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摘要:大量水利工程建设给我国带来了良好可喜的社会效益。在水利工程当中,防渗工作非常重要,关乎工程成败。帷幕灌浆技术作为水利工程防渗处理的重要措施,在水利工程当中的应用较为广泛,能够较大限度降低渗透量、控制坝基渗流坡降等。但在水利工程建设期间,受多种因素影响,未能充分掌握帷幕灌浆技术应用的核心,对工程整体质量产生不利影响。所以,必须深入分析水利工程施工中的帷幕灌浆技术的运用核心,掌握帷幕灌浆技术优势及施工要点,进而规避容易出现的问题,提升水利工程总体施工质量。
关键词:水利工程;施工;帷幕灌浆技术;运用要点
引言
大量水利工程建设给我国带来了良好可喜的社会效益。在水利工程当中,防渗工作非常重要,关乎工程成败。帷幕灌浆技术作为水利工程防渗处理的重要措施,在水利工程当中的应用较为广泛,能够较大限度降低渗透量、控制坝基渗流坡降等。但在水利工程建设期间,受多种因素影响,未能充分掌握帷幕灌浆技术应用的核心,对工程整体质量产生不利影响。所以,必须深入分析水利工程施工中的帷幕灌浆技术的运用核心,掌握帷幕灌浆技术优势及施工要点,进而规避容易出现的问题,提升水利工程总体施工质量。
1目前帷幕灌浆施工技术存在的不足
1.1初步设计方面的不足
在应用帷幕灌浆技术前需要进行全面的灌浆设计,初步设计的主要内容包括灌浆孔孔排距的布置、钻孔深度、特殊地质情况处理等,如果上述设计存在不足,在施工过程没有进行必要的优化和变更,那么势必会严重影响工程质量。因此,设计方面的不足主要体现在对施工过程中问题控制的不足。
1.2灌浆方式选择的问题
一般水利水电工程上常用的帷幕灌浆方式是根据浆液在孔段中流动的方式来分类分别为纯压式灌浆和循环式灌浆法两种灌浆方式。针对不同的地质情况选用不同的灌浆方式,岩层的发育、裂隙的大小对灌浆的方法,浆液的流速慢,容易沉淀,不易过早的堵塞裂隙的通道。达不到理论上的扩散半径,影响幕墙的形成。灌浆方式的选择也是影响帷幕灌浆幕墙形成的关键地方。
1.3钻孔过程中存在问题
应用帷幕灌浆技术的过程中,由于钻孔导致的质量问题也是一类频发问题。其中最常见的便是钻孔倾斜问题。如果钻头处于严重受损的状态,在钻孔环节便极容易出现倾斜的现象,并且还可能产生方向偏差。同样,在钻孔环节,如果没有及时对冲洗剂进行合理调整,也会大大增加钻孔倾斜的风险。其次,在钻孔环节,如果钻孔和钻机没有处于同一轴线,也可能会导致钻孔发生倾斜,因此钻孔处理需要较强的精准性。
2水利工程施工中的帷幕灌浆技术的运用要点
2.1测量放线
水利工程帷幕灌浆技术应用的根本在于钻孔的布置及其深度的确定,而这些都需要根据实际测量结果进行设计、确定。在开展水利工程作业时,可以使用全站仪进行测量放线,确定灌浆轴线,并收集各类工程基础性数据,确定具体的施工控制点。在测量设计过程中要与水利工程设计、监理主体进行有效沟通,明确相应的基准数据,并根据基准数据进行收集计算。具体钻孔测量计算时,要注意钻孔间的设计、钻孔与中轴线间位置的确定、施工作业面的高度,确定工程合理参数及钻孔布局,最大限度地提升帷幕灌浆施工技术应用成效。
2.2钻孔
