前言:想要寫出一篇引人入勝的文章?我們特意為您整理了水利工程基礎(chǔ)防滲處理高噴灌漿技術(shù)應(yīng)用范文,希望能給你帶來靈感和參考,敬請(qǐng)閱讀。
【摘要】水利工程施工過程中經(jīng)常遇到土質(zhì)比較差、承載力較低、滲透性太強(qiáng)等地基問題,對(duì)施工穩(wěn)定性造成了嚴(yán)重影響,因此必須做好相關(guān)基礎(chǔ)防滲處理工作。論文重點(diǎn)分析高噴灌漿施工技術(shù)的原理和實(shí)施方法,探析該技術(shù)在水利工程有關(guān)基礎(chǔ)防滲處理方面的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】水利工程;高噴灌漿;基礎(chǔ)防滲
1引言
對(duì)水利工程而言,基礎(chǔ)防滲處理工作是其施工過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),如果基礎(chǔ)土質(zhì)不好且滲透性太強(qiáng),那么水流便會(huì)給基礎(chǔ)帶來較大的危害。因此,施工之前需結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)等自然條件,計(jì)算旋噴樁具備的承載力,并對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)校核,以此符合其技術(shù)要求和經(jīng)濟(jì)要求。施工過程中需注意注漿壓力方面、水灰比方面等參數(shù)的合理性,并按照相關(guān)工藝要求進(jìn)行施工,以確保成樁強(qiáng)度符合規(guī)定要求。由此可知,對(duì)水利工程而言,探析高壓噴射類型灌漿機(jī)工作原理及其相關(guān)施工工藝,對(duì)提升其基礎(chǔ)防滲成效具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2高噴灌漿技術(shù)簡(jiǎn)析
2.1施工工藝原理
高壓噴射灌漿技術(shù)的施工工藝原理主要體現(xiàn)在以下幾方面:1)沖切摻攪的施工作用。此技術(shù)主要通過高壓射流產(chǎn)生沖擊切割以及劇烈擾動(dòng),使?jié){液在土層中擴(kuò)散,和土石粒進(jìn)行摻混攪合,待其硬化以后便成為凝結(jié)體,原地層結(jié)構(gòu)也因此發(fā)生了改變,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)防滲目的。2)升揚(yáng)作用和轉(zhuǎn)換作用。進(jìn)行高噴施工的時(shí)候,噴嘴中會(huì)噴出水、氣、漿3種介質(zhì),壓縮空氣可使水或者漿液射流形成升揚(yáng)作用,被射流切削后的碎屑和細(xì)粒會(huì)在升揚(yáng)作用下帶出孔外,然后由漿液填補(bǔ)空位,以此實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換作用。3)擠壓作用和滲透作用。對(duì)于高噴射流而言,射流距離如果增加則其強(qiáng)度便會(huì)減弱,雖然可以沖切地層,但對(duì)地層仍然會(huì)形成擠壓作用。噴射完成后,繼續(xù)靜壓灌漿,不但能夠讓凝結(jié)體同其周邊土體部分的結(jié)合更牢固、密實(shí),還能形成滲透凝結(jié)層,提升其防滲性能。4)握裹作用。施工地層中體積較小的石塊在升揚(yáng)作用和轉(zhuǎn)換作用下,可在其周圍空隙中填滿漿液,在強(qiáng)烈沖擊下,石塊會(huì)出現(xiàn)位移和松動(dòng)現(xiàn)象,漿液便會(huì)沿其空隙或孔隙不斷滲入,形成凝結(jié)體,進(jìn)而提升其防滲效果。
2.2基本噴射種類
根據(jù)噴射介質(zhì)的不同及其管路數(shù)量可將其劃分為單管旋噴法、二管旋噴法、三管旋噴法3種類型(見圖1)。1)單管旋噴法。采取單根管路,用壓強(qiáng)為20~30MPa的高壓漿液對(duì)土體進(jìn)行噴射沖切,其成樁直徑需在40~50cm。此方法不僅加固質(zhì)量比較好,且施工速度十分快,有效降低了施工成本。2)二管旋噴法。以單管法為基礎(chǔ)施加壓縮空氣,并采用雙通道形式的二重灌漿管。高壓漿液通常以約20MPa壓力從管底的噴嘴中以較高速度噴出,在其射流外圍施加約0.7MPa的壓縮空氣將其噴出,并在土體之中形成柱狀固結(jié)體,其直徑可以達(dá)到80~150cm【1】。3)三管旋噴法。此法采用三重灌漿管,可以對(duì)水、氣、漿3種形式介質(zhì)進(jìn)行分別輸送。利用高壓水射流以及其外部環(huán)繞的氣流進(jìn)行同軸噴射以達(dá)到破壞土體的目的,其中,同軸噴射2種介質(zhì)能夠有效降低水射流過程中和周圍介質(zhì)產(chǎn)生的摩擦,以此避免水射流提前霧化,進(jìn)而提升其切割能力。此外,噴嘴一邊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)噴射一邊提升,可增大固結(jié)體的直徑和強(qiáng)度,使地基更加堅(jiān)固。
