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随着社会经济的不断发展,我国的水利工程施工技术有了很大的提高,与此同时其建设规模也有了长足的进步。然而,在水利工程自身不断发展的同时,更多技术上的问题也相继出现,主要表现在地基基础满足不了水利工程建设的需求。为有效解决水利建设的地基问题,基础灌浆技术得以应用与发展,因此基础灌浆技术有足够的空间发展,尤其是水利工程在防渗水方面要求比较高,采用基础灌浆技术对地基进行处理,水利工程可有效避免渗漏问题出现。
岩溶地区水利工程的建设还没有形成一套完整的施工技术体系,施工人员只能参考类似的工程建设或者结合自身储备的工作经验完成施工。对于岩溶地区进行基础施工,主要有两种施工方法:即有填充物和无填充物基础施工。两相比较,就施工技术水平的高低而言,有填充物基础施工技术水平更高,基础施工方案的选择与制定,要依据岩溶大小与岩溶深度进行。
(1)通过高压灌浆技术进行岩溶地区基础灌浆工作。在岩溶地区基础处理过程中,大多数选择不冲洗高压水泥灌浆方式,这是因为高压水泥灌浆方式具有较高的防渗水性、较强的稳定度、较高的填充物密实度。与此同时,高压灌浆能够让水泥以长条状渗入土壤里,在渗入过程中,泥浆逐步形成一个网状的结构,因而,高压水泥灌浆法在工程地基中的应用有助于地基稳定性的加强,提高抗震作用。
(2)通过高压旋喷的灌浆技术进行岩溶地区的基础灌浆工作。高压旋喷的灌浆技术运用原理如下:根据机械钻机可深入到地下这一特征,将特定喷嘴安装在钻机头部位置,再借助高压泵的作用力使水泥浆能够从特殊喷嘴处喷射出来,在水泥浆喷射过程当中,形成了对原有土层的破坏;与此同时,钻机头部一边高速旋转,一边向上提出,使得喷射出的水泥浆能与被破坏的土层形成混合搅拌物,等到水泥搅拌物完全凝固后则会形成一个结实柱体,如此便实现了工程地基的加固。
(3)通过基础的灌浆技术进行浅层含岩溶地区的基础灌浆工作。浅层含岩溶地区通常岩溶的深度相对较浅,必须挖掘出浅层岩溶当中的沙土,进而再通过水泥砂浆回灌原有较浅岩溶地区。
(4)通过基础的灌浆技术进行深层岩溶地区的基础灌浆工作。一般情况下,若岩溶深度超过了五十米则被称为深层岩溶,在深层岩溶地区基础灌浆施工过程中,采用普通的高压旋喷技术不太可行,应选择其他的灌浆方式,对岩溶地区周围使用常规的灌浆方法处理,深层岩溶中原有的填充物在水泥浆进入深层岩溶中时会受到排挤,产生很大的排挤压力,造成泥浆和填充物混合在一起并硬化。
通常来讲,对于水利工程中出现的岩缝问题一般采用岩缝灌浆处理。岩缝灌浆时,灌浆处理一般控制在1至3小时内,水泥的使用量是有限的,单位面积的岩缝灌浆所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;但若是在岩缝灌浆过程中出现大量吸浆的情况,水泥浆始终无法满足岩缝所需,这时就需要采取一些针对性的措施进行处理。岩缝大量吸浆现象,究其原因是地质条件的特殊性所导致的,灌注的水泥浆有可能从特殊的地理通道流到别的位置,也有可能是从灌浆区附近的地表溢出。不论是上述何种情况,我们都必须采取一定方法技术进行处理:(1)采取限流措施。对单位时间内对岩缝灌注砂浆的体积进行限制,之所以采取限流其目的在于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。一般情况下,灌注速度应控制在为10-15L/min。(2)采用多次灌浆法。多次灌浆法是指在对岩缝灌浆的过程中应隔一段时间灌浆一次,对岩缝反复多次进行灌浆,保持一定的间隔时间。时间间隔长短应按工程的实际情况来确定,通常灌浆时间不应超过八小时,对水利工程基础采用这种特殊灌浆方式时,一般实际灌浆压力通常小于预测压力,当无法预测灌浆压力时应在具体施工中依情况而定,应相对的将灌浆压力较小。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,应相应的将灌浆压力减小。在灌浆一段期间以后,带灌入砂浆凝固时,如果没有什么特别情况可按设计压力进行灌浆。(3)采用降压处理法。降压处理法的工作原理是通过降低灌浆的压力,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。
通常,漏水情况产生主要是因为水利工程建设的选址不合理,如工程所在区域属于可溶性岩石地质。在这种地质条件下水利工程基础建设如果仅仅使用普通的灌浆技术,工程成本会很高,并且收益小,水利施工单位可以采用以下几种方式进行基础灌浆。
(1)采用填充级配料的处理方式。通常情况下采用粗砂、水泥和砾石作为填充级配料,在采用砾石时应控制好砾石的大小。当全部使用砾石作为填充级配料效果不佳时,应采用由砾石、砾石和沙土的混合物组成的材料,这是一种粘稠度比较高的水泥冲灌级配料,这两种原材料的运用能够形成天然的反过滤层。在级配料的过程中,应严格控制好配料的选材和使用数量。在使用粒料时一般选择颗粒大的粒料,这样可以在狭窄的地方充当桥架的作用,使用巧匠塞满缝隙,形成反过滤层,这样可以堵住整条通道,使地基更为严实紧密。
(2)采用模袋灌浆进行处理。模袋灌浆法中采用的模袋材质一般为聚丙烯、尼龙等,具有很强的耐磨性。在采用模袋灌浆技术时,将水泥砂浆装入模袋中,模袋经过相互挤压很容易去除水泥砂浆的水分,使模袋内只剩下沙土和水泥,这样能够大大降低水泥砂浆中的含浆量,加快了砂浆凝结的速度。由于模袋内的沙土受到了模袋的束缚而比较固定不易流失,可以起到很好的溶度阻塞功能。
水利工程基础灌浆基础在取得很大成就的同时也存在一些缺点,尤其在地质条件差的熔岩地区在采用灌浆技术施工时应注意借鉴类似工程的经验,再根据工程所在实际情况进行施工。虽然在吸浆量较大的地区灌浆技术的应用较为简单,但正是该类型的地区容易有砂浆扩散现象出现,而造成很大的浪费,加大了工程建设成本。水利工程建设在施工前应对当地的地质、地形等环境进行详细考察分析,然后针对工程项目所在地的实际情况进行相关施工方案的科学制定,确保水利工程建设质量。
[1]杨建华,费明康.基础灌浆施工技术在水利工程中的应用分析[J].城市建筑,2013(08).
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