基础灌浆技术水利工程论文

2022-04-25

摘要:在水利工程建设中,地基的处理十分重要,直接影响到工程的质量,由于水利工程选址不同,地基的情况也复杂多变,为了确保工程质量,在地基处理时一般都采用基础灌浆技术,确保地基的稳固,使工程质量得到保证。因此,本文就此为切入点,首先对灌浆技术进行了简要阐述,最后对其基础灌浆技术在水利工程中的运用进行了详细的分析探讨,以供参考借鉴。以下是小编精心整理的《基础灌浆技术水利工程论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

基础灌浆技术水利工程论文 篇1:

试论水利工程中岩石基础灌浆技术

【摘要】基础灌浆是水利工程的施工重点之一,关系到水利工程整体质量与性能。岩石基础是水利工程常见基础形式,本文以岩石基础为例,对水利工程施工中涉及到的岩石基础灌浆处理技术作详细分析,并得出相关结论,供同行参考借鉴。

【关键词】水利工程;岩石基础;灌浆;施工技术

基础是水利工程的底部结构,起着支撑上部水工构造物荷载的作用。基础施工质量的好坏对水利工程主体结构的稳定性高低有影响,若施工质量得不到保障,工程主体结构稳定性也会随之降低,最终致使工程性能遭受损坏。岩石基础是水利工程的常用基础,施工一般采用灌浆处理法,下面,笔者结合水利工程岩基施工实践,对岩基施工中可能会应用到的灌浆处理技术作详细论述,具体内容如下。

一、岩基灌浆的概述以及水利工程基础处理的作用

岩基灌浆,即岩石基础施工中所采用的灌浆技术,主要意思是指,将某种胶凝性浆液按相关比例要求,钻孔灌注到岩石基础结构中,以此提高岩石基础的结构稳固性。在岩基灌浆是水利工程岩石基础施工中的常用技术,可以有效提高岩石基础的强度,改善其抗渗性能。

基础是水利工程的重要组成部分,其施工质量对工程整体质量有重要影响。基础施工处理的主要作用在于改善原基础的结构性能,消除原基础本身存在的各种质量缺陷,保证基础质量。此外,基础处理还是提高基础抗渗性、强度,改良基础整体性能的重要措施。

二、岩基灌浆技术分析

1、岩基灌浆技术的三大常见类型

水利工程岩基施工可采用灌浆技术,现结合岩基灌浆技术的分类,来对不同类型的灌浆技术作详细论述。

1.1帷幕灌浆

帷幕灌浆是岩基灌浆三种常用方式中的其中一种,基本原理是将帷幕布置到靠近迎水面的坝基内,使其形成一道防水防渗墙,以此提高坝基的抗渗性,避免坝基渗漏。帷幕灌浆在水利工程中应用时间很久,灌浆深度由工程地质条件决定,有的水利工程会将帷幕灌浆深度设置为百多米,为坝基抗渗性的提升奠定了基础。帷幕灌浆常用方法为单孔灌浆,该灌浆方式在具体实施时需要应用较大的灌浆压力。

水利工程岩基帷幕灌浆一般在蓄水之前实施,这样能更好的保证岩基灌浆质量。与其他灌浆处理技术相比,帷幕灌浆的工程量更大,且该技术在具体实施时容易与坝体施工产生时间上的冲突,需要提前做好施工时间安排。一般情况下,帷幕灌浆工作会在坝基灌浆廊道内部进行,这样更利于实现坝体上升与岩基灌浆的施工同步,可加大灌浆压力,提高灌浆质量。

1.2固结灌浆

固结灌浆处理的目的与帷幕灌浆处理相同,都是提高岩基的整体性与强度。水利工程岩基施工中,如果岩基的地质条件比较好,则固结灌浆部位要选择上、下游应力比较大坝基。如果地质条件比较差,灌浆部位则选择全部坝基,对坝基整体进行固结灌浆。固结灌浆的深度一般控制在5-8米,有的工程因施工需要,会将固结灌浆孔的深度设置为15-40米,此做法也是可行的。固结灌浆常用施工方法为群孔冲洗法和群孔灌浆法。

