆液等具体的封孔材料注入已完成的灌浆钻孔中,以填满钻孔中的残余空隙,保证灌浆材料与岩石或土壤形成良好的粘结,防止浆液流失,使外界水分侵入,从而达到灌浆作业的目的。封孔作业需要对注浆压力、注浆量进行严格的控制,这样才能保证封孔材料在钻孔的各个角落都能得到充分的渗透,形成一个连续的密闭层,致密地密闭。
4结语
综上所述,水利水电建筑技术和灌浆建造应用的研究和工程质量、安全性能的提高具有十分重要的作用,是我国目前规模最大的水利水电工程,不仅能够有效的应对复杂的地质条件下发生的施工挑战,而且能够使项目的抗渗、抗变形能力得到明显的增强,同时,还可以使工程得到有效的抗渗和抗形变的提高。今后随着科学技术的不断进步,水利水电施工技术和灌浆施工将变得更加智能、精细化,为经济社会的高质量发展助力水利水电工程的高品质建设,构建成一个安全、高效、可持续的水利水电项目体系。
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作者简介:施会玲 1997.11 女 汉 皖合肥 硕士研究生 助理工程师 主要研究方向:水利工程管理
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