探讨水利工程中的灌浆施工技术

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  摘要:本文笔者结合自身工作实践经验,从吸浆情况下灌浆施工技术的应用、岩溶地形下灌浆施工技术的应用以及严重漏水时灌浆施工技术的应用对水利工程中的灌浆施工技术进行了探讨,希望对相关从业人员具有借鉴意义。
  关键词:水利工程;基础灌浆;施工;技术
  引言:
  水利工程中基础灌浆施工技术有很多种,多数技术形式都是人们在长期的施工实践中总结出来的,用来应对复杂的施工地形和多种特殊情况。因此加强对水利工程中的灌浆施工技术的研究是非常必要的。
  1.吸浆情况下灌浆施工技术的应用
  在通常情况下,水利工程中对于岩石缝隙的灌浆工作会在几个小时之内结束,这项工作所耗费的水泥也不是很多,通常每一特定单位面积岩石缝所消耗的水泥可以被控制在 200kg以下,因为多数情况下岩石缝隙是比较容易被填充满的。因此,我们针对一般的岩石缝隙,采用的是正常的施工程序。然而,在水利工程的施工过程中总会遇到很多特殊情况,例如有的岩石缝隙会吸收大量的泥浆,而且通常会持续吸收,就像一个个难以被填满的洞口。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,灌入岩石缝里的水泥有可能通过某些通道流到其他地方,也可能从这一地区附近的地表渗出来。如果对于这样的岩石缝隙依然采用传统的灌浆技术,将会耗费大量的水泥,也难以达到预定目标。因此,我们有必要采取某种特殊的方式,来实现对于这种地形的灌浆工作。经过长期的实践,人们发明了一些特殊的灌浆方法:
  1.1限制流量限制流量的灌浆方法,指的是控制在一个特定的单位时间段内向岩石缝内注入的水泥和沙石的体积。通常情况下,灌浆的速度应当被控制在每分钟 12L 左右,这样的速度比较合理。限制流量的目的,是降低水泥在岩石缝隙中流动的速度,从而让灌入缝隙的泥浆可以在短时间内沉淀下来并凝固。
  1.2降低压强降低压强的灌浆技术,指的是降低灌入岩石中的泥浆的流动压强,以此来减缓泥浆的流动速度,让泥浆在自然的压力状态下自然流动。在这个过程中,泥浆会不断凝固,当泥浆彻底凝固,不再在岩石缝隙中来回流动时,我们再适当地加大压强,使压强恢复至正常的数值,这样就可以按照正常的程序继续进行施工了。
  1.3多次灌入通常情况下,对于岩石缝的灌浆工作会一次性完成。然而,在某些时候,也需要采取多次灌入的方法。分成多次灌入,指的是在进行灌浆工作时,不是一次性灌完,而是每间隔一段时间灌入一部分泥浆,从而在确定的时间段内将全部泥浆灌进岩石缝里。间隔的时间长短,应当根据水利工程施工的具体情况来确定,通常灌浆所用的整体时间不应该超过8 个小时,否则会影响到灌浆的实际效果。需要注意的是,我们在采用以上这几种特殊的灌浆方法对地基进行灌浆时,结束工作时灌浆的压力通常要比想象中的小一些,这就要求我们在无法按照设计好的压力进行施工时,应当根据具体情况采取灵活的施工方法。例如,可以先适当减小灌浆时的压力,在灌浆工作进行到一定程度时,水泥和沙土就会逐渐凝固,这时再按照设想好的压力进行灌浆也不迟。
  2.岩溶地形下灌浆施工技术的应用
  2.1高压灌浆技术为了提高填充物质的密度,使得水利工程的地基更加牢固,对于岩溶条件下的地基建设通常采用较高压强下的水泥来灌浆,而很少采用对水泥进行冲洗的方法来灌浆。这是因为,较高压强下的水泥灌浆比较稳定,并且能有效防止地基漏水现象的产生。另一方面,采用较高压强下的水泥灌浆形式,能够让水泥在高压作用下,缓慢地深入地基下面的土地之中,在这个过程中,水泥会呈现条状和网格形状,具有较好的稳固性。