水利工程岩基施工可选用的固结灌浆部位为坝基混凝土,这样做的最大作用是防止基岩表面出现冒浆现象。固结灌浆期间同样需要控制灌浆压力,尽量加大灌浆压力,以优化灌浆效果。灌浆施工中如果遇到基岩较硬情况,可以直接在基岩表面实施无混凝土压重灌浆,以加大工程施工速度。如果选用钻孔灌浆方式,则必须等到基层表面混凝土强度满足设计强度的50%之后,再开始正式灌浆。

我国长江三峡水利工程部分坝基施工就采用了固结灌浆技术,配合混凝土浇筑与找找平技术,等到混凝土强度满足设计强度要求之后,开始实施固结灌浆。该工程坝基施工中,混凝土的浇筑厚度控制为30-40cm,目的是为了填平坝体基层的坑槽,填平之后,等到混凝土硬化,待混凝土强度满足了设计强度的70%,再进行固结灌浆。

黄河小浪底水利枢纽进水塔基岩进行的无盖重固结灌浆在基岩面上浇筑了30~40cm的垫层混凝土,在垫层混凝土的保护下.先进行表层3m的固结灌浆,在基岩面形成盖板后,再进行下部岩体灌浆。

二滩水电站拱坝坝基固结灌浆原则上由无盖重灌浆开始,至有盖重灌浆结束。无盖重灌浆在岩石裸露条件下施工,主要进行3m孔深以下岩体的灌浆,3m以上通过接管引至坝后集中地点,在浇筑坝体基础混凝土后再进行灌浆。同一地段的基岩灌浆必须按先固结灌浆后帷幕灌浆的顺序进行。

1.3接触灌浆

其目的是加强坝体混凝土与坝基或岸肩之间的结合能力,提高坝体的抗滑稳定性。一般是通过混凝土钻孔压浆或预先在接触面上埋设灌浆盒及相应的管道系统,也可结合同结灌浆进行。接触灌浆应安排在坝体混凝土达到稳定温度以后进行,以防止混凝土收缩产生拉裂。

2、灌浆的材料

不管选用何种灌浆技术,正式施工前期都要做好灌浆材料的选择,控制好材料的性能与质量。岩基灌浆材料的选择与使用应当满足以下几项基本要求:(1)浆液在受灌的岩层中应具有良好的可灌性,即在一定的压力下,能灌入到裂隙、空隙或孔洞中,充填密实。(2)浆液硬化成结石后,应具有良好的防渗性能、必要的强度和黏结力。(3)为便于施工和增大浆液的扩散范围.浆液应具有良好的流动性。(4)浆液应具有较好的稳定性,析水率低。

盐基灌浆以水泥灌浆最普遍。灌入基岩的水泥浆液,由水泥与水按一定配比制成,水泥浆液呈悬浮状态。水泥灌浆具有灌浆效果可靠、灌浆设备与工艺比较简单、材料成本低廉等优点。

水泥浆液所采用的水泥品种,应根据灌浆目的和环境水的侵蚀作用等因素确定。一般情况下,可采用标号不低于C45的普通硅酸盐水泥或硅酸盐大坝水泥,如有耐酸等要求,则选用抗硫酸盐水泥。

水泥颗粒的细度对于灌浆的效果有较大影响。水泥颗粒越细,越能够灌入细微的裂隙中,水泥的水化作用也越完全。对于帷幕灌浆,对水泥细度的要求为通过80m方孔筛的筛余量不大于5%。灌浆用的水泥要符合质量标准,不得使用过期、结块或细度不合要求的水泥。

