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水利工程中灌浆施工工艺探讨

摘 要:笔者结合多年工作经验,对水利工程中灌浆施工工艺进行了探讨。 
关键词:水利工程 灌浆 浆液的浓度 渗透 压力 控制 
   
  灌浆对于建筑物防渗和地基加固有很好的效果,灌浆技术能够提高建筑地基的密度和承载力,弥补地基因土质较差、裂缝、断层破碎带以及建筑物本身存在的接缝而对工程造成的损害。是水利工程不可或缺的环节,并且能够有效的保证水利工程的正常运行,因此研究灌浆施工技术具有十分重要的现实意义。 
  灌浆施工技术种类众多,应用各不相同,根据不同的标准可以划分成不同的类型。按照灌浆的目的,灌浆可以分为固结灌浆、帷幕灌浆、接触灌浆、接缝及补强灌浆、劈裂灌浆、高压喷射灌浆等;不同的灌浆技术的施工要点各不相同,但是作为一个整体,灌浆施工技术又有其共同点。本文把灌浆施工技术作为一个整体,研究其施工的要点和过程。 
  1 灌浆施工前的准备工作 
  灌浆施工前的准备工作是十分必要的,对保证灌浆施工的成功具有重要作用。灌浆施工前,首先要对水利工程所处的地区进行详细勘探,尤其是地质情况和水文情况,要准确掌握工程地基的岩石性质、裂缝、断层破碎带、岩溶分布以及岩石的透水性、地下水的水质和流速等情况;其次,对于规模较大的灌浆工程,在施工前必须进行现场灌浆实验,以便确定灌浆孔深、孔距、排距、排数,选定灌浆材料、压力、顺序、施灌方法、质量标准及检查方法等。再次,根据勘察和灌浆实验情况,采取正确的灌浆方法,做出详细的计划。 
  2 灌浆施工的步骤 
  灌浆施工技术大致可以分为以下几个步骤: 
  1)钻孔。由于一般的水利工程要求钻孔垂直,因此在钻孔时要注意测量孔斜。测量孔斜应分段进行,发现孔斜超过允许偏差时要重新扫孔纠偏。钻机的定位要准确,立轴垂直,开孔孔位的偏差值应控制在10cm以内。要特别注意的是,在砂砾石层进行钻孔时,应注意采用套管跟进法或优质的泥浆固壁。 
  2)冲洗。在钻孔之后,为了保证灌浆质量,要及时将残存在孔底和孔壁的充填物用高压水流冲洗干净,直至水流变清。同时,对于岩层缝隙中的填充物也要冲洗干净。按冲洗方法分为压力水连续冲洗、脉动冲洗和压气抽水冲洗。 
  3)压水。为了了解岩层的渗透情况,与之前勘探的地质资料相比照,以便能够根据岩层的渗透情况确定开灌时的浆液浓度,了解岩层的渗透性与每个灌浆段实际灌入的干料的关系,掌握各次序灌浆孔渗透性的规律,每个灌浆段都要进行简易的压水实验。进行压水实验时,应按照自上而下的顺序,分段卡塞进行实验。 
  4)灌浆。各种灌浆施工技术在开灌阶段都要注意两个问题的选择,灌浆方式和灌浆顺序。 
  灌浆方式主要有两种,纯压式灌浆和循环式灌浆。纯压式灌浆是指单纯的将浆液灌入钻孔或者岩石裂缝,不让其返回地面循环。这种灌浆方式适合较大裂缝的岩层,钻孔不能太深,如化学灌浆常采用这种方式。因为循环式灌浆能够使浆液保持流动状态,所以能够有效的减少颗粒沉淀,提高灌浆质量,因此被人们广泛应用。 
  各类灌浆施工技术都要按照规定的顺序进行,大致可以分为一序孔、二序孔、三序孔等,随着序数增加,灌浆孔逐渐加密。按照灌浆顺序,有一次灌浆法和分段灌浆法。一次灌浆法即将有压浆液一次性灌入到全孔中,适合浅孔灌浆。这两种灌浆法可以获得较好的灌浆质量,减少施工事故,但是缺点在于灌浆时间较长。 
  5)封孔。每个孔结束灌浆后,都要采用压力灌浆封孔法进行封孔。 
  3 灌浆施工应注意的事项 
  灌浆施工过程应注意以下几点,以免造成不必要的损失: 
  1)控制好浆液浓度。灌浆施工过程中,必须定期检查裂缝的吸浆量,然后根据吸浆量的变化情况及时调整浆液的浓度,不能保持整个施工过程浆液浓度无变化。浆液浓度低,流动性就好,但是会造成灌浆范围扩散,而且收缩时容易造成水泥结石与岩石裂缝面的脱开,使防渗性和固结质量降低;灌浆施工过程应遵循浆液从稀到浓的规律,准确把握浆液的浓度变化尺度; 
  2)妥善应对突发事故。灌浆施工过程中,突发事件是很难避免的,所以要妥善的应对。灌浆施工过程常出现的事件常见的有灌浆中断、地面抬动、串浆、冒浆或绕塞反浆等。灌浆中断时,应采取冲洗钻孔或者扫孔的措施,尽快恢复灌浆。恢复灌浆时,要使用与开灌时级别相近的浆液进行灌注。出现冒浆时,应采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。发生串浆时,如果串孔具备灌浆条件,可以同时进行灌注,如不然,应将串孔堵住,持续到灌浆结束。事故发生后应该立刻查明原因,及时进行处理,必要时停工处理; 
  3)控制好灌浆压力。灌浆压力控制不好,会造成地面和岩石面抬动,不仅会使灌浆过程因突发事故中断,而且会严重影响灌浆的质量,对整个水利工程造成不良影响。因此,在灌浆过程中应控制好灌浆压力。应根据钻孔和裂缝的实际情况适时调整压力的大小。 
  4 结语 
  灌浆施工过程是一个复杂的系统工程,灌浆质量的好坏直接影响水利工程的成败。鉴于灌浆施工技术种类较多,在灌浆施工技术应用到水利工程中时,应根据工程的实际情况采取正确的灌浆种类,保证水利工程的整体施工质量。 
  参考文献: 
  [1]万兆龙.水利水电工程基础施工灌浆技术分析[J].科技资讯,2009(12). 
  [2]余�晓.劈裂灌浆技术在水库加固工程中的应用[J].安徽水利水电职业技术学院学报,2007(14). 

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