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摘要:帷幕灌浆技术作为一种地基防渗技术,其浆液配制方便、实用性非常强,因此,在水工建筑物防渗处理中得到了广泛的应用。文章结合某水库坝基防渗工程实例,对帷幕灌浆防渗处理施工的各个工序进行了详细的介绍,并针对特殊情况提出了相应的处理措施。实践证明,工程施工效果良好,达到预期的封堵和防渗效果,取得了良好的经济效益。
关键词:帷幕灌浆技术;水库;防渗处理
随着人民物质文化水平的提高水利工程所发挥的作用也越来越大,近几年我国水利工程建设水平不断提高,技术水平也越来越高。但是在实际水利工程建设过程中仍然存在很多问题,比如渗漏现象严重、自然环境影响大等等,这就使得水利工程质量受到严重损坏,这会对人民的生活和人身安全产生巨大威胁。所以必须要采取适当的措施解决这些渗漏问题,其中帷幕灌浆技术就是重要的环节。所以近几年这一技术受到了广泛关注,对于提高水利工程质量有着重要意义。
1.帷幕灌浆施工流程
1.1帷幕灌浆施工中的成孔
成孔是帷幕灌浆施工中的第一道工序,也是极为重要的一道工序成孔的质量和进展情况将直接影响到整个帷幕灌浆施工的质量和工因此必须又快又好地进行。首先,在安装钻架并摆放钻机的过程中,应事先平整和清理场地,并根据现场情况铺设地板和用方木搭设钻孔平台,钻胡安放要稳固、端正,并且要保持钻机平台、钻杆和灌浆孔的三个中心点成一条线;其次,在钻机安放完毕后,应进行式机和明确钻机的动力、供水、供电等所有设备和系统均运行正常之后才进钻进工作:再次,在每次钻孔之前都要仔细检查所有的钻杆、钻具及他钻进零部件,严禁使用弯曲变形的钻杆和钻具,各部位的接头一定要牢固并且保持良好的同心度。
1.2缝隙冲洗和压水试验
帷幕灌浆施工在成孔之后,通过导管将大流量的高压水流从孔底—直向孔外冲洗,并在此过程中不断地冲洗孔壁,通过这样的单孔冲洗方式直至回水澄清之后,继续再冲洗10分钟,且要保证;中洗总时间不少于半个小时,串通孔时间不少于2小时,沉渣厚度不超过20cm。在—般情况下缝隙的冲洗压力设置为该段灌浆压力的八成。缝隙冲洗完成后必须进行压水试验,压水试验通常采用单点法,压力同样设置为该段灌浆压力的八成,且不超过1MPa。
1.3帷幕灌浆施工
帷幕灌浆施工通常采用自下而上的方式分段进行,在规定的压力下,当注入率不超过0.4L/min时,必须继续灌注半个小时,或不超1L/min时,则必须继续灌注一小时,灌浆即可结束。而如果采用自上而下的方式分段进行时,继续灌注的时间则需相应增加半个小时或1个小时。在灌浆的施工过程中,应当随时测量回浆和进浆的比重,一旦回浆变浓,立即换用与进浆相同配比的新浆液来进行灌注。而如果效果不明显,则延续灌注半个小时之后即可停止灌注。
1.4帷幕灌浆施工中的封孔
灌浆结束之后应采用置换和压力灌浆的封堵方法进行封孔。在全孔灌浆结束后,采用用0.5:1的水泥浆来置换出孔内的浆液并取出孔内的灌浆管,然后再用同样配比的水泥浆采用最大灌浆压力进行纯压半个小时,并认真做好灌浆记录。
2.帷幕灌浆技术分析研究
2.1帷幕灌浆方法
为了防止灌浆过程中水泥出现凝固现象,需要经常性转动射浆管,每次回浆量要达到每分钟15min。若采用钻杆制作射浆管,连接方式要采用平接头连接方式;在灌浆过程中灌浆管口和帷幕孔的距离要<1m,灌浆管不得触碰到钻孔的四周,间距应保持在20.00mm以下;若距离不符合要求,需要重新安装重新灌浆。如果是在破碎地质进行帷幕孔灌浆,灌浆结束后需要冷凝24小时才可以进行临近帷幕孔的钻孔和灌浆作业;如果钻孔没有涌水的现象,灌浆结束后即可以进行临近帷幕孔的钻孔或灌浆。
2.2帷幕灌浆浆液选择及变浆
