譚運吉
摘 要:帷幕灌漿在水利工程防滲工程中具有重要的作用。文章基于帷幕灌漿的重要性,闡述了帷幕灌漿技術的特點,從平整場地、鉆孔施工及灌漿3個方面詳細地探討了帷幕灌漿施工流程,使水利工程的穩(wěn)固性大大增加,提高了運轉安全性。
關鍵詞:水利工程 帷幕灌漿 鉆孔施工
中圖分類號:TV697.3
在水利工程建設工作中,小面積的滲漏很容易被忽視,而大面積的滲漏通常是小面積滲漏發(fā)展而來的,一旦出現(xiàn)大面積深口,就十分容易造成水壩崩潰,最終出現(xiàn)決口。所以,施工團隊必須格外注意滲漏問題。就當前來看,應用帷幕灌漿技術,不僅可有效地緩解滲漏情況,還能明顯提高水利工程的整體性。
1.帷幕灌漿的重要性
水利工程大壩一旦出現(xiàn)失控,就會給人民的生命財產安全帶來巨大的威脅,在水利工程大壩防滲加固施工中引入帷幕灌漿技術,可以有效避免水利工程出現(xiàn)安全問題,促進水利工程安全運行,全面提高水利工程的經濟效益。高質量完成帷幕灌漿技術,可以在水利工程大壩防滲加固中充分發(fā)揮作用。所以,對于帷幕灌漿技術的研究十分有必要。
2.帷幕灌漿技術的特點
2.1實用性強
水利工程在國家多個重要領域都具有重要的地位,中國是國際范圍內較大的農牧業(yè)發(fā)展國家,農牧業(yè)的發(fā)展需要大量的水資源。農業(yè)灌溉大多是通過水利工程實現(xiàn)的,而帷幕灌漿技術是保證水利工程建設質量的重要部分。所以,帷幕灌漿技術對于國家經濟的穩(wěn)定意義非凡。
2.2安全性能強
在開展帷幕灌漿施工前,為了保證灌漿效果。技術人員必須要認真地對施工環(huán)境進行全面的勘查,然后結合項目實際情況,確定最佳的施工方案。帷幕孔設置是否合理對于灌漿施工十分重要,所以,施工人員必須要確定最佳的帷幕孔位置。另外,注漿壓力對于帷幕灌漿施工來說也十分重要,不同的地質環(huán)境,灌漿壓力也有所不同。帷幕灌漿技術具有較高的安全性,在施工過程中,為了保證水利工程建設的安全性,必須嚴格控制各項施工參數。
2.3經濟性好
相對于其他施工技術,帷幕灌漿技術操作較為方便。在開展帷幕灌漿技術的過程中,必須充分結合施工方案,在合理的位置進行鉆探和灌漿。隨著時間的延續(xù),水泥會完成凝固,凝固的水泥和周圍的泥土形成堅硬的保護物,也就是形成了效果較好的帷幕防滲系統(tǒng)。帷幕灌漿技術具有以下特點:適用范圍廣、施工成本低、施工成果佳。
3.帷幕灌漿施工流程
3.1平整場地
鉆機平臺寬度的設置必須合理,在放置鉆機之前,必須要對地表情況進行觀察,保證其處于夯實的狀態(tài)。為了防止平臺被水壩沖刷,應該在平臺兩側修建排水溝。
3.2鉆孔施工
(1)鉆孔放樣。在確定帷幕灌漿軸線的過程中,嚴格按施工圖紙進行測量放樣。應用木樁對孔的位置進行標識,合理控制樁距,相鄰樁距之間的距離控制在20m,在正式開鉆前,為了保證孔位和設計位置之間的距離≤50mm,應用米尺再次進行復核。
(2)鉆機開孔。設置鉆機,校正機座和機架。為了保證巖基巖和壩體分開,下入套管。應用金剛鉆頭進行鉆進,直到完成終孔。在鉆進過程中,一旦發(fā)現(xiàn)卡鉆的現(xiàn)象,可以將鉆具上拉或適當扭轉鉆具,保證沖洗液可繼續(xù)灌進。應用鉆機進行鉆進的過程中,應格外留意鉆孔傾斜度,一旦發(fā)現(xiàn)傾斜度超標,立即采取有效的措施進行糾斜;當鉆探深度達到設計深度后,等待灌漿結束,應用覆蓋物對孔口進行保護,防止雜物落入孔內。
(3)鉆孔沖洗。完成鉆孔后,灌漿前應使用4/5灌漿壓力的壓力水對鉆子進行沖洗。當沖洗水的潔凈度達標>l0min,證明鉆孔合格。在對灌漿段進行沖洗的過程中,控制單孔沖洗時間必須>0.5h。
