摘要:在我国的建设发展过程中,各类产业领域争相绽放着自己的色彩。而对于我国的现代化建设来说,基础产业和重工业无疑是最为重要的。而水利水电工程就是当中的佼佼者,尤其是信息科技时代的来临,使得我国对于电力的需求逐年增多,而水利水电工程在控制水量的同时还可以相应的生产电力资源。但是,由于时间的推移,传统的水利水电工程施工技术已经不能很好的适用于当代的建设情况,而灌浆技术就在此时出现,像一颗璀璨的明星,冉冉升起。
关键词:水利水电工程;灌浆技术;应用
我国的水利水电工程在施工过程中,最为关键的施工环节就是灌浆技术。但是,由于这项施工环节的施工步骤较为繁琐,这样就会在一定程度上加大工程量。同时,随着我国的不断发展,对于水利水电工程的建设质量标准也有了新的要求。而传统的灌浆技术显然是无法满足当下的水利水电工程建设质量标准,对此,就需要根据实际的施工情况,对现有的灌浆技术进行优化和提升,以此来获得最佳的施工成效。
1水利水电工程
在现代社会的发展过程中,水和电是最为宝贵的资源,其中水是我们人类赖以生存的宝贵资源,而电力资源则是社会发展、科技进步所必需的资源之一。庞大的需求,会促使一系列产业和技术的快速发展,而水利水电工程就是其中的产物之一。
一般来说,水利水电工程主要建设大中型水电枢纽和相关的附属建筑物,即水电站厂房、大坝、闸和进水、引水、泄水建筑物。同时,由于水利水电工程建筑构造较为复杂,还需要相应的配备一些专业的高级工程技术人员,通常,这些技术人员会学习到方方面面的知识,诸如工业用水工程建筑物的设计、规划、施工、管理等知识,除此之外,还需要学习水环境、水文水资源、水工结构、工程管理水力学、流体动力学、信息技术等重要知识。尤其是发展到现代信息社会,水利水电工程的建设还需要相应的结合现代的各种信息技术和理论知识。
2灌浆技术在水利水电工程中的应用
灌浆技术在水利水电工程中主要的应用方法就是借助特殊的固化材料,灌入基础之下的地基岩土中,借助这些固化材料来填充岩土中的各种裂缝和孔隙,以此来达到防治地基渗漏、加强岩土整体性、刚度和强度的目的。通常情况下,我国在运用固化材料时,大多优先选择石灰、水泥和其他特殊化学材料。我国的水利水电工程在建设过程中,经常会遭受水的冲击和腐蚀,尤其是对于闸、坝、堤等建筑物的侵蚀程度最为严重,而灌浆技术就可以有效的对这些建筑物起到一定的保护作用,由于水利水电工程的建设特殊性,一般来说,通常选用灌浆技术当中的构筑地基防渗帷幕来作为水利水电工程的主要地基防护方法。
2.1灌浆的分类
由于灌浆技术的特殊性,在实际的应用过程中,需要首先进行钻孔和预埋管,然后将特殊的浆液压入到地层或者是建筑物的缝隙中,经过胶结硬化作用后形成一个整体,从而加强建筑的防渗性能。一般来说,这种特殊浆液最大的特点就是同时具备流动性和胶凝性,在我国当下的水利水电工程中主要应用到的灌浆材料有黏土灌浆、水泥灌浆、沥青灌浆、化学材料灌浆等。
灌浆技术经过长时间的技术演变之后,有了相当多的种类,依据灌浆的实际应用状况,大致可以分为五大种类。
第一种就是依据灌浆的最终作用可以分为岩石固结灌浆、防渗帷幕灌浆、回填灌浆、混凝土坝体接缝灌浆、接触灌浆、补强灌浆等。
第二种是按照灌浆地层的构成可以分为岩溶灌浆、岩石灌浆、粉细砂层灌浆、砂砾石层灌浆。
第三种则是依据灌浆压力进行划分,即常规压力灌浆和高压灌浆。
第四种是由灌浆浆液材料进行分类,即水泥砂浆灌浆、水泥灌浆、粘土灌浆、水泥粘土灌浆、化学灌浆。
最后一种就是依据灌浆技艺进行分类,即压入式灌浆和劈裂式灌浆。
2.2水利水电工程中主要用到的灌浆技术
由于水利水电工程建设过程的特殊性,需要使用到的灌浆技术主要有四种,即坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆技术、高压喷射灌浆技术、土坝坝体劈裂灌浆技术、控制型灌浆。
坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆技术在实施过程中,需要使用一种特殊的灌浆浆液,这种灌浆浆液除了必备的水泥之外,还会添加大量的粘土,也就是粘土为主、水泥为辅。由于这种灌浆技术的特殊性,导致卵砾石层灌浆很难形成独自的钻孔,为了避免灌浆过程出现意外,还需要结合循环钻灌阀、管灌浆、打管灌浆、套阀式灌浆等技术来达到相应的灌浆效果。但是,由于各类地区不同的地质条件因素,使得这种灌浆方法很难控制浆液的填充区域。因此,这种灌浆方法需要较为苛刻的前提条件,在我国的水利水电工程建设过程中较少使用。
高压喷射灌浆技术会运用到一种高压喷射装置,这种装置可以很好的借助高压水泥浆液射流对被灌地层结构进行冲击,当被灌地层结构被破坏后,这些浆液会快速和被灌地层土颗粒进行混合,在很短的时间内形成一个牢固的壁状固结体,这种结构体块具有很好的防渗作用。并且,高压喷射灌浆技术相较于其他的灌浆技术来说,所使用的设备简单易操作、实施时间短,浆液材料容易购买,可以有效的节省施工成本,因此,高压喷射灌浆技术也是我国当下大多数水利水电工程中所主要使用到的灌浆技术之一。
土坝坝体劈裂灌浆技术则是借助了坝体应力分布的规律,这种灌浆技术会相应的利用到灌浆时所产生的压力,这些压力会逐步沿着坝体的沿坝轴线进行劈裂,当形成一个劈裂区域适合的状态时,则需要进行灌浆操作。这些浆液会和周边的劈裂土层形成一个铅直连续的防渗泥墙,这种特殊的防渗泥浆的刚度、强度、防渗性能极高,可以有效的堵塞填补漏洞和裂缝,并且,还可以对坝体下部的软弱层进行隔离,从而使得坝体的防渗性能大大提高。同时,土坝土坝劈裂灌浆技术还会利用坝体内部应力进行重分布,使得坝互压、湿陷、浆液三种作用力产生一个平衡,从而大大提高了坝体的变形稳定性。而且,这种灌浆技术还可以对裂缝进行局部的灌浆操作,当进行局部的灌浆操作之后,可以有效的形成一个均匀的固结灌浆孔群。因此,土坝坝体劈裂灌浆技术相较于其他几种灌浆技术来说,具有更好的防渗加固性能。
控制型灌浆技术则是近年来新兴的一种灌浆技术,这种灌浆技术结合了多种灌浆技术的优点,对传统灌浆技术进行了改进和优良。控制型灌浆技术很好的继承了传统灌浆技术的各种优点,对于传统灌浆技术当中所存在的缺点,控制型灌浆技术则是借助了一种控制技术,通过这种控制技术可以有效的对浆液的压力和流量进行一个准确的把控,在确保质量和效果的前提下,可以使得控制型灌浆技术对灌浆的范围进行一个精准的控制,以此来有效的解决传统灌浆技术中所存在的一系列问题。控制型灌浆技术相较于其他的灌浆技术来说,具有其他灌浆技术所不具备的高可控性,可以高效的节省施工人员的施工时间和工程量,以此来达到最佳的施工效率,节约施工成本,随着时代的不断发展,控制型灌浆技术将可能成为未来水利水电工程中主流使用的灌浆技术之一。
3总结
综上所述,灌浆技术在我国的水利水电工程建设中有着极为重要的地位和作用,为了更好的发展我国的水利水电工程,就需要切实对灌浆技术的实际应用状况进行仔细分析,以此来有效加强灌浆技术在水利水电工程中的应用成效。
【参考文献】
[1]杨光.试析水利水电工程施工中高压喷射灌浆技术[J].科学与财富,2016,(6):282-282.
[2]郑秀青.水利水电工程施工中高压喷射灌浆技术探析[J].建筑工程技术与设计,2014,(6):536-536.
[3]魏洋洋,张帆,孟丽媛等.浅谈灌浆控制技术在水利水电工程施工中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2015,(9):2702-2703.