帷幕孔选用的灌浆液应当以不添加任何外加剂的普通水泥浆液为主。若帷幕孔处于易裂易碎地质中,可以采用混合型泥浆液。普通不添加外加剂的水泥中水和灰的比例应当选用2:1。此外也可以选用1:1或者0.5:1等。但在特殊情况下,可以适当的改变水和灰的比例。当在灌浆过程中有两个变浆标准。第一,如果注入量>300L,但对压力变化不大,则可以变浆;第二,如果灌浆>1h,但压力变化不大,则可以变浆。在帷幕孔灌浆过程中,需要根据灌浆压力和注入率的改编变换水泥浆的水灰比。若注入率不改变,但压力升高,那么就不可以改变水泥浆中水和灰的比例。同时,在灌浆过程中应当每隔15min就测试一次回浆温度和水泥浆的密度,在灌浆结束后再测试一次,并做好相关记录。
2.3帷幕灌浆封孔
普通水泥浆的水和灰比率应当采用0.5:1;封孔灌浆压力要采用设计的最大压力。以置换和压力灌浆封孔法作为帷幕孔灌浆封孔方法,帷幕孔在封孔前应选用0.5:1的水灰比水泥浆置换孔内水泥,等到回浆水泥全部为0.5:1的水泥浆,即可以采用灌浆软管代替灌浆管进浆,灌浆软管必须保持在浆面下,避免空气进入,影响封孔质量。在灌浆过程中,需要清理孔内的污水和浮浆,如果孔内未完成灌浆部分距离地面>3m,可以采用机械压浆法进行封孔;如果<30m,需要采用M30水泥浆回填进行封实,水泥浆和孔面持平后割除灌浆管,采用M30水泥浆抹平。钻孔灌浆结束后对钻孔深度及灌浆成果进行检验,若无误差,则可以进行封孔。
3.帷幕灌浆技术在工程中的应用
3.1灌浆过程中断及处理
在灌浆过程中,可能会出现停电、输浆管道破裂、机械故障和浆液堵塞等情况,这都可能造成灌浆中断。在实际工作中,有很多解决灌浆中断现象较为成熟的预防措施,最关键的是从材料和工艺等方面着手:①必须严格控制输浆管材的性能和质量,在施工过程中及时对连接的牢固程度、破损情况及堵塞情况进行检查。②及时矫正压力表,确保压力表使用符合要求,显示数据精确。③保证在施加大灌浆压力的情况下,灌浆泵能持续长时问工作,保养好灌浆泵,每次灌浆之后都要进行灌浆泵清洗。④及时清洗隔浆塞和高压灌浆阀门等各个部件。⑤定期全方位的检查水电系统,按照要求进行相关的保养工作。如果说,在施工中发生了灌浆中断的情况,须及时采取相应的有效措施,尽量使中断的时间有效得以缩短,从而争取灌浆施工操作尽快恢复。
3.2漏浆现象及处理
由于灌浆施工的机械设备通过管路连接,如果管路之间存在很多间隙、裂纹,则灌浆压力过大时会发生漏浆现象,导致水泥浆的灌入值大于设计值。漏浆现象常用以下措施加以解决:①采用较低的灌浆压力,在特殊情况下可采用水泥浆自流的方式进行灌浆施工作业,当水泥浆液的流动性降低之后再逐步提高灌浆压力。②灌浆施工中如果遇到持续进浆的现象,则应当暂停灌浆施工作业,当水泥浆逐渐凝固之后,再重新进行灌浆施工作业,这样能够防止因为水泥浆体积过大,造成灌浆压力提高。③如果灌浆的速率过快,容易导致灌浆压力身高,通过将灌浆速率保持在30L/min~40L/min,并同时提升水泥浆的浓度,当进浆量下降之后,再进行灌浆压力的提升。
3.3不吸浆、只吸水现象及处理
不吸浆、只吸水现象主要通过漏浆量异常或漏水量异常来表现,而导致漏浆量异常或漏水量异常的原因主要是:不合理的施工方法出现了不吸浆、只吸水的情况;为了按时完成灌浆施工,导致没有进行压水试验,就开始灌浆施工作业,导致钻孔出现外漏现象,进而造成漏浆量或漏水量的异常。因此,在灌浆施工作业时,临近钻孔必须开展压水试验,不准全孔结束、从上向下钻孔完成之后再开始灌浆施工作业,防止出现不吸浆、只吸水的现象。
结语:
综上所述:帷幕灌浆技术在水库坝基防渗中的处理技术,帷幕灌浆技术不仅可以维护水库的安全运行,更可以确保水库发挥其功能效益。但在采用帷幕灌浆技术对水库进行防渗处理前,应当综合考虑水库的地理位置、地貌地质,结合当地具体情况,设计施工方案。而在正式施工前,施工工人需要详细了解施工技术和施工进程,按照施工进程,采用正确规范的施工技术进行帷幕灌浆。只有按照规范化的技术进行,才能保证施工质量,水库才能正常运行。
参考文献:
[1]徐安诺.帷幕灌浆在水库除险加固工程大坝坝基处理中的应用[J].水利规划与设计,2016.