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帷幕灌浆技术在水利工程中的应用

【摘要】针对帷幕灌浆技术在水利工程施工中的应用进行分析,阐述了帷幕灌浆施工方法,内容有:先导孔钻孔,帷幕灌浆钻孔,钻孔冲洗、裂隙冲洗,灌浆前压水试验。此外,阐述了帷幕灌浆技术施工工艺,内容包括:施工测量、帷幕灌浆方法浆液浓度控制、浆液变换、结束和钻孔。最后对技术应用过程中的问题进行分析,介绍了不同问题的处理方式,有灌浆中断、串浆、漏浆等。

【关键词】帷幕灌浆;水利工程;钻孔

帷幕灌浆技术是一种具有较高实用性的技术,具有比较广泛的应用范围。经常被人们应用在水利工程建设中,主要对底部基岩进行处理,通过这一技术的使用,保障水利工程处于可控安全运行情况下。对帷幕灌浆技术进行科学应用,需要相关技术人员对合适的地质钻机进行使用。对帷幕灌浆技术在水利工程施工中的应用进行分析,对于水利工程事业的未来发展意义深远。

1帷幕灌浆施工方法

1.1先导孔钻孔。通常情况下,相关技术人员进行具体施工过程中,习惯将导孔位置设置在帷幕的中心线上,此后从Ⅰ序孔中选取,在实际选过程中应当注意的是,在每个单元均需要选择一个,然后将其作为先钻孔,此后相应监理单位在施工现场对其进行明确。1.2帷幕灌浆钻孔。对帷幕钻孔技术进行应用过程中,主要使用的是XY-2PC型号的地质钻机,在此基础上使用钻机金刚头对其进行具体钻孔,在进行打孔之前,先使用罗盘仪对钻孔机进行校正。控制开孔直径,通常将直径设置为准91mm,对终孔直径进行控制,使其保持在46mm以上[1]。对第一段钻孔施工完成之后,便开始对其实施相应的压水测试,若完成了灌浆之后,则对孔口管进行埋设,所埋设的孔口管要控制在2m以内,促使露出孔口表面10cm。要求对孔口管铸造密实,为了进一步保障钻孔的孔向位置具有较高的精确度,这时技术人员则在钻机就为后,对枕木进行使用,或者对相应木板进行使用,将钻机的位置垫平,此后以按照相应尺寸,找平钻机的位置。为了进一步提高钻机的稳定性,促使钻机和空管在方向上是一致的,确保帷幕之间保持3.0m的距离。在对孔的方位进行设置,确保不能出现冒水情况。具体施工过程中,要求注意相关数据和在具体施工过程中出现的问题。需对其进行测量放点,将误差控制在10cm以内。对钻孔深度进行科学控制,在对其进行设计时,要求在10cm以下。对于每个帷幕而言,均需要明确测量孔斜以及方位角,尤其是在孔面20m以内,需对其进行准确测量。若施工所在地的岩层施工条件较好,下浆量小,这时需要开展从上到下的测斜检查,如果对孔的施工没能够满足要求,就需要对其进行立即修正,孔的底部位置可以出现一定误差,具体情况如表1所示。当完成钻孔作业时,等到灌浆或者灌浆完成之后,等待钻孔时,若能够在短时间内不开展具体施工,则要防止孔口进入杂物,预防孔口被阻塞[2]。1.3钻孔冲洗、裂隙冲洗。对于不同帷幕来说,灌浆孔施工结束时,需要通过导管导入相应的清水,然后进行孔洞的清洗,直到水流清澈为止。在对帷幕进行灌浆施工之前,则使用压力进行裂缝的冲洗,若压力值在1.0MPa的时候,则对1.0MPa的水压进行冲洗。1.4灌浆前压水试验。技术人员开展帷幕灌浆施工之前,需要对其进行适当爹压水试验,裂缝冲洗以及压水试验共同进行,对压水实验的水压进行控制,促使压力为灌浆压力的80%。如果压力值在1.0MPa以下,则使用1.0MPa的水压进行冲洗,冲洗的时间大约为20min,但是每经过5min,则需要对水压做一次记录,最后算出透水率。

