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水库除险加固过程中的帷幕灌浆技术分析
时间:2018年11月21日 字体:[ ]

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水库除险加固过程中的帷幕灌浆技术分析

余锋 凤凰彩票登录水利水电建设有限公司 湖南 常德 415000

作者简介:余锋(1978.9-),男,大专,工程师,从事水利水电施工工作。

 

:随着我国市场经济的迅猛发展,国家对水利工程的建设力度正在不断加大,但是在建设过程中,除了需要使建设质量得到保证以外,还要保证水利工程建设过程中的安全问题,特别是对水库的除险加固施工。随着工程建设的发展,对于水库的除险加固的质量要求正在不断的提高,在水利工程项目之中,总会有一些致命的质量问题出现,在对质量要求较高的今天,就需要我们对施工技术有着更高的要求。现阶段,在水库除险加固过程中所使用到的技术主要是帷幕灌浆技术,该技术是通过将浆液灌入坝基岩体或土层之中,使其形成一个阻水帷幕,以此来提高水库大坝的防渗防漏性能。本文主要对水库出险加固过程中存在的问题进行详细的分析,并对帷幕灌浆技术的使用进行探讨。

:水库;出险加固;帷幕灌浆

 

1 引言

在水利建设项目发展中,水库建设是最基本的水利工程,对于社会的稳定发展有着非常重要的作用和影响。水库的主要作用就是抵御洪涝灾害,保障水域附近居民的生命财产安全,由于水库的质量将会直接影响到人们的正常生活,所以要定期的对水库开展除险加固工作,要能够及时的发现并处理水库存在的病害问题,防止病害产生的影响进一步扩大。

2 帷幕灌浆施工方法

帷幕灌浆技术大多都是使用在水工建筑物方面,它不仅可以有效的修复大坝的渗漏现象,还可以降低水库中的渗透水流对闸坝的扬压力。在实际的工程操作过程中,会根据坝基的基本情况来进行打洞形式的选择,选择一个合适的洞孔布局不仅可以节约用料,还能够达到所需要的工程效果。而帷幕灌浆技术的具体施工方法分为三种,分别是自上而下分段法、自下而上分段法、综合分段灌浆法,这三种方法的适用对象各不相同,有各自的优缺点,所以在对施工方法进行选择时,一定要根据具体情况来进行判断。下面就来对这三种施工方法进行分析:(1)自上而下分段法。使用该方法进行施工操作时,能够使得大坝的下部填塞密实,浆液之间的缝隙也都会被填的非常密实,而在实际施工中为了避免返浆的现象出现,对质量检测的精度有着非常高的要求。缺点是施工耗时长,施工进度非常缓慢;(2)自下而上分段法。该方法的使用,需要将钻孔和灌浆两种工序分开操作,钻孔工序完成之后再进行灌浆操作,其施工优点是操作的连续性强,不需要等待、耗时短,而缺点是浆液受到的压力较小,在施工过程中容易出现裂缝,除此之外,在灌浆的过程中还可能造成钻孔的堵塞,质量检测精度低;(3)对于综合分段灌浆法而言,是将上述两种施工方法结合起来形成的一种方法,该方法的使用范围有限,主要应用于地质条件比较复杂的施工区域。

3 坝基帷幕灌浆技术的施工方法

3.1 施工工艺和流程

帷幕灌浆技术的主要施工流程如下:钻孔-裂缝冲洗和简易压水-制浆和灌浆-封孔。在灌浆工作开始之前,需要对钻孔内部进行严格的冲洗,冲洗到孔内的水为清水为止,冲洗之后紧接着就是简易压水操作,在这个过程中还需要对透水率进行检测。制浆时要严格控制材料的配合比和搅拌时间,要实时监控浆液的比重,在灌浆操作过程中,每隔一段时间就要测一次流量,该操作需要专业的技术人员来进行。封孔操作分为人工和机械两种方法,其主要目的就是保证灌浆部位浆液的饱满。

3.2 钻孔间距和布置形式

钻孔是帷幕灌浆技术开展的首先工作,帷幕灌浆应该设置在混凝土防渗墙以下透水率大于5lu的弱风化岩层,钻孔要布置在防渗墙的中心位置,孔距2m。在布置形式确定之后,紧接着就是要开始钻孔操作。钻孔操作有着一定的难度,如果不能控制好钻孔过程的稳定,可能就会使孔径、孔深等发生变化,严重的还会造成钻孔的塌陷。为了保证钻孔过程的稳定进行,在施工正式开始之前,要对施工现场进行合理的整修,要注意保持施工现场的平整度,同时要将施工现场中的一些无关的杂物清理掉,防止这些杂物在钻孔进行的过程中产生不必要的影响,耽误钻孔的进行。在钻孔的过程中,讲究的是一气呵成,钻孔过程不能随意停止,因为这会给钻孔带大小、深度、孔径等都打来巨大的误差,影响正常施工的进行。钻孔偏斜值不得大于规范(SL62-94)规定。施工过程中定期对立轴进行校正,孔深每加深 10m-20m 必须测斜一次,发现偏斜应予及时纠正。终孔时必须测斜,记录于钻孔测斜记录表中,最终计算整理成册,并绘制出钻孔偏斜平面投影图。测斜采用 KXP-1 轻便测斜仪。