  2.2旋转喷射技术旋转喷射技术,是利用能够深入地基深处的机械设备来灌浆。在钻头的前面装上一种特殊的喷嘴,再利用压强很高的水泥泵将泥浆从这个特殊的喷嘴喷射出去。在喷射时,水泥对水利工程地下的土壤层次结构进行改造,高压设备的钻头在旋转过程中向前突出,较高的旋转速度使得喷出的水泥能够与破碎的地下土壤实现充分融合,进而形成一种融合物质。等到过一段时间这种融合物在地质作用下变得干燥,就能在这一地区形成坚固的柱状物,从而起到了稳定地基、加固地基的作用。
  2.3浅层灌浆技术在我国的某些岩溶地貌地区,岩溶的作用时间不长,再加上这一地区降水量不是很多,就导致了岩溶层比较浅。在这样的浅层岩溶地貌地区进行水利工程施工,需要有特殊的技术来进行地基加固。如果施工人员采用与较深岩溶层地区同样的施工技术,就会对这一地区的岩溶层造成破坏,也不利于工程地基的稳固。因此,在浅层岩溶地貌条件下,需要首先将岩溶中的沙土用特殊工具挖掘出来,再用水泥和砂石的混合物对这一地区进行灌浆,这样就能有效减轻工程地基对于该地区岩溶层的直接冲击。
  2.4深层灌浆技术一般情况下,当某一地区的岩溶层深度超过 50m 时,我们就可以把这一地区划分为深层岩溶层。由于深层岩溶层的土质特殊,再加上岩溶厚度较大,一般的地基不易进入,所以在这样的地区进行施工时,不能使用前面提到的高压灌浆技术和旋转喷射技术,要采用适合这种地貌的特殊技术——深层灌浆技术。
  3.严重漏水时灌浆施工技术的应用
  在水利工程的施工过程中,漏水的情况也时有发生。出现漏水的原因很可能是水利工程所在地的岩溶地貌特征比较显著,这样的地形可能形成喀斯特地貌和溶洞,并导致地下的水分大量渗出地表。从这个角度来讲,漏水是水利建筑工程在选择地点时考虑不周到的结果。在遇到这种情况时,再采用通常的灌浆方法,不仅会耗费大量的泥浆,而且灌浆所带来的收益也非常少,因为所灌入地基的泥浆多数都会随着渗漏的水分流失。我们有必要想出其他的办法,对这种特殊地形进行灌浆操作。
  3.1用模袋灌浆水利工程基础灌浆工作中,往往会用到一种特殊材料制成的袋子,这就是所谓的“模袋”。这种袋子一般都是用尼龙或聚烯制成的,因此比较耐磨,能够满足水利工程基础灌浆工作的需要。在使用模袋进行灌浆操作的时候,首先需要往模袋中装入一定体积的泥浆,然后将多个装有泥浆的模袋放在一起进行挤压,在这个挤压的过程中,泥浆内部的水分会流走,最后模袋中只剩下单纯的水泥和沙子。这种套袋并挤压的做法,有效降低了水泥和沙子中的含水量,能够促进泥浆快速凝固。另一方面,由于泥浆受到了模袋的制约,无法流失于外部,使得水泥和沙子能够很好地存储于袋子内,不会损失,这也阻碍了建筑材料的挥发等物理变化,为水利工程的施工节约了资源。
  3.2用配料填充用配料填充的方法比较简单,即用浓度比较高的水泥来冲击碎石和沙子,将水泥与石沙迅速混在一起,从而起到填充地基的作用。需要注意的是石沙的直径,在实践操作过程中,这些石沙通常都是按照直径从小到大使用的,如果不遵循这种使用顺序,将会人为地增加水泥冲击的难度。如果初次进行水泥冲击之后没有收到设想的效果,还可以用浓度更高的水泥冲击一系列配料,包括砂石、混合物等,形成一种反应层次。在具体的配料过程中,要注意灵活处理配料的数量和选材,选取那些容易受到水泥冲击,并能与水泥迅速融合的材料。用配料进行填充的目的,主要是用这些砂石在某个地形比较狭窄的地方形成一种架桥,阻止泥沙再流入这个部位,将泥沙流动的途径切断,以便在淤积处发生化学反应,形成过滤层,最后彻底封堵这条流动的通道。避免水分再从此处慢慢流失。
  4.总结
  综上所述,我们在水利工程的灌浆技术施工过程中,要注意发挥每一种技术手段的优势,因地制宜采用最合适的施工技术,不断地加强对水利工程中的灌浆施工技术的探索,为水利工程带来各方面的最大效益。
  参考文献:
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