水利工程地基渗水处理技术分析.pdf 2页

'垫12生箍鱼塑【望簋!垫翅l鋈酉建挝壅型至捏水利工程地基渗水处理技术分析杨勤之(江西岳顶建设工程有限公司，江西鄱阳333100)摘要：文章主要是介绍了水利水电工程建设中基础灌浆技术及其相关问题的解决措施。关键词：水利工程基础灌浆灌浆施工引言在水利工程方面，由于水利工程对防渗水功能要求的严格，所以在水利工程建设初期必须对地基进行防渗水等方面的处理，因此基础灌浆技术在整个水利工程的施工中占据着重要的位置。水工建筑物的基础处理，就是采用特定的技术手段来减少或消除地基的某些天然缺陷，改善和提高地基的物理力学性能，使地基具有足够的强度、整体性、抗渗性及稳定性，以保证工程的安全可靠和正常运行。1基础灌浆简介灌浆是通过钻孔(或预埋管)，将具有流动性和胶凝性的浆液，按一定配比要求，压入地层或建筑物的缝隙中，胶结硬化成整体，达到防渗或加固的目的。2灌浆的分类2．1水泥灌浆水泥是一种主要的灌浆材料。效果比较可靠，成本比较低廉，材料来源广泛，操作技术简便，在水利工程中被普遍采用。在缝隙宽度比较大、单位吸水率比较高、地下水流速度比较小、侵蚀性不严重的情况下，水泥浆的效果比较好。一般多选用普通硅酸盐水泥或硅酸盐大坝水泥，在有侵蚀性地下水的情况下，可用抗酸水泥等特种水泥。矿碴硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥不宜用于灌浆。水泥标号，回填灌浆不宜低于325号；帷幕灌浆和固结灌浆不宜低于425号；接缝灌浆不应低于525号。水泥的细度对于灌浆效果影响很大，水泥颗粒愈细，浆液才能进入细微的裂隙，提高灌浆的效果，扩大灌浆的范围。一般规定：灌浆用的水泥细度，要求通过4900孔／cm，，标准筛孔的筛余量不大于5％。应特别注意水泥的保管，不准使用过期、结块或细度不合要求的水泥。根据灌浆需要，可掺加铝粉及速凝剂、减水剂等#l-力n剂。2．2粘土灌浆粘土灌浆的浆液为粘土和水拌制而成的泥浆。可就地取材，成本较低。它适用于土坝坝体裂缝处理灌浆及砂砾石地基防渗灌浆。灌浆用的粘土，要求遇水后吸水膨胀，能迅速崩解分散，并有一定的稳定性，可塑性和粘结力，在砂砾石地基中灌浆，一般多选用塑性指数为lO一20、粘粒(d<0．005mm)含量为40％一50％、粉粒(d=0．005“～0．05mm)含量为45％一50％、砂粒(d=O．05～2栅)含量不超过5％的土料；在土坝坝体灌浆中，一般采用与土坝相同的土料，或选取粘粒含量20％一40％、粉粒含量30％一70％、砂粒含量5％一10％、塑性指数10—20的重壤土或粉质粘土。对于粘粒含量过大或过小都不宜作坝体灌浆。2．3沥青灌浆沥青灌浆的浆液为石油沥青，根据气候条件、工程性质和具休部位，妥善选用其品种和牌号。沥青灌浆一般多用于半岩性粘土及胶结较差的砂岩，或岩性不坚、有集中渗漏裂缝、渗流速度很大、其他灌浆方法难于解决的情况。沥青灌浆有热沥青灌浆和冷沥青灌浆两种。2．3．1热沥青灌浆热沥青凝固与冷却都很快，它适应于岩层破碎及裂缝为。．2“0．3mm的岩层。但沥青与缝壁粘结不牢，设备复杂，施工不易。2．3．2冷沥青灌浆沥青可全部或部分溶于二硫化碳、三氯乙烯、四氯化碳等有机溶剂中，这些材料价钱较高，所以很少采用。现多采用以水为稀释剂，用专门的“分散器”将沥青捣成细粒分散在含有乳化剂的水溶液中，成为乳胶型的稳定的乳化沥青。