对于岩体裂隙宽度小于200m的地层,普通水泥制成的浆液一般难于灌入。超细水泥不仅具有良好的可灌性,同时在结石体强度、环保及价格等方面都具有优势,特别适合细微裂隙基岩的灌浆。

三、结束语

总而言之,水利工程岩基灌浆施工是提高岩基强度和稳定性的重要方法,只有做好了施工控制与管理,选对了灌浆施工技术,岩基质量才能得到有效保障。在本篇文章中,笔者着重分析了三种常用岩基灌浆方法,并对其施工特点与作用作了详细论述,探讨了岩基灌浆施工中灌浆材料的选择,得出了一系列结论,希望对同行工作有所帮助。

参考文献

[1]朱录才.灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].科技传播,2011(03)

[2]姚富民.浅析灌浆技术在水利工程地基处理中的应用[J].民营科技,2009(12)

[3]戴莹.刍议水利工程基础施工灌浆技术要点[J].水利科技与经济,2011(07)

作者:贾正

基础灌浆技术水利工程论文 篇2:

水利工程中基础灌浆技术分析

摘要:在水利工程建设中,地基的处理十分重要,直接影响到工程的质量,由于水利工程选址不同,地基的情况也复杂多变,为了确保工程质量,在地基处理时一般都采用基础灌浆技术,确保地基的稳固,使工程质量得到保证。因此,本文就此为切入点,首先对灌浆技术进行了简要阐述,最后对其基础灌浆技术在水利工程中的运用进行了详细的分析探讨,以供参考借鉴。

关键词:水利工程;基础施工;灌浆技术;应用

引言

近年来,在我国经济建设快速发展的带动下,我国的水利工程建设取得了较快的发展。由于水利工程基础处于特殊的环境下,所以在对其地基施工技术选择时需要选择适宜的技术,对水利工程地基经常出现的问题能够起到更好的预防作用。基础灌浆技术的出现给水利工程地基施工带来了福音,由于基础灌浆技术能够适应不同的地质条件,而且实现对防渗水和防震等方面的处理功能,所以在水利工程施工中,通常都会利用基础灌浆技术来进行地基的施工,以此来有效的确保了水利工程地基的质量。

一、灌浆技术的简述

灌浆技术是利用高性能、高强度的建筑材料作为骨料,以水泥或有机高分子作为基质,再添加一定的外加剂后,用适量的水搅拌均匀,形成对裂缝封堵。地基加强的灌浆材料,注入施工孔隙并固化,起到提高水利工程或地基的强度、封堵裂缝的作用。在我国大力兴建水利工程的今天,灌浆技术的应用越来越广泛,其所具有的形变小、无毒害、耐老化等优点,在水利工程建设中充分发挥作用,为建成高质量的水利工程创造了条件。灌浆技术优点的具体内容为:

1、形变小

灌浆技术所应用的材料具有高性能、高强度等特性,在外加剂的作用下,可以使材料的性能更强,一旦固化将难以变形。这使得灌浆技术具有形变小这一特点。

2、无毒害

尽管灌浆技术所应用的材料中含有一些化学合成品,但是这些化学合成品并没有任何的毒害,不会给人的身体或周围环境带来不良影响。所以,可以安全放心的利用灌浆技术进行水利工程建设。

3、耐老化

灌浆技术还具有耐老化这一特点,主要是在灌浆中以水泥或有极高分子材料为骨料,并添加了抗老化的外加剂,这使得灌浆应用更持久,不必担心被老化这一问题

二、基础灌浆技术在水利工程中的运用

1、水利工程基础灌浆技术在工程严重漏水情况下的应用

在水利工程施工中,如果施工技术水平不高,或者施工选址不恰当,工程地址选在了溶沟或者溶洞中,这两种情况都有可能造成工程的漏水现象,漏水情况或多或少都会对工程的总体质量及使用寿命产生一定的影响,所以一旦发生漏水,要采取有效措施进行处理,确保工程质量。如果只采用普通的灌浆方式,效果很难体现,这时可采用充填级配料处理及模袋灌浆处理的方式进行漏水消除。

