水库大坝防渗帷幕灌浆工程施工工艺

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水库大坝防渗帷幕灌浆工程施工工艺

2024-07-06 19:53| 来源: 网络整理| 查看: 265

前言:防渗帷幕灌浆工程施工技术对于水库大坝来说具有重要价值,不仅可以显著提升大坝的安全性和稳定性,延长使用寿命,而且对于提高水资源的利用效率、保护生态环境、降低长期维护成本等方面都具有积极作用。随着该技术的不断发展和完善,未来在水库大坝等水利工程中的应用将越来越广泛,其价值将进一步得到发挥。

一、水库大坝防渗帷幕灌浆工程施工工艺  

(一)钻孔

钻孔是防渗帷幕灌浆工程的基础工作,其质量直接影响到后续工序的顺利进行。在这一环节,一般采用旋转钻进和冲击钻进两种主要方法。选择适用的钻孔方法依据地质情况而定:在地质较为坚硬的区域,常采用旋转钻进;而在地质较为疏松的地区,则可能选择冲击钻进。钻孔的直径和深度根据设计要求和地质条件来决定。钻孔时,必须确保钻孔位置的精确性,以保证灌浆能够有效地封堵地下裂隙,达到预期的防渗效果。

(二)冲洗钻孔与裂隙

完成钻孔工作后,接下来的工作是冲洗钻孔。这一步骤是为了清除钻孔过程中产生的岩屑、泥浆以及其他杂质[1],以减少这些杂质对灌浆效果的负面影响。冲洗钻孔通常采用清水或稀释泥浆进行,通过反复冲洗,确保钻孔内壁干净,无悬浮物。此外,冲洗还有助于了解地下岩石的裂隙情况,为后续的灌浆工作提供重要信息。冲洗的过程中,要注意冲洗的压力和速度,过大的压力可能会导致地层松动,影响灌浆的稳定性;而速度过慢,则可能无法有效清除岩屑和杂质。因此,冲洗作业需要经验丰富的技术人员操作,以确保达到最佳的冲洗效果。

在冲洗钻孔的基础上,裂隙处理工作是为了进一步确保灌浆效果。通过冲洗钻孔,技术人员可以对钻孔周围的裂隙情况有一个大致的了解,而裂隙处理则是针对发现的裂隙采取有效的处理措施,确保灌浆材料能够平稳地进入裂隙,充分发挥防渗效果。裂隙处理通常包括扩孔和洗孔两个过程,扩孔是为增大裂隙内的空间,以便灌浆材料能够充分填满;洗孔则是在扩孔之后,通过专门的工具对裂隙进行清洗,以确保裂隙中无残留的岩屑或泥浆等障碍物,从而为灌浆创造有利条件。

(三)压水试验

压水试验是防渗帷幕灌浆工程的起始步骤,其目的在于通过引水产生压力,模拟自然条件下水对大坝可能产生的渗透压力。通过这一过程,可以准确发现大坝体内部及其基座中可能存在的微细裂缝或渗透通道。这一步骤对于确定灌浆方案具有指导意义[2],准确地找出需要进行灌浆处理的位置,为后续工作打下坚实基础。

(四)制浆

步骤涉及到将水泥与特定的化学助剂按照一定比例混合,调制成特定粘度和流动性的浆液。优质的浆液不仅需要具备良好的渗透性和稳定性,而且还要确保在灌入裂缝后能迅速凝固,从而有效封堵裂缝和渗透通道。不同的浆料配比方案,会根据裂缝的宽度、深度以及渗水情况进行调整,以确保灌浆效果达到最佳。

(五)帷幕灌浆

帷幕灌浆是实现大坝防渗目的的核心步骤,即将之前调制好的浆液,按照确定的方案,通过钻孔压入大坝体内部或其基座的裂缝中。这一过程中,选择恰当的灌浆压力至关重要,既要保证浆液能够充分渗透到所有的裂缝和渗透通道中,又要避免压力过大而引起新的裂缝。灌浆过程中,还需要实时监控浆液的流量和压力,确保浆液均匀填充裂缝,达到密封和固化效果。