1 帷幕孔孔底偏差值

孔深(m

20

30

40

50

60

最大允许偏差值(m

0.25

0.5

0.5

1.5

1.15

 

3.3 灌浆试验

在制备水泥浆液之前,需要先进行一个灌浆操作的预实验,要确定浆液成分配比以及监理机构所规定的材料参数,预实验可以说是对材料配比以及质量的一个检测,因为如果灌浆的浆液达不到质量要求,那么就意味着除险加固工作的质量达不到要求,就会使水库存在着巨大的安全隐患。灌浆预实验的操作应远离帷幕线,防止试验失败给帷幕区域造成不良的后果。

3.4 缝隙冲洗和简易压水

在完成钻孔作业之后,要对孔中的废料进行适当的冲洗,由于孔洞的形成时间比较的短,所以在用水流进行冲洗的过程中,要注意控制水压以及水流的速度,防止水的冲击力过强而对钻孔造成破坏。因为钻孔最注重的就是精密度,冲洗的水压过高、水流速度过大都会对钻孔造成很大的影响,冲洗时要确保钻孔内部沉渣的厚度,要保证沉渣的厚度在一定的范围之内。

在实际冲击过程中,需要对冲洗水压进行严格的控制,通常情况下,冲洗水压的大小为灌浆压力的百分之八十,如果压力超过1mpa,依旧采用1mpa的压力,而冲洗风压为灌浆压力的百分之五十。

裂缝冲洗对冲刺程度而言有着更高的要求,需要将缝隙冲洗至回水清澈且总冲洗时间达到30分钟后才能结束。如果某些区域的回水不够清澈的话,需要对该区域进行反复的冲洗,要严格控制孔内沉积物的厚度。

3.5 制浆

根据帷幕灌浆技术材料设计规定,在制浆的过程中必须要严格控制制浆材料的重量,要对组成材料进行称量,质量误差要控制在百分之五以内,同时在制浆过程中对于一些外加剂的添加量要严格的控制,各类浆液混合在一起时要足够的均匀。如果在施工过程中需要拌制细水泥浆液,就需要加入减水剂采用高转速搅拌机来进行搅拌,要将搅拌机的搅拌速度控制在每分钟1200转以上,即使是对纯水泥进行搅拌,搅拌时间也不应小于三分钟。

3.6 灌浆

制浆工作准备完成之后,接下来要进行的操作就是灌浆的注入,在注入的过程之中,要注意保持灌浆注入速度的恒定,同时也要进行钻孔数的检查,并不是每一个钻孔中都需要注入混凝土灌浆,在实际的工程操作过程中,需要保留一定数量的钻孔,除此之外,还要对灌浆的质量进行检查,看看是否符合大坝裂缝修补材料的质量要求标准。灌浆技术的施工原理就是利用灌浆液体,将缝隙中的水分排挤出来,利用混凝土的凝固性将裂缝修补起来,避免渗水情况的再次发生。

4 帷幕灌浆过程中特殊情况处理

在帷幕灌浆操作过程中,可能会受到外界因素的干扰使得灌浆过程被终止,常见的一些影响因素包括有停电、机械故障、管道破裂、输浆管堵塞等,当在实际灌浆操作中遇到这些问题的时候,可以适当的提高选材的质量、经常清洗灌浆泵、检测水电系统等方法进行解决。除此之外,还要加强对帷幕灌浆整个过程的监控,要做到防患于未然,通过维护与管理避免这些事故的发生。如果在灌浆过程中出现漏浆问题,就需要采用低压灌浆法或者间歇式灌浆方法来进行灌浆,并且要对灌浆速度进行严格的控制,防治浆液的溢出。

5 帷幕灌浆技术的质量检测

质量检测是是水库除险加固的最后环节,也是最为严谨的环节。在现阶段的发展中,通常会采用设立检查孔的方法来进行质量检测,检查孔设置数量应该为灌浆孔总数量的百分之十,且必须要保证检查孔设置在帷幕中心线上。除此之外,在检查孔设立的过程中,要严格按照设计要求来进行岩层的取样工作,要遵循相关的质量检测标准对封孔的质量进行检测。最后在对压水实验进行检查时,库体与基岩接触段的质量合格率必须要达到百分之一百。只有帷幕灌浆技术的质量达到了标准要求之后,才意味着整个工程项目的顺利结束,在检测过程中如果任何环节存在质量问题,都要及时的解决,避免水库在后期使用中存在安全隐患。

6 结束语

在水库除险加固工作开展中,帷幕灌浆技术有着非常高的使用效果,应用范围也非常的广,尤其是在一些地质条件比较差的区域更能彰显其优势。所以在未来的发展中,要继续加强对该技术的研究,在现有技术的基础上进行不断的优化创新,为水库除险加固事业的发展做出贡献。

参考文献:

[1]谭勇. 小型水库除险加固中帷幕灌浆技术应用分析[J]. 建筑工程技术与设计, 2015(27).

[2]李闻天. 帷幕灌浆技术在小型水库除险加固中的应用[J]. 低碳世界, 2017(22):114-115.

[3]伍麒卫. 帷幕灌浆技术在水库除险加固中的应用[J]. 大科技, 2016(5).

 

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