1.1 充填级配料处理方法的采用

在砂砾中要采用水泥浆直接灌入到其中,其中的水泥浆需要选择粘稠状,在水泥和砂礫接触的阶段,要关注砾石的直径范围是多少,在正常的情况下直径范围是呈现出逐渐变大的趋势。若这样的方法被广泛使用,所生成的效果不是特别理想时这种充填级配料是较为适当的选择材料。也就是水泥、粗砂、砾石等混合物经过这种方法的使用在地基方面会产生反过滤层现象这种现象是较为自然的。水利工程施工过程中在判断灌入量时要细致、准确在一定程度上要对填料的浪费情况有所避免。

1.2 模袋灌浆处理方法

在水利工程建设中,常常使用模袋灌浆,利用聚酯、尼龙等材质制成模袋,在袋中进行灌浆,这些特殊材质具有较高的耐磨性,可以根据需要设计成不同形状的模袋,在灌浆阶段应用,由于模袋具有一定的透性,浆中的水分能够渗出,但浆中的颗粒存在于浆中,所以袋中能保留颗粒。使水灰比得到降低,所以一方面能缩短水泥浆的凝固时间,另一方面,凝固后的强度也大大提升,提高灌浆的质量。

2、水利工程基础灌浆技术在岩溶地区施工过程中的应用

在岩溶地区进行地基处理时,并没有统一的施工经验,在施工时多数情况下是根据施工经验或是借鉴以往相类似工程的成果来进行施工,同时在施工中将基础施工中分为无填充的基础施工和有填充的基础施工两种,对于有填充的基础施工技术要求的更加严格一些,而对于基础施工技术的选择通常会根据岩溶的深度和大小来进行决定。

2.1 使用高压灌浆技术对岩溶地区实施基础灌浆

在有填充物施工过程中,往往会采用不冲洗高压灌浆方法,这样可以确保填充物更加密实,确保基础更加具有良好的稳定性和防渗水性。同时,利用不冲水高压灌浆时,其水泥浆在向土壤渗透过程中会呈现出网状结构,在这种情况下,就有效的保证了基础的稳定性,而且抗劈裂能力也较强。

2.2 使用高压旋喷灌浆技术对岩溶地区实施基础灌浆

高压旋喷是用特殊的喷嘴进行的,将水泥浆通过高压脉冲泵,经过很高的速度喷射到土层中,前提工作是用钻机对特定位置进行搜寻,搜寻到位置后再进喷浆施工,喷浆会产生很大的冲击力,把土体破坏掉,在喷浆时,可以调整旋杆的提升速度,控制旋喷的质量,让水泥浆和土体能够有效的结合,硬化后能在土中形成凝固的圆柱体,从而加强地基的稳固性能。

3、水利工程基础基础灌浆技术在大吸浆量情况中应用

在岩溶地区进行水利工程施工时,遇到岩缝是较为常见的现象,需要利用灌浆来对岩缝进行有效的处理,通常在进行岩缝灌浆时对水泥浆的使用量较小。但往往在施工过程中会遇到岩缝大量吸浆的情况,这多数情况下都是由于岩缝特殊的地质条件所导致的,吸入的大量砂浆可以流入到别的地方,也可能会从灌浆区附近的地表处溢出,出现大量吸浆情况出现时,水泥浆则会处于始终无法满足的情况,利用正常的施工工序无法对这种情况进行处理,所以需要采取必要的措施来解决。通常情况下处理措施有以下几种:

3.1 多次灌浆处理技术的采用

所谓多次灌浆所指的就是间歇性的灌浆,具体来分析要以灌浆的时间或者灌浆的数量为指标这个指标达到时就要将灌浆中断,然后得到特定的时间之后要将灌浆流程继续。在其中所涉及到的间隔时间要按照工程的具体要求来拟定,另外灌浆的地质情况和目的要根据实际清况的不同来分别制定,但不能超过4-8小时的时间。多次灌浆的处理方式在应用的过程中若要想将灌浆流程结束不是必须在设计压力达到之后再结束。如果结束灌浆的流程不能够在压力设计的情况下完成,可以让灌浆结束体现的降低压力的情况下,稍等一段时间后就能够开展打扫的流程。

