水利水电工程中高压喷射灌浆技术
摘要
关键词
水利水电工程;高压喷射;灌浆技术
正文
水利水电工程作为国家基础设施的重要组成部分,其安全性和可靠性直接关系到国家经济的发展和社会的稳定。在工程建设过程中,由于地质条件的多样性和特殊性,土石体的结构稳定性和岩土体的渗透性成为工程中需要特别关注的问题。为了解决这些问题,高压喷射灌浆技术应运而生,高压喷射灌浆技术是通过在岩土体内注入特定的浆液材料,能填充、密实并固结土石体,提高其抗渗透性和整体强度。
一、高压喷射灌浆技术的原理
(一)浆液成分调配
在通常情况下,浆液的主要成分包括水泥、粉煤灰、膨胀剂等,这些成分经过科学合理的配比,形成具有一定流动性和均匀性的浆液。而水泥作为主要的胶凝材料,能通过水化反应形成坚固的胶结体,提高岩土体的强度和稳定性;粉煤灰则常用作掺合材料,可以改善浆液的流动性和延迟凝结时间,适应不同的施工需求;膨胀剂的加入能让浆液膨胀,填充更多的岩石缝隙,从而提高充填效果。而通过对这些成分的合理组合,浆液能适应不同的地质条件,还可以在高压注入过程中保持稳定的性能,确保充填体在岩土体中形成均匀、牢固的结构。
(二)浆液固结效应
浆液固结效应是高压喷射灌浆技术中一项关键的原理。一旦浆液被高压注入岩土体中,会迅速与岩石内的水分和颗粒发生反应,水泥等胶凝材料在水的作用下逐渐水化固结,形成坚固的充填体。这种固结效应能填充岩土体的空隙,提高整体的密实性,还能增加岩土体的抗渗透性和抗压强度。充填体的形成不仅能改善地基的力学性质,也可以有效地阻止水的渗透,提高岩土体的整体稳定性。而浆液固结效应的形成,是高压喷射灌浆技术成功的基础,能为工程提供可靠的基础支撑和改良效果。
二、水利水电工程中的高压喷射灌浆技术的应用要点
(一)混凝土围堰高压灌浆找平
在水利水电工程中,混凝土围堰的平整度直接影响到工程的稳定性和防渗性能。特别是在长期运行中,由于各种原因,围堰表面可能出现不平整、开裂等问题,从而降低了其力学性能和抗渗透能力。为了解决这一问题,高压喷射灌浆技术成为一项不可或缺的修复手段。该技术通过将合适的浆液以高压注入混凝土围堰的不平整表面,实现表面的找平和充填。在这个过程中,工作人员可以根据实际情况选择不同配方的浆液,确保其在喷射后能迅速固结并形成坚固的充填体,能有效地改善围堰表面的性能,填平表面的不平整,修复裂缝,提高围堰的整体平整度和结构强度。同时通过高压喷射灌浆技术的应用,混凝土围堰能恢复其设计要求的稳定性和防渗透性能,有助于延长围堰的使用寿命,减少维护成本,确保水利水电工程的长期稳定运行。
(二)配合使用好定位技术
在进行高压喷射灌浆施工时,需要配合并使用定位技术,包含先进的测量手段和定位设备的使用,以此来保证喷射灌浆材料能准确地注入到目标区域。而在水利水电工程中,通过巧妙地融入先进的定位技术,能显著让高压喷射灌浆技术更精准地应用于各种不同的工程场景中,从而进一步提升施工的效率和充填效果。利用准确的定位,工作人员能确保喷射的浆液精准地达到预定的目标区域,有助于实现充填体的均匀分布和紧密连接。这对于地基的强化具有积极影响,还可以确保该工程的整体稳定性。而在水利水电工程领域,充分运用先进的定位技术,让高压喷射灌浆技术在实践中更具准确性和可操作性,从而为工程的高效开展提供可靠的技术支持。
(三)造孔
在进行钻孔以前,先用经纬仪对孔位进行定位,并确保其与图纸上的坐标最大偏差不超过5厘米。如果孔内有过大的偏离,则需重钻。对钻孔位置进行检查,确保钻孔位置没有显著的偏离,才能进入施工现场。而为了避免钻机在钻削过程中发生倾斜和晃动,影响成孔质量,必须先对地表进行整平,再铺若干个垫木,用水准仪检验和调节垫,让其保持水平状态,再把钻机放在垫木上。利用经纬仪将钻机主轴和水平面成90度角,将钻机安装好,设置好钻头速度、进给压力、钻深等参数。当钻机开始钻进时,现场的施工人员也要注意钻机的工作状态,当发现压力读数升高而钻孔深度没有变化时,要考虑到有可能是碰到了坚硬的岩石,对此,要对钻进方法进行调整,采用冲击钻进的方式来破岩,以确保钻孔的平稳性。不仅如此,还应该对钻孔深度进行实时监控,防止出现超钻、欠钻现象。待孔深满足设计要求以后,用反旋法将钻具拔出,清除孔中的沉渣和碎石,检查成孔效果,保证孔径、斜度等指标满足规定,没有发现孔壁破裂现象。最后用清水冲钻孔,见水清后才能停下来。之后,钻机则会移到下一个孔位,然后再钻。
(四)高压喷射灌浆
在配制好的浆液以后,应该尽早进行高压喷射灌浆,按照一定的时序间隔不少于3天,这样可以有效地降低混浆等问题。在下井以前,应该在附近的空地上试喷,主要是检查装置的工作情况,管道有没有堵塞,并对喷水方向进行修正。在此基础上,将注浆导管插入孔底15-20厘米的位置,并设置注浆压力、注浆流量、振速等工作参数。当设置好所有的参数以后,启动设备,进行注浆。现场高压旋喷注浆应遵循“边喷边摇边抬”的施工方法,由下而上进行注浆。在此过程中,施工人员也要注意各方面的施工参数,如注浆压力的稳定性、浆液的数量有无增减、进、出浆的比重等,如有不正常现象,应及时终止灌浆,待问题得到解决后方可进行。而在施工过程中,还要确保注浆顺畅地上返,让其在堵塞裂缝后能顺畅地从孔中流出,防止大坝裂缝。当孔口出现返浆现象时,也要立即停止注浆,经过一定时间以后,再用注浆机进行第二次灌浆,直至孔口浆液表面无明显下落,再移到下一孔继续灌浆。
(五)做好基础防护工作
在高压喷射灌浆技术的应用中,应该充分重视基础防护工作,其中主要涵盖对施工现场周围环境的周密保护,防止浆液对水体造成污染。同样的,还要让施工人员做好安全防护措施。在水利水电工程中,精心策划和实施基础防护工作能有效确保施工过程的安全性,更可以最大程度地减少对周边环境造成的不良影响。而从总体的角度来说,良好的基础防护工作是在施工现场建立起牢固的屏障,防止浆液外泄,同时也意味着在操作人员层面采取一系列科学合理的措施,确保其在高压喷射灌浆过程中人身安全。这种全面而细致的基础防护工作在水利水电工程中具有重要的实践价值,可以保障工程的顺利推进,同时又注重对环境的爱护和对相关人员人身安全和财产安全的关切。另外,通过科学管理和严密控制,高压喷射灌浆技术在工程实践中安全高效地应用,为水利水电工程的可持续发展贡献了积极力量。
结束语:
总之,高压喷射灌浆在水利水电工程中起到了非常重要的作用。因此,在处理时一定要严格遵循规定的施工程序,对细节进行细致控制。通过有效的处理方法,提高建筑的整体稳固性,这对保证水利水电工程的防渗和高效工作具有重要意义。
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