帷幕灌浆技术应用时要在水利工程现场岩层、土层中进行钻孔,结合建设要求及设计标准选择满足施工标准的设备、设施,确保钻孔施工能够满足工程建设要求,钻孔工作作业质量会对帷幕灌浆质量产生影响,在实际钻孔前,需要精准定位钻孔位置,以轴线完成钻孔定位,进而采用专用的钻孔设备,进行钻孔工作,钻孔的同时可以采用罗盘仪加以辅助,矫正钻孔位置,固定钻孔设备,避免在钻孔过程中由于震动较大而导致钻头偏移。
钻孔作业过程中要对装置加以固定,尽量减少误差,将其控制在合理范围中,注意控制钻孔质量,钻孔完成后要及时对其直径、深度、距离进行测量,保证钻孔误差不超标。当完成钻孔工作后要对孔内杂质进行清理,冲洗的目的在于对灌浆孔中的淤泥加以处理,避免灌浆时发生孔洞堵塞情况,保障灌浆的通畅性。清理完成后要及时进行检查,若钻孔内仍旧存在杂质的必须及时进行清理,清洗过程中要合理控制水压、风压,避免灌浆孔破坏及杂物残留。可以提前进行压水实验,对灌浆孔内部情况加以明确,确定灌浆孔是否满足水泥灌浆的施工需求。
2.3加强对施工工艺的控制
1、钻孔洗孔通常采用压力水冲洗,冲洗的结束原则是钻孔孔底沉积厚度小于20cm。
2、灌浆压力控制:压力控制有一次升压发和分级升压法两种。控制的选择需从透水率的大小、裂隙的发育情况来判别和选用。灌浆压力的控制一般遵循的原则:当在岩层单位耗灰量很大、在此灌浆压力下顺利浆液持续的进入裂隙时,应保持在此压力下持续注入浆液,待单位耗灰量逐渐减少时再提高压力直到达到规定压力;当岩层单位耗灰量较小、浆液进入裂隙较少时,应尽快将压力升到规定值。
3、浆液的变换:浆液浓度的变化应按照先稀后浓的原则,逐渐转换。除此之外,浆液转换还需要根据相应的工序,首先合理控制浆液的水灰比,确保压力一定,如果注入率下降或者没有改变,那么浆液压力也同样不会改变。如果需要注入浆液的量大于300L,或者灌浆速率达到了30L/min,应根据实际施工情况进行合理调整。
2.4压水试验
钻孔清洗完成后,要及时对其进行压水试验。具体试验时按照从上到下的顺序开展,从首个钻孔开始使用导管深入钻孔内,调整导管内水压,保持80%的灌浆压力持续20min,然后对水压试验情况每隔5min进行记录。一般帷幕压水试验与裂隙试验同时开展,为基岩透水性分析提供基础。
2.5灌浆
钻孔清洗完成后,要及时开展压水试验,根据实际需要开展灌浆施工。在帷幕灌浆技术中灌浆是较为核心的内容,其质量会直接影响水利工程建设质量。灌浆技术工艺有多种类型,在水利工程建设中较为常见的是循环式基岩灌浆,这种方式需要灌浆设备与孔底保持一定距离,作业顺序由底部到外部逐步完成。在进行浆液配制时,要结合水利工程作业标准确定浆液灰分比例。灌浆完成后要及时采用分段式压力灌浆方式对钻孔进行密封,确保外部水分不会渗透到钻孔内部。
2.6涌水问题处理
帷幕灌浆技术应用过程中可能出现涌水问题,当灌浆孔涌水压力超过一定标准时,需要选择特殊工艺进行灌浆。在灌浆前要对涌水水压、水量进行检查,然后根据实际情况确定灌浆过程中的各类参数,确保灌浆施工的整体稳定性。若实际涌水量较大,可以在浆液中掺入速凝剂,待灌浆凝固完成后即可开始闭浆处理,闭浆处理可以适当延长。
结束语
综上所述,有效的提高水利工程的质量和效益主要的是从工程的整体的帷幕灌浆的防渗效果出发。在现阶段全球气候的变化,极端天气的出现,越来越多的水利工程在供水、灌溉等方面起到了预期的效果,帷幕灌浆工程的相关技术研究为不同的地质条件的防渗问题提供了可靠的保证,为水利工程的产生的社会效益提供了技术服务。
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