3.2 限流措施的采用

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。

3.3 降压处理方法的采用

在灌浆的处理过程中,要适当的降低压力,可以采用自流的方式进行,待浆体成为凝固状的时候,同时又流动停止后,灌浆压力才可以恢复,处理的方式就能够根据正常的工序进行。

结束语

综上所述,灌浆技术所具备的优点较多,要将此技术提高应用度,要在最大程度上将此施工技术的优点发挥出来。可是,灌浆技术的缺点也是略微存在的,对施工的质量方面有着极大的影响。施工的过程中会借鉴到国外的技术,使得我国的研究流程还没有达到较深度的层次。并且,还要按照水泥浆的吸收量来对灌浆技术有所选择,对水泥浆的浪费情况要有所避免,要力求保障水利工程施工质量的同时,降低施工的成本。

参考文献

[1]汪峰.试论水利工程施工中的基础灌浆技术的应用[J].中国新技术新产品.2013(04).

[2]马也.论基础灌浆施工技术在水利工程基础施工中的作用[J].科技创新与应用.2013(05).

[3]邓舜民.水利工程中基础施工的灌浆技术分析[J].江西建材.2013(06).

作者:乐彤

基础灌浆技术水利工程论文 篇3:

水利工程中基础灌浆技术分析

摘要:近些年来,随着社会的不断发展进步,我国对水利工程建设越来越重视,而且投入也比较大,大量的水利工程项目投入建设。在水利工程建设中,地基的处理十分重要,直接影响到工程的质量,由于水利工程选址不同,地基的情况也复杂多变,为了确保工程质量,在地基处理时一般都采用基础灌浆技术,确保地基的稳固,使工程质量得到保证,本文主要针对水利工程中有关基础灌浆技术进行分析,希望能提供有益的参考。

关键词:水利工程;地基;灌浆

1 岩溶地段的灌浆施工

水利工程建设常常会遇到岩溶地段,这样的地段在处理上必须要格外注意,一旦处理不当,就会给工程的安全埋下隐患,除了灌浆处理技术,目前尚没有特别好的处理方法。在对岩溶地区进行基础施工时,要先对所在地段进行详细的勘察,根据施工情况、地质特点、岩溶深浅、分布情况等进行全方位的了解,然后制定相应的技术方案,对于岩溶地区的基础施工,一般分为有填充物和没有填充物。在进行基础处理时,一般采用不冲洗高压水泥灌浆,这种方式能大大提高基础的稳定性、抗渗性,也可以采用使水泥浆液以条带状向土体中穿插,凝结后,会形成网络包裹进而提高地基的稳固性能。高压喷浆技术主要是利用高压喷嘴,通过灌浆管不断钻进,把喷嘴送到指定位置,水泥喷浆强大的压力会把原有土层破坏,水泥浆液会和被破坏的土层泥土进行充分混合相融,凝固后形成一个结实的柱体结构,这样会使岩溶地区的基础变得稳定坚固。高压灌浆技术在处理岩溶地段的地基应用较为普遍,效果不错。

2 浅层岩溶地区和深层岩溶地区的基础灌浆

对于浅层岩溶地段,因为岩溶埋藏的不是很深,可以利用机械先把填充物全部挖掘出来,然后再用水泥进行回填,完成灌浆,此种地段的灌浆基本都在露天完成,施工相对容易一些,工序也较简单。对于埋层较深的岩溶,在灌浆时,一般不适合用高压喷灌浆技术,因为水泥浆进入深层岩溶时,会对里面的填产物充生排斥,然后形成固化,对进一步灌浆造成阻碍,使得灌浆面不大,影响基础的稳定,多数采用钻孔注浆技术进行处理。

