论基础灌浆施工技术在水利工程中的应用

2014-08-08 03:23朱德华
中国新技术新产品 2014年10期
关键词:岩溶砂浆灌浆

朱德华

(始兴县水利水电勘测设计室,广东 韶关 512500)

一、岩溶地质下基础灌浆施工技术的应用

目前,还没有成型的技术来处理岩溶地区的基础,施工人员大多是参照相同工程基础建设的成果或凭借着多年的基础施工经验来进行施工,主要有填充物和无填充物的两种岩溶地区的基础施工方法,两种基础施工方法相比,有填充物的基础施工的技术要求更高。施工人员一般是根据岩溶的大小以及照岩溶的深度来决定是有填充物基础施工技术方法还是无填充物基础施工技术方法。

1 高压灌喷射浆技术的应用。高压喷射灌浆(简称高喷灌浆或高喷),是一种采用高压水或者高压浆液形成高速喷射流束,对地层土体进行冲击、割切、破碎,并以水泥基质浆液填充,形成板墙或桩柱状的凝结体,从而提高基地防渗或者承载能力。当它连续和集中地作用在土体上,由于高喷灌浆喷射流量的能量很大,压应力和冲蚀等多种因素在很小的区域内产生效应,对从含有颗粒直径较大的卵石、碎石到土粒径很小的细粒土,均有巨大的冲击和搅动作用,使注入的浆液与土搅混拌和凝固成新的凝结体。实践表明,对于多数土类,高喷灌浆都有良好的处理效果。但是,对于坚硬密实的其他土层,以及含有较多漂石、块石的土层,冲击破碎力和影响范围因高压喷射可能受到阻挡或削弱急剧下降,可能达不到设计要求的效果,因而,应当预先进行现场试验。高压灌浆技术可以使地基中的填充物更加密实,确保灌浆好的地基更稳定、防渗效果更好。

2 旋转喷射技术的应用。所谓的高压旋喷注浆法就是通过钻孔,然后把带有特殊喷嘴的的注浆管(钻杆)插到土层的预定深度,然后从浆管(钻杆)的喷嘴喷出高压气、压水和水泥浆等物质,进行切割土层,使崩落的土层与水泥浆进行混合。该固结体强度可达2-12兆帕,达到加固前的几十到百倍,借以达到加固地基和防渗的目的。对于灰岩地区,由于工程地质条件比较差,存在大量的软土层、土洞、节理、溶洞、裂隙等不良地质现象,通常使桩基础的设计与施工受到严重影响,采用高压旋喷复合地基处理技术,解决了在岩溶地区挖孔桩、灌注桩、钻(冲)孔桩难于成桩且工期无法保证的技术难题,地基处理效果显著,克服了灰岩地区各种不良地质现象的影响,增加了基础工程的安全性。保证工程质量。

3 浅层岩溶地貌灌浆技术的应用。岩溶地貌在我国分布相对比较广,部分地区岩溶的作用时间不长,这一地区降水量也不是很多,就导致了岩溶层比较浅。如果水利工程建在这样的浅层岩溶地貌地区,就需要有特殊的技术对地基进行加固。施工人员在浅层熔岩地貌时,应该首先清扫表面、不得有碎石、浮浆、油污等杂物,灌浆前不得有积水,为了有效减轻工程地基对该地区熔岩层的直接冲击,应用水泥和砂石的混合物进行灌浆。否则就会对这一地区的熔岩层造成破坏,影响地基的稳固性。

4 深层岩溶地貌灌浆技术的应用。深层岩溶层是指当某一地区的岩溶层深度超过50m。 对于较深的岩溶地貌进行施工时,很难使用高压旋喷的技术对基础进行灌,因此,施工时必须选择别的基础灌浆技术,可以利用基础灌浆技术对岩溶地貌周围地区的地基进行施工,这样可以对深度岩溶地貌填充灌浆,这样做的目的就是为了保证地基施工的质量。

二、大吸浆水利工程的基础灌浆施工技术的应用

通常,水利工程建设中的岩缝灌浆在几小时内结束。在灌浆的过程中,水泥的使用数量一般限制在每米120到200kg之间,岩石缝隙是比较容易被填充满的,可直接按照正常的工程顺序进行。但是有时候会碰见有大量吸浆的岩缝,而且会持续吸收。出现这种情况的原因有很多,其根本原因是这种地形本身具有特殊性,可能通过地下或别的通道,造成灌入岩石缝的水泥流走或者是直接从地表溢出。在这个时候即使消耗大量的水泥,也难以达到预期效果。因此对于以上情况,我们使用以下措施:

1 采取限流措施。对岩缝在限定的时间内灌注限定体积的砂浆,要灌注速度控制在10-15L/min,使砂浆在岩缝中的流动速度减小,这样可以加快灌入的砂浆沉淀并凝结。

2 采用降压措施。只要依靠较小的压力来维持砂浆的自流状态,降压处理法就就是使灌浆的压力降低,达到砂浆的自流状态,在自流的过程中砂浆不断凝结,砂浆流到岩缝中如果不流动,要适量增加压力,随后就可以按照一般的灌浆方法来进行。

3 采用多次灌浆措施。在水利工程地基对岩缝进行多次间歇灌浆,就是多次灌浆法,灌浆时间一般也不要大于8小时,要根据工程的具体需要来定。

三、严重漏水时基础灌浆施工技术的应用

基础出现严重漏水的现象在建设水利工程的过程中非常多,根据经验可以知道,水利工程建设选点失误是造成漏水的主要原因。这种工程如果是常规的灌浆技术,不仅消耗成本大,因此,我们要采取其它基础灌浆办法来进行施工。

1 采用模袋灌浆进行处理。目前,在模袋灌浆法中所使用的模袋要具有很强的耐磨性,因此常用的模袋材质多为尼龙、聚丙烯等。模袋灌浆时,把水泥砂浆放入模袋中,让袋中只剩下水泥及沙土,让水分在模袋互相挤压的过程中流失。因此,使水泥砂浆的含浆量降低,使砂浆的凝结速度加快,沙土在模袋中更不容易流失,达到溶度阻塞效果更好,确保工程质量。

2 采用配料填充进行处理。水利工程地基的填充配料一般是采用粗砂、砾石及水泥,一般使用砾石、砾石与沙土混合物作为水泥冲灌及配料的主要组成材料,如果填充配料是使用砾石,砾石的大小一定要注意。单单使用砾石,如果成效不是很好的话,这时可以使用水泥冲灌配料,其粘稠度要较高的,为了形成自然的反过滤层,要使用砾石与水泥这两种材料。应该灵活掌握在配料的过程中配料的材料和数量。

结语

水利工程的基础灌浆施工技术是一项重要的复杂的技术、对工程设计者和施工人员有很大的要求,随着水利工程的基础灌浆技术的不断提高,我们要做到充分研究基础灌浆技术的各项指标,进一步提高基础灌浆技术,做到施工技术方面的扬长避短,优化设计程序,确保水利工程顺利完成。

[1]党修辉.浅论水利工程基础灌浆施工技术[J].黑龙江科技信息,2012(11).

[2]李艳清.水利工程施工中基础灌浆技术分析[J].科技创新与应用,2012.

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