张凤德 李 爽
(黑龙江省水利工程建设局,黑龙江 哈尔滨 150081)
水利工程的发展程度是一个国家民生工程以及基础设施建设的衡量标准之一,我国的经济在近些年来的发展速度有目共睹,同时在水利工程的投入上也逐渐加大,其发展速度不断的进行着提高。但是在发展的同时,越来越多的施工单位,开始意识到水利工程建设的难度,以及面临的诸多难题。首先,由于我国本身就存在诸多的地质环境,而水利工程一般都建设在一些环境复杂的位置。其次,工程的专用地基较少,因此在基础建设上遇到了很多问题。而灌浆技术应时而生,在很大程度上对基础建设问题进行了解决,为水利工程地基建设提供了便利。正是由于灌浆技术具有适应各种地质环境的特点,基础灌浆在水利建设中被广泛的利用,发展空间广阔。而水利建设的地基对于防渗水性能的要求较为严格,因此初期基础建设必须具备相应的防渗水处理,这在工程设计上,是必备的要求。而灌浆技术在防渗水的处理技术上具有着其他技术无法比拟的优势,因此,在水利建设中占有核心地位。
1.1 岩溶地区基础建设中的应用
岩溶地区的地质特点较为复杂,对于基础处理方面并没有统一成型的系统化的技术标准,并且现有的技术也不完善,因此,大多数的岩溶区水利建设在基础处理上都是凭借施工人员的经验,或者比对相同、相似的工程,然后进行施工建设。目前,对于岩溶区,施工方式、方法主要有两种:第一种是岩溶区不具有填充物;另一种则是具有填充物。两种施工比较,对于具有填充物的岩溶基础施工,在技术上要求更加的严格。而对于此类地区的基础处理,都要综合考虑,将岩溶深度包括岩溶大小条件作为基础工程的设计以及技术方案选择的基础,用以决定施工方向。
1.1.1 灌浆技术中的高压灌浆的应用。溶岩区的基础建设中,主要要求就是对填充物的紧密程度的要求,高压的灌浆处理手段可以达到要求。并且为了增加紧密程度,高压水泥灌浆一般都是采用不冲洗技术,这样的基础处理在岩溶区,十分的实用。并且具有相当强的防渗水能力,同时由于高压处理方式,在稳定性上也有保障。此外,网状的结构在基础建设中更加的稳定,而高压灌浆的处理方式,可以令水泥呈现条状,然后通过渗透作用,在土壤中形成类似网状的结构。如此一来,利用高压的灌浆处理基础,在抗裂能力上有着很强的优势,使得岩溶区的水利基础更加的稳定。
1.1.2 高压旋喷式的灌浆技术的应用。这种灌浆技术利用的就是钻进对于底层的深入的特地拿,将特殊的高压喷嘴安装在钻头处,通过高压泵加压,将水泥喷射到制定的部分。在钻头下钻的过程中对原有的地质层产生了破坏,在钻头上提的过程中,头部进行高速的旋转,将破话的底层结构和喷射的水泥浆充分的搅拌混合,如此一来,等到搅拌的混合物随着水泥凝固之后就会自然形成坚实的柱体,从而对岩溶区的工程地基进行了加固。
1.1.3 浅层岩溶的基础灌浆应用。此类地区一般岩溶层所在底层都较浅,因此只需要进行回灌处理就可以了,这就要求对于浅层溶岩进行挖掘和去除处理。
1.1.4 使用基础灌浆技术对深层岩溶地区实施基础灌浆。一般情况,当岩溶的深度在50米以时,可以把这种岩溶称为深层岩溶,在对深层岩溶的基础进行施工时,由于所受排挤的压力很大,导致原有填充物和水泥浆结合并很快硬化。
1.2 针对吸浆加大的水利工程的灌注方法
一般来说,对水利工程中出现的岩缝灌浆会在1-3小时内结束,在对岩缝灌浆的过程中,使用水泥的数量也是有限的,一般情况,单位面积的岩缝在灌浆的过程中使用水泥的数量应该小于120-220kg/m。因此,对于一般吸浆的岩缝我们可以按照正常的施工工序。对于以上情况,我们应该使用一定的方法对其处理:
1.2.1 采取限流措施。限制单位时间内对岩缝关注砂浆的体积,一般情况下,应该将灌注的速度降为10-15L/min,采取限流的目的是减小砂浆在岩缝中的流动速度,从而使灌入的砂浆快速沉淀并凝结。
1.2.2 采用降压处理法。采用降压处理法的原理是降低灌浆的压力,从而减小砂浆流动的速度,依靠较小的压力来维持砂浆的自流状态,自流的过程中砂浆不断凝结,当砂浆在岩缝中不在流动时适量增加压力,然后可按照一般的工序进行灌浆。
1.2.3 采用多次灌浆法。多次灌浆法就是在对岩缝进行灌浆的时候是有间歇的,每灌浆一段时间就要等待一会,像这样保持有间隔的对岩缝进行灌浆,灌浆的间隔时间可以根据工程的具体需要来定,但是灌浆时间一般也不要大于8小时。
在做水利工程的工程中,很容易见到基础严重漏水的现象,根据以往工程经验判断,产生漏水的原因主要是水利工程建设选点失误,水利工程建设在可溶性岩石地区是水利工程建设点失误的主要体现。在遇到这种工程使用常规的灌浆技术不仅消耗成本大,而且收益也小,所以我们必须采取其他的办法对基础进行灌浆。
2.1 采用模袋灌浆的处理方法。模袋灌浆法中使用的模袋具有很强的耐磨性,常用的模袋材质多为尼龙、聚丙烯等。在使用模袋灌浆的时候,模袋中装有水泥砂浆,在模袋互相挤压的过程中水分流失,袋中只剩下水泥及沙土,因此降低了水泥砂浆的含浆量,提高了砂浆的凝结速度。
2.2 采用填充级配料进行处理。一般情况下采用的填充级配料多为水泥、粗砂及砾石,在使用历史作为填充级配料的时候一定要注意砾石的大小。
上述的灌浆技术存在着自身的优点,但是同时也有缺点,灌浆施工特别是在熔岩地区的灌浆施工常常要结合施工人员的经验以及对相似工程的总结和借鉴;在大吸浆量大的地带所用的灌浆技术虽然简单,但是由于砂浆的扩散造成了极大的浪费,增加了施工的经济成本;在严重漏水的情况下选择的灌浆基础操作与其他灌浆技术相比要复杂很多,正确的使用灌浆技术技能起到很好的灌浆效果,同时也能减少大量的成本。我们在水利施工的工程中应该因地制宜,在不同的地质条件下选择不同的基础灌浆技术,选择合适的基础灌浆技术,或是把多种灌浆技术相结合,争取使每种基础灌浆方法在施工的过程中都发挥更大的作用。
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