3 大吸浆量情况的灌注

在基础灌浆作业时,常常会遇到大量吸浆的情况,使灌浆作用不能在预计施工作业时间内完成。通常的岩缝灌浆在1~3个小时内都会结束,对于水泥浆量的消耗也都正常。但遇到大吸浆情况,这样的地层结构会使浆量消耗很大,因为灌进地层的水泥浆会从别的地方涌出,使灌浆时间延长。遇到这种情况,一定要做好相应的处理,采用妥善的解决方案,首先要进行限流,控制注浆的速度,减少注浆量,使浆液的流动速度变慢然后慢慢凝结,但一直要保持灌浆结束的最终要求才能结束。再有就是采用降低压力或者是自流的方法进行施工处置,等到泥浆全部都凝结之后,可以采取多次灌浆的方法,在进行基础灌浆施工时,可以适当将灌浆压力降低,在灌浆凝固之后,没有别的原因可按设计压力进行灌浆。

4 严重漏水的情况下灌浆施工

水利施工过程中选址十分关键,但因地形地貌的不同,一些工程所处位置不得不面对复杂的地基情况,由于各种原因,常常会遇到漏水的情况,这时施工条件变得困难,如不采取有效的方案,会出现跑浆现象,消耗大量的浆液,延长灌浆时间,使成本增加。这时可采取充填级配料处理方法和采用模袋灌浆的方法进行施工,两种方法都各有优点,可以根据具体的情况适当采用。

模袋变形能力强,适应环境形状的变化,有效堵塞溶洞,另外也较耐磨,而且浆液定形凝固后强度增强。充填级配料的时候如果使用砾石的效果不好,也可利用粘稠度较高的水泥冲灌级配料,水泥冲灌级配料的材料和数量应该灵活掌握。

4.1 充填级配料处理方法

这种方法就是用粘稠状的水泥浆,直接灌入砂砾中,水泥浆与砂砾结合而形成坚固的凝结体,从而增强地基的抗渗性能及稳固性。在灌注时,要注意砾石的直径,一般都是呈逐渐变大的趋势。对于灌入量要进行细致、准确的判断,避免浪费填料,填料可以是水泥浆,也可以是水泥、粗砂、砾石等混合物,实践证明,混合物充填是相对自然的,灌后会产生反过滤层,把一些裂缝有效堵住,同时使水利工程的抗渗水性能得到提高。

4.2 模袋灌浆处理方法

在水利工程建设中,常常使用模袋灌浆,利用聚酯、尼龙等材质制成模袋,在袋中进行灌浆,这些特殊材质具有较高的耐磨性,可以根据需要设计成不同形状的模袋,在灌浆阶段应用,由于模袋具有一定的透性,浆中的水分能够渗出,但浆中的颗粒存在于浆中,所以袋中能保留颗粒。使水灰比得到降低,所以一方面能缩短水泥浆的凝固时间,另一方面,凝固后的强度也大大提升,提高灌浆的质量。

5 结语

水利是农业命脉,水利工程直接反映水利水平的高低,而在水利工程建设中,基础的稳定性与否,对于水利工程质量至关重要。在常规的地基处理中,灌浆施工是常用的技术,而且这项目技术经过大量的实践验证,目前仍是行之有效的方法,但此项目技术相当复杂,对工程设计和施工都有很高的要求,所以要引起足够的重视,在施工中要充分考虑各种技术指标及详尽的设计方案,尽力优化设计程序,在施工技术方面发挥特长,避开不足,使每一种基础灌浆技术都起到很好的效果,确保基础施工达到高质量、高标准,保证工程的巡全运行。

作者简介:高英杰,大专学历,公主岭市秦家屯灌区管理中心,工程师,研究方向:水利水电工程建筑。

作者:高英杰

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