(4)壓水試驗。在進行帷幕灌漿施工過程中,孔位的設置十分重要,應用全站儀或水準儀對孔位進行測量,然后應用電鉆設備進行鉆孔。通過鋼楔塊對孔位進行校準,憑借油漆對孔位加以標記。應用水平尺保證鉆機的水平度,水平度達標后,應用固定螺栓對其進行固定。完成加固工作后,還需要對鉆機的平穩(wěn)度以及水平度進行進一步檢查。此外,還需檢查起重機、鉆孔和豎井是否在一條直線上。一般來說,灌漿廊道底板混凝土的厚度是不同的,控制埋管埋設深度在1~2m的范圍內。
3.3灌漿
(1)灌漿材料。在開展灌漿施工的過程中,應使用強度較高的硅酸鹽水泥,為了保證帷幕灌漿施工效果,只有合格的水泥方可投入施工使用。在應用攪拌機制備水泥漿的過程中,為了增加水泥漿的穩(wěn)定性,可在制備時適量添加鈉性膨潤土,控制攪拌時間必須>0.5min。水泥漿完成制備到灌漿完成之間的時間必須在4h以內,在灌漿過程中,每隔0.5h需測量一次漿液比重,保證比重誤差≤5%??刂扑酀{的溫度在5~40℃范圍內,如果溫度不達標,不能投入施工進行使用。
(2)灌漿方法及效果。帷幕灌漿的順序為自上而下,控制設將管和孔底的距離≤0.5m。在灌漿過程中,嚴格按施工順序,依次完成每個孔的灌漿施工,如圖1所示。
在開展帷幕灌漿施工過程中,每一段應用的設計壓力有所不同,第一段的長度為2.0m,注漿壓力為150MPa,第二段的長度為5.0m,注漿壓力為200MPa,第三段的長度為長5.0m,注漿壓力為300MPa,如果遇到某個孔段吃漿量較大,為了控制注漿效果,應用少灌多復的方法進行灌注。
式(1)中:R-擴散半徑,m;γg-漿液比重,kg/L;β-有效充填系數;n-品地層孔隙率,%;C-單位耗灰量,g。將吃漿量不大的地層去除,如果單位注漿量>500kg/m,就可以滿足相應的防滲要求了。
(3)灌漿段長劃分及灌漿壓力。在灌漿過程中,如果巖體整體性較好,可以加上段長長度,如果段長>8.0m,為了保證灌漿效果,必須應用分段灌漿的方式進行灌漿。在灌漿的過程中,控制灌漿壓力盡可能貼近設計注漿壓力,如果遇到灌漿率較大接觸段,為了防止?jié){液流串,同時也是為了保證灌漿效果,應用分段升壓的方式開展施工。
(4)漿液變換。隨著灌漿施工的進行,灌漿漿液的濃度從稀到稠。在開展灌漿施工的過程中,如果灌注率和灌漿壓力出現(xiàn)明顯的變化,應及時調整水泥漿液的濃度。如果灌注壓力沒有明顯變化,但灌注率出現(xiàn)明顯的下降趨勢,可以繼續(xù)灌漿,不需要調整水泥漿液的濃度。
(5)灌漿結束和封孔。注意灌漿過程必須連續(xù)進行,當灌漿率達到0.4L/min時,連續(xù)再進行1h的灌漿,灌漿工作結束。及時進行封孔,防止孔內落入雜物,封孔的順序為自上而下。
4.結束語
綜上所述,帷幕灌漿技術的研究對于水利工程大壩防滲施工十分重要。不同的水利工程建設條件,大壩需要建設的部位也有所不同,施工技術的控制要點也有所不同。在施工過程中,施工人員必須嚴格按技術規(guī)程組織施工,對每個工序的質量必須嚴格把控,進而保證水利工程整體施工質量。
參考文獻:
[1]劉建光.帷幕灌漿在砂卵石壩基防滲加固中的應用與研究[J].浙江水利水電專科學校學報,2012,24(02):18-22.
[2]蒙瑋.某水庫防滲加固工程施工中帷幕灌漿施工質量控制要點[J].黑龍江水利科技,2014(02):115-117.
[3]任習祥.帷幕灌漿施工技術在水庫大壩基礎防滲加固處理中的應用[J].廣東建材,2009(02):52-54.