2帷幕灌浆技术施工工艺

2.1施工测量。站在帷幕灌浆技术的角度进行分析,其中最重要的环节便是对钻孔进行有效控制,结合相关资料规定,对孔径进行精确测量。对其进行具体测量过程中,要求充分掌握相关数据,确保数据的精确性,进行具体的测量施工时,还需对孔洞进行科学布设[3]。2.2帷幕灌浆方法。在帷幕灌浆覆盖层的一段,技术人员通常使用孔口封闭循环灌浆方式进行,但是对于基岩的一段,则需要从上到下开展具体施工,此后需要将孔口进行封堵,然后在孔内使用循环分段灌浆技术进行具体施工。对于射浆管以及孔底距离而言,需要将其控制在50cm以下,这时在一排乡邻的两个次序孔之间,设置钻孔之间的高度差为15cm以上。2.3浆液浓度控制。对帷幕灌浆的浆液水灰比进行控制,其一共可以分为六个等级,分别为5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1,其中开罐的比例被控制在5:1。2.4浆液变换。帷幕灌浆技术,对浆液浓度进行变化,主要是先稀后浓,对其进行逐级变换。此外,对其进行变化需要按照一定的顺序,具体原则如下所述:对浆液的水灰比进行控制,保持浆液的压力不变,注入率有所下降或者注入率没有发生变化的灌浆压力情况下,均不会产生变化。如果在一定比例情况下,注入浆液的量在300L以上,或者对其进行灌浆达到30L/min时,则需要相关技术人员结合具体施工情况对其作出适当改变。2.5结束和钻孔。针对帷幕灌浆技术而言,在每个阶段,灌浆口位置均处于最大设计压力下,这时的注入率则在1L/min以下,这时则需要灌注60min,从而结束施工。采用帷幕灌浆技术进行具体钻孔时,技术人员一般选择是全孔灌浆封孔方式,也就是将全部孔段均完成之后,再使用先导孔注浆法对孔捏的余浆比例进行变化,使其被控制在0.5:1,对灌浆塞进行使用,从而实现对孔洞的封堵,最后通过纯压力灌浆方式实施具体的孔洞封堵。

3问题处理

3.1灌浆中断。在具体灌浆施工过程中,因为孔洞被堵塞,机械出现故障、输浆管发生破裂,或者出现停电故障等原因等,导致施工人员在具体灌浆过程中,发生中断[4]。针对这一问题进行预防,主要方式有:使用能够满足施工标准需求的输浆管材料,施工时经常检查是否连接牢固,是否发生堵塞现象和破损等情况。通过这种方式,促使灌浆泵性能以及施工需求得到有效满足,进一步落实施工过程中的保养措施,每次完成灌浆之后,则开始对灌浆泵进行清洗,详细操作,对压力表进行及时矫正。此外,清洗高压灌浆阀门以及灌浆堵塞等部件,此后对水电系统进行适当的检查和保养。如果灌浆中断,则应当采取科学措施,尽量缩短中断时间,确保能够及时复灌。3.2串浆。具体灌浆过程中,经常会出现浆液从其他钻孔或者地下缝捏流出的问题,向帷幕设计范围外流,这就有可能会引发串浆问题。这一问题发生的主要原因是在灌注孔间岩层时,因为有较多的缝隙相互串联,从而促使灌浆出现联通,引发串浆通路。对串浆问题进行处理,使用的主要是灌浆泵,在不同空洞位置进行设置,进行具体灌浆施工时,在串浆孔的上方位置,进行灌浆塞的具体安装,从而将灌浆孔封堵严密。3.3漏浆。进行具体灌浆施工时,因为存在着较多的缝隙和较大的灌浆压力,有可能会出现浆液注入率过大现象,这种情况下会引发大量的漏浆问题。对漏浆情况进行处理,主要措施为:使用低压甚至自流式灌浆方式,能够有效降低灌浆压力,直到缝隙内填满,适当降低浆液的流动性之后,进一步提升灌浆压力。使用浓浆,也可以在灌注浆液时参入适量的沙料,降低浆液流动性,促使浆液在相应范围内流动。长时间内,如果岩层出现大量进浆的时候,可以使用间歇灌浆的方式,开展一定时间的灌注后再停止灌浆,若浆液经过一段时间的凝结形成后,再实施灌浆施工[5]。3.4帷幕灌浆质量检查。对帷幕灌浆质量进行检查,主要采用压水试验方式,对质量进行检查,主要是结合试验结果和记录的资料,最后对效果进行评定。对其进行质量检查的具体时间是在灌浆结束后的14d内。检查孔数是全部孔的10%,一个单元一定要设置一个以上的待检孔,需将其深度控制在5m,使用单点法进行适当的压水试验,判断透水率的合格标准为5Lu以下。

4结束语

综上所述,在水利工程建设中使用帷幕灌浆技术,需要严格按照规定进行,顺应时代发展,重点提升自身核心竞争力以及市场适应力。对水利工程项目进行具体建设过程中,需要对基础灌浆施工技术水平做出进一步改善,从而有效提升水利工程质量,实现最大化经济效率。

作者:赵 丰 姚文智 单位:贵州恒河生态水利建设集团有限公司

参考文献

[1]姚利刚.关于水利工程中帷幕灌浆施工技术的有效运用分析[J].黑龙江水利科技,2016(11):118~120.

[2]万晓锐.浅谈基础灌浆技术在水利工程施工中的应用[J].建材与装饰,2015(46):262~263.

[3]陈秀杰,梁晓东.刍议岩基灌浆技术在水利工程施工中的应用[J].科技经济市场,2015(09):14~15.

[4]贾华胜.浅谈接缝灌浆技术在水利工程施工中的应用[J].科技创新与应用,2013(33):188.

[5]唐小成.帷幕灌浆施工技术在水利工程中的应用探讨[J].科学之友,2011(08):90~91.

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