冷沥青灌浆设备简单，适用于砂质土壤或裂缝较细的工程。2．4化学灌浆化学灌浆是以各种化学材料配制的溶液作为灌浆材料的一种新型灌浆。浆液流动性好、可灌性高，小于0．Imm的缝隙也能灌入。可以准确地控制凝固时间，防渗能力强，有些化学灌浆浆液胶结强度高，稳定性和耐久性好，能抗酸、抗碱、抗水生物、微生物的侵蚀。多用于坝基处理及建筑物的防渗、堵漏、补强和加固。缺点是成本高。有些材料有一定毒性，施工工艺较复杂。化学灌浆的工艺基本沿用水泥灌浆工艺，大致相同。按浆液的混合方式，可分为单液法和双液法两种灌浆法。单液法是在灌浆之前，浆液的各组成材料按规定比例一次配成，经过气压和泵压压到孔段内，这种方法的浆液配合比较准确，设备及操作工艺均较简单，但在灌浆中要调整浆液的比例。很不方便，余浆不能再使用。此法适于胶凝时间较长的浆液。双液法是将预先已配制的两种浆液分盛在各自的容器内，不相混合，然后用气压或泵压按规定比例送浆，使两液在孔口附近的混合器中混合后送到孔段内，两液混合后即起化学反应，浆液固化成聚合体。，这种方法在施工过程中，可根据实际情况调整两液用量的比例，适应性强，储浆筒中的剩余浆液系分别置放，不起化学反应，还可继续使用。(下转第160页)·】57· 时间长短就会随着基土固结的性状而有所不同，一般情况下，固结系数大则固结的时间会比较短，而固结系数小的话则固结的时间反而会比较长；③计算结果基本上与实际观察到的结果是一致的，这也就是说，这种参数计算和确定的方法是能够较好地反应出土基的实际状况的。4施工期间土坝软基段裂缝的形成原因和处理4．1裂缝的形成原因在对裂缝的形成原因进行分析时至少需要经过两个最为基本的步骤：①要进行钻探取样检测，在检测的结果中发现，采用砂井排水固结法对于软基的处理无疑是有着非常显著的作用和效果的，但是软土本身则还是处于流塑状态的；②电测探法的检测，也就是在试验的过程中采用三级电测深剖面法来检查该裂缝的走向。4．2裂缝的处理在进行裂缝的处理时要充分考虑到蓄水和防渗方面的要求，在此基础上来集中施工人力、物力进行处理，一般都是先进行施工墙的施工再进行强度材料的回填。在坝基沉降稳定以后再对裂缝进行有效的充填灌浆施工。通过上文的分析可见，在施工环境下虽然说裂缝在短时间内并不会对整个的坝体产生威胁或者是不良影响，但是在施工前期如果坝基的软土固结没有进行到一定程度的话，就很难在后期的工程施工中加以弥补和解决。5结语在水利工程施工环境下采用排水固结法对坝基进行处理是比较可靠的，这种方法除了和软土本身的特性相关以外还取决于排水本身是否通畅。还要注意的是要在施工的过程中对软土地基的状况进行实时的检测，并了解在不同的填筑高度下坝基软土的固结状况，以此来进行稳定复核。·-1----+--+一+-+-+一+-+一+一+—+一+一+一+一+一十一+一+-+-+一+-+一+一+“+-+-—-卜一十一+一+-+一+一+一+一—-卜-+一·+一一——卜一+一+一—0一一+-—卜—+-·+一一+一+·(上接第157页)此法适应干胶凝时间较短的浆液。化学灌浆材料品种很多。一般可分为防渗堵漏和固结补强材料两大类。前者有丙烯酸胺类、木质素类、聚氨脂类、水玻璃类等；后者有环氧树脂类、甲基丙烯酸脂类等。3在严重漏水的情况下使用3．1采用模袋灌浆的处理方法模袋灌浆法中使用的模袋具有很强的耐磨性，常用的模袋材质多为尼龙、聚丙烯等。