帷幕灌漿技術在水利工程中的應用

時間:2022-08-09 09:47:24

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帷幕灌漿技術在水利工程中的應用

【摘要】針對帷幕灌漿技術水利工程施工中的應用進行分析,闡述了帷幕灌漿施工方法,內容有:先導孔鉆孔,帷幕灌漿鉆孔,鉆孔沖洗、裂隙沖洗,灌漿前壓水試驗。此外,闡述了帷幕灌漿技術施工工藝,內容包括:施工測量、帷幕灌漿方法漿液濃度控制、漿液變換、結束和鉆孔。最后對技術應用過程中的問題進行分析,介紹了不同問題的處理方式,有灌漿中斷、串漿、漏漿等。

【關鍵詞】帷幕灌漿;水利工程;鉆孔

帷幕灌漿技術是一種具有較高實用性的技術,具有比較廣泛的應用范圍。經常被人們應用在水利工程建設中,主要對底部基巖進行處理,通過這一技術的使用,保障水利工程處于可控安全運行情況下。對帷幕灌漿技術進行科學應用,需要相關技術人員對合適的地質鉆機進行使用。對帷幕灌漿技術在水利工程施工中的應用進行分析,對于水利工程事業的未來發展意義深遠。

1帷幕灌漿施工方法

1.1先導孔鉆孔。通常情況下,相關技術人員進行具體施工過程中,習慣將導孔位置設置在帷幕的中心線上,此后從Ⅰ序孔中選取,在實際選過程中應當注意的是,在每個單元均需要選擇一個,然后將其作為先鉆孔,此后相應監理單位在施工現場對其進行明確。1.2帷幕灌漿鉆孔。對帷幕鉆孔技術進行應用過程中,主要使用的是XY-2PC型號的地質鉆機,在此基礎上使用鉆機金剛頭對其進行具體鉆孔,在進行打孔之前,先使用羅盤儀對鉆孔機進行校正??刂崎_孔直徑,通常將直徑設置為準91mm,對終孔直徑進行控制,使其保持在46mm以上[1]。對第一段鉆孔施工完成之后,便開始對其實施相應的壓水測試,若完成了灌漿之后,則對孔口管進行埋設,所埋設的孔口管要控制在2m以內,促使露出孔口表面10cm。要求對孔口管鑄造密實,為了進一步保障鉆孔的孔向位置具有較高的精確度,這時技術人員則在鉆機就為后,對枕木進行使用,或者對相應木板進行使用,將鉆機的位置墊平,此后以按照相應尺寸,找平鉆機的位置。為了進一步提高鉆機的穩定性,促使鉆機和空管在方向上是一致的,確保帷幕之間保持3.0m的距離。在對孔的方位進行設置,確保不能出現冒水情況。具體施工過程中,要求注意相關數據和在具體施工過程中出現的問題。需對其進行測量放點,將誤差控制在10cm以內。對鉆孔深度進行科學控制,在對其進行設計時,要求在10cm以下。對于每個帷幕而言,均需要明確測量孔斜以及方位角,尤其是在孔面20m以內,需對其進行準確測量。若施工所在地的巖層施工條件較好,下漿量小,這時需要開展從上到下的測斜檢查,如果對孔的施工沒能夠滿足要求,就需要對其進行立即修正,孔的底部位置可以出現一定誤差,具體情況如表1所示。當完成鉆孔作業時,等到灌漿或者灌漿完成之后,等待鉆孔時,若能夠在短時間內不開展具體施工,則要防止孔口進入雜物,預防孔口被阻塞[2]。1.3鉆孔沖洗、裂隙沖洗。對于不同帷幕來說,灌漿孔施工結束時,需要通過導管導入相應的清水,然后進行孔洞的清洗,直到水流清澈為止。在對帷幕進行灌漿施工之前,則使用壓力進行裂縫的沖洗,若壓力值在1.0MPa的時候,則對1.0MPa的水壓進行沖洗。1.4灌漿前壓水試驗。技術人員開展帷幕灌漿施工之前,需要對其進行適當爹壓水試驗,裂縫沖洗以及壓水試驗共同進行,對壓水實驗的水壓進行控制,促使壓力為灌漿壓力的80%。如果壓力值在1.0MPa以下,則使用1.0MPa的水壓進行沖洗,沖洗的時間大約為20min,但是每經過5min,則需要對水壓做一次記錄,最后算出透水率。