(六)封孔

帷幕灌浆完成后,就需要进行封孔作业,即对用于灌浆的钻孔进行密封处理,防止灌入的浆液随后流失,确保灌浆效果。封孔通常使用与浆液相同或相似的材料进行封堵,以保证封堵材料和浆液之间的良好结合。此外,封孔不仅要注重质量,还要确保及时进行,避免浆液凝固前的流失,影响灌浆效果的稳定性和持久性。

二、水库大坝防渗帷幕灌浆工程施工注意事项

(一)表面冒浆

施工准备阶段,首先需要做好详细的工程勘察,了解地质结构以及水文地质条件,以此为基础进行合理的施工设计。施工过程中,一种常见的现象是表面冒浆,这通常指的是在固化剂注入过程中,由于地下压力或者地层空隙大导致固化剂从地表或者未封闭的裂缝中冒出。这不仅会影响灌浆效果,还可能导致固化剂浪费,甚至造成环境污染。应对表面冒浆的有效措施包括:在施工前进行详尽的地质勘察,对预期会出现冒浆的位置进行精确预测,并采取相应的预防措施;其次,可以通过调整灌浆压力和灌浆速度来控制固化剂的流动[3],避免因压力过大造成冒浆;再次,对于已知的裂缝和弱点,可以事先进行封闭或加固处理,减少灌浆过程中固化剂的无效流失。

(二)邻孔串浆

在灌浆工程中,邻孔串浆是另一个需要特别注意的问题。当相邻的灌浆孔之间有连通路径时,新注入的浆液可能会通过这些连通路径流入已经灌注的孔中,从而导致浆液浪费以及灌浆效果的降低。解决邻孔串浆问题的方法包括:在设计灌浆方案时,合理安排灌浆孔的位置和顺序,尽可能避免相邻孔的直接连通;在实际施工过程中,可以通过实时监测灌浆压力和流量,及时发现并调整串浆发生的位置或参数,减少浆液的无效损耗;另外,使用适当的灌浆材料,如粘性大或凝固时间快的浆料,也可以有效地减少邻孔串浆的风险。

(三)大量耗浆

大量耗浆是指在灌浆过程中,由于地下裂隙、孔隙较大或连通性好,导致消耗的浆料量远超预期。这不仅增加了工程成本,也可能因为浆料填充不充分而影响防渗效果。针对大量耗浆的问题,可以采取的措施包括:在施工前,通过地质勘察和试验灌浆,准确评估预期的浆料消耗量,以便做好充分的准备;在灌浆材料选择上,可优选性价比高、流动性好且能有效填充裂隙和孔洞的浆料;在施工技术上,采用分段灌浆、逐步降低灌浆压力等技术,可以有效控制浆料的流动方向和范围,减少浆料的无效消耗。

结语:水库大坝防渗帷幕灌浆工程是一个涉及多个环节的复杂过程,每个环节都至关重要,需要细致认真的操作。从初步的钻孔、到钻孔的冲洗,再到针对性的裂隙处理,每一步都是为了更好的灌浆效果。通过这些步骤的紧密配合,可以大大提高防渗帷幕的质量和效果,确保水库大坝的安全稳固,为水资源的合理利用和保护提供坚实的技术支撑。参考文献: 

[1]李国信.水库大坝防渗帷幕灌浆工程施工工艺研究[J].城市建设理论研究(电子版),2023,(34):202-204.

[2]郭逢源.水库大坝防渗帷幕灌浆工程施工技术分析[J].江西建材,2022,(11):226-228.

[3]王武进,刘学峰.水库大坝除险加固帷幕灌浆工程施工工艺[J].低碳世界,2017,(04):105-106.

 



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