在使用模袋灌浆的时候，模袋中装有水泥砂浆，在模袋互相挤压的过程中水分流失，袋中只剩下水泥及沙土，因此降低了水泥砂浆的含浆量，提高了砂浆的凝结速度。因为受到了模袋的束缚，模袋中的沙土不易流失，起到了很好的溶度阻塞作用。3．2采用填充级配料进行处理一般情况下采用的填充级配料多为水泥、粗砂及砾石，在使用历史作为填充级配料的时候一定要注意砾石的大小。假设在单纯使用砾石的情况下仍然没有很好的成效，则可以利用粘稠度较高的水泥冲灌级配料，水泥冲灌及配料的主要组成材料一般为砾石、砾石与沙土混合物，使用这两种材料的目的是可以形成自然的反过滤层。在级配料的过程中，配料的材料和数量应该灵活掌握。使用粒料的主要是使用加大的粒料在狭窄处形成“桥架”，使用巧匠将缝隙在中途完全阻塞，形成反过滤层，以达到将整个通道堵死的目的。4结论综上所述，文中描述的灌浆技术存在着自身的优点，但是同时也有缺点，灌浆施工特别是在熔岩地区的灌浆施工常常要结合施工人员的经验以及对相似工程的总结和借鉴；在大吸浆量大的地带所用的灌浆技术虽然简单，但是由于砂浆的扩散造成了极大的浪费，增加了施工的经济成本；在严重漏水的情况下选择的灌浆基础操作与其他灌浆技术相比要复杂很多，正确的使用灌浆技术技能起到很好的灌浆效果，同时也能减少大量的成本。我们在水利施工的工程中应该因地制宜，在不同的地质条件下选择不同的基础灌浆技术，选择合适的基础灌浆技术，或是把多种灌浆技术相结合，争取使每种基础灌浆方法在施工的过程中都发挥更大的作用。·—·卜-—卜一。-_卜-—_一—+。—卜一—‘_卜"-4-一—·卜一—。卜一—卜一—卜一—卜——卜一。-+-一—·卜-—‘卜一‘-+--+-—‘卜-—卜一—卜——．卜一—卜一—·卜一+一+”+一+-+一—卜一+-+一+一r·+．-+一+一—·卜-+一+-+一+一+一+··+-+一+·(上接第158页)选择具有从事相关工作资质的专业测量人员组成专门的测量机构，制定施工测量的规范。为了保证施工测量的精确性，定期校验在施工测量中使用的测量仪器和相关设备。第二，为了保证测量有参照物，对施工测量控制网点的原始基准点和基准线要严格控制。第三，施工单位偕同工程监理部门校验施工测量控制网。第四，有些控制点由于施工的要求要进行延伸或加密，应该采用正确的测量方法结合现场勘察，先明确控制点的位置再进行施工。3．2工程材料的质量控制施工过程中建设材料的选择是影响工程质量的重要因素之一。市场上的防漏材料种类繁多，规格功能各不相同，因此在选购材料的之前要对自己的需要进行科学的了解，选用符合自己情况的产品，同时在使用前要认真阅读产品说明书，进行试验，掌握相关的数据之后才可以用于施工之中。·160·3。3混凝土浇筑的质量控制在水利施工之中，混凝土浇注作业占有重要地位，其质量控制的关键是混凝土配合比、混凝土运输设备、振捣设备、模板、入仓手段、所投入的劳动力数量、技术水平、质量保证体系及主要的质检人员及履历、具体的施工方法等。因此，在施工之前应该首先编制相应的施工方案和技术文件，对混凝土的分段长度、分缝的位置、施工缝的处理方法、锅籁连接的位置等进行具体的规定。结论总之，随着我国水利工程事业的蓬勃开展，相信在不远的将来，水利工程施工中的重要组成部分～防渗工作的重视也必将会随着逐步提高，而对防渗方式和质量进行研究和总结，对于日后的工作具有非常重要的积极意义。'