2帷幕灌漿技術施工工藝

2.1施工測量。站在帷幕灌漿技術的角度進行分析,其中最重要的環節便是對鉆孔進行有效控制,結合相關資料規定,對孔徑進行精確測量。對其進行具體測量過程中,要求充分掌握相關數據,確保數據的精確性,進行具體的測量施工時,還需對孔洞進行科學布設[3]。2.2帷幕灌漿方法。在帷幕灌漿覆蓋層的一段,技術人員通常使用孔口封閉循環灌漿方式進行,但是對于基巖的一段,則需要從上到下開展具體施工,此后需要將孔口進行封堵,然后在孔內使用循環分段灌漿技術進行具體施工。對于射漿管以及孔底距離而言,需要將其控制在50cm以下,這時在一排鄉鄰的兩個次序孔之間,設置鉆孔之間的高度差為15cm以上。2.3漿液濃度控制。對帷幕灌漿的漿液水灰比進行控制,其一共可以分為六個等級,分別為5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1,其中開罐的比例被控制在5:1。2.4漿液變換。帷幕灌漿技術,對漿液濃度進行變化,主要是先稀后濃,對其進行逐級變換。此外,對其進行變化需要按照一定的順序,具體原則如下所述:對漿液的水灰比進行控制,保持漿液的壓力不變,注入率有所下降或者注入率沒有發生變化的灌漿壓力情況下,均不會產生變化。如果在一定比例情況下,注入漿液的量在300L以上,或者對其進行灌漿達到30L/min時,則需要相關技術人員結合具體施工情況對其作出適當改變。2.5結束和鉆孔。針對帷幕灌漿技術而言,在每個階段,灌漿口位置均處于最大設計壓力下,這時的注入率則在1L/min以下,這時則需要灌注60min,從而結束施工。采用帷幕灌漿技術進行具體鉆孔時,技術人員一般選擇是全孔灌漿封孔方式,也就是將全部孔段均完成之后,再使用先導孔注漿法對孔捏的余漿比例進行變化,使其被控制在0.5:1,對灌漿塞進行使用,從而實現對孔洞的封堵,最后通過純壓力灌漿方式實施具體的孔洞封堵。

3問題處理

3.1灌漿中斷。在具體灌漿施工過程中,因為孔洞被堵塞,機械出現故障、輸漿管發生破裂,或者出現停電故障等原因等,導致施工人員在具體灌漿過程中,發生中斷[4]。針對這一問題進行預防,主要方式有:使用能夠滿足施工標準需求的輸漿管材料,施工時經常檢查是否連接牢固,是否發生堵塞現象和破損等情況。通過這種方式,促使灌漿泵性能以及施工需求得到有效滿足,進一步落實施工過程中的保養措施,每次完成灌漿之后,則開始對灌漿泵進行清洗,詳細操作,對壓力表進行及時矯正。此外,清洗高壓灌漿閥門以及灌漿堵塞等部件,此后對水電系統進行適當的檢查和保養。如果灌漿中斷,則應當采取科學措施,盡量縮短中斷時間,確保能夠及時復灌。3.2串漿。具體灌漿過程中,經常會出現漿液從其他鉆孔或者地下縫捏流出的問題,向帷幕設計范圍外流,這就有可能會引發串漿問題。這一問題發生的主要原因是在灌注孔間巖層時,因為有較多的縫隙相互串聯,從而促使灌漿出現聯通,引發串漿通路。對串漿問題進行處理,使用的主要是灌漿泵,在不同空洞位置進行設置,進行具體灌漿施工時,在串漿孔的上方位置,進行灌漿塞的具體安裝,從而將灌漿孔封堵嚴密。3.3漏漿。進行具體灌漿施工時,因為存在著較多的縫隙和較大的灌漿壓力,有可能會出現漿液注入率過大現象,這種情況下會引發大量的漏漿問題。對漏漿情況進行處理,主要措施為:使用低壓甚至自流式灌漿方式,能夠有效降低灌漿壓力,直到縫隙內填滿,適當降低漿液的流動性之后,進一步提升灌漿壓力。使用濃漿,也可以在灌注漿液時參入適量的沙料,降低漿液流動性,促使漿液在相應范圍內流動。長時間內,如果巖層出現大量進漿的時候,可以使用間歇灌漿的方式,開展一定時間的灌注后再停止灌漿,若漿液經過一段時間的凝結形成后,再實施灌漿施工[5]。3.4帷幕灌漿質量檢查。對帷幕灌漿質量進行檢查,主要采用壓水試驗方式,對質量進行檢查,主要是結合試驗結果和記錄的資料,最后對效果進行評定。對其進行質量檢查的具體時間是在灌漿結束后的14d內。檢查孔數是全部孔的10%,一個單元一定要設置一個以上的待檢孔,需將其深度控制在5m,使用單點法進行適當的壓水試驗,判斷透水率的合格標準為5Lu以下。

4結束語

綜上所述,在水利工程建設中使用帷幕灌漿技術,需要嚴格按照規定進行,順應時展,重點提升自身核心競爭力以及市場適應力。對水利工程項目進行具體建設過程中,需要對基礎灌漿施工技術水平做出進一步改善,從而有效提升水利工程質量,實現最大化經濟效率。

作者:趙 豐 姚文智 單位:貴州恒河生態水利建設集團有限公司

參考文獻

[1]姚利剛.關于水利工程中帷幕灌漿施工技術的有效運用分析[J].黑龍江水利科技,2016(11):118~120.

[2]萬曉銳.淺談基礎灌漿技術在水利工程施工中的應用[J].建材與裝飾,2015(46):262~263.

[3]陳秀杰,梁曉東.芻議巖基灌漿技術在水利工程施工中的應用[J].科技經濟市場,2015(09):14~15.

[4]賈華勝.淺談接縫灌漿技術在水利工程施工中的應用[J].科技創新與應用,2013(33):188.

[5]唐小成.帷幕灌漿施工技術在水利工程中的應用探討[J].科學之友,2011(08):90~91.