3高壓噴射形式灌漿技術(shù)的主要應(yīng)用流程
3.1鉆孔環(huán)節(jié)
對(duì)水利工程而言,基礎(chǔ)防滲處理工作十分重要?;A(chǔ)土質(zhì)如果滲透性較強(qiáng)且土質(zhì)較差,那么就難以抵御水流沖擊下所帶來的破壞。鉆孔施工主要通過泥漿固壁沖擊形式鉆進(jìn),確保泥漿在孔內(nèi)部可以正常循環(huán),以此達(dá)到堵漏效果。其中,在鉆進(jìn)過程中要使鉆機(jī)始終保持垂直狀態(tài),并將其偏斜率控制在1%之內(nèi)。高噴技術(shù)主要采用強(qiáng)烈擾動(dòng)形式和沖擊切割形式,利用高壓射流將泥漿擴(kuò)散,并將其和土石粒進(jìn)行混合攪拌,用于填充其周邊土層。待其硬化后,形成的凝結(jié)體便可以有效提升承載力,并達(dá)到防滲目的。
3.2下入噴射桿環(huán)節(jié)
鉆孔過程中采用泥漿固壁技術(shù)可以將噴射桿一直下入至孔底。通過跟管鉆進(jìn)法進(jìn)行鉆孔,一般分為2個(gè)方面:(1)拔管前將密度較高的塑性泥漿注入套管之中,然后用注入相同的速度起拔至注滿位置,同時(shí)使?jié){面高度和孔口高度保持一致。拔出套管之后迅速將噴射桿下入至孔內(nèi)底部。(2)先將PVC塑管下放至其套管底部,起到護(hù)壁作用,完全拔出套管以后再將噴射桿下至管底。其中,PVC塑管必須管壁均勻。
3.3高噴環(huán)節(jié)
在具體施工過程中,由于灌漿壓力和提升速度均不相同,采取的高噴方法也各不相同,因此其技術(shù)參數(shù)也各異。若施工方法一樣,漿壓不變、氣壓不變、水壓不變,則可通過提升速度來控制高壓噴射技術(shù)的施工質(zhì)量。此外,在采用高壓噴射法之前,需做好以下4點(diǎn)準(zhǔn)備:(1)設(shè)備準(zhǔn)備。高噴灌漿在水利工程中的應(yīng)用主要采取三管旋噴法,其主要設(shè)備包括高壓形式泥漿泵設(shè)備、高噴臺(tái)車設(shè)備以及液壓形式地質(zhì)鉆機(jī)設(shè)備等。(2)材料準(zhǔn)備。實(shí)施三管旋噴法時(shí)要先利用高壓氣水噴射,再采用水灰比小于1∶1的材料壓力灌漿。(3)流程準(zhǔn)備。高噴施工過程中,噴射漿液或噴射水時(shí),其射流的升揚(yáng)作用會(huì)使其透入地層,產(chǎn)生較大壓力,將地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行破碎【2】。噴射桿中間的環(huán)狀間隙會(huì)將地層中的各種細(xì)粒及土石產(chǎn)生的碎屑帶出,并在其空余部位填充漿液。噴射后需持續(xù)靜壓灌漿,以達(dá)到滲透土體的作用。(4)注意事項(xiàng)。采用高壓形式噴射灌漿時(shí),需控制地層差異以及相應(yīng)的速度,如此才可以充分發(fā)揮其作用。此外,灌漿過程中需避免斷漿問題和離析問題。一旦出現(xiàn)停機(jī)或堵塞問題,必須及時(shí)進(jìn)行搶修。
3.4凝結(jié)體成形環(huán)節(jié)
噴射時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的能量,利用塊石的相互轉(zhuǎn)換作用將其空隙填滿。施工時(shí)如果某些區(qū)域塊石比較集中或者塊石較大,則需提升其比能值,同時(shí)降低其提升速度。并在高壓噴射法的滲透作用、擠壓作用等共同作用下,形成密度較高的凝結(jié)體。其中,塊石遭遇較強(qiáng)沖擊力時(shí),會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象和位移現(xiàn)象,此時(shí)漿液可順著空隙慢慢滲入。
4高噴灌漿法控制要點(diǎn)
4.1明確墻體位置
確保場(chǎng)地平整,在此工作中需根據(jù)設(shè)計(jì)要求,不僅要清除場(chǎng)地地下區(qū)域的障礙物,保持其清潔,還必須重點(diǎn)關(guān)注難以平整和易發(fā)生事故的地基。
4.2噴墻管理控制
提高掘進(jìn)速度、把控灌漿壓力。其中,送氣量需使?jié){液處于沸騰狀態(tài)。實(shí)際操作時(shí)還需防止?jié){液產(chǎn)生離析問題。
4.3竄漿、回漿處理
對(duì)水利工程而言,利用高噴灌漿方法進(jìn)行基礎(chǔ)防滲處理,當(dāng)其施工過程中遇到土質(zhì)較差、地層空隙較大等情況時(shí)會(huì)出現(xiàn)竄漿現(xiàn)象,嚴(yán)重影響其防滲效果。處理此問題時(shí)需先停止噴水,并堵住竄漿口,然后再重開設(shè)備注入水泥漿液,待竄漿停止后方可繼續(xù)施工。此外,利用高噴灌漿技術(shù)進(jìn)行施工時(shí)還可能因漿液濃度太低而產(chǎn)生回漿問題。針對(duì)此問題可對(duì)漿液進(jìn)行檢測(cè),確保水灰比在0.5∶1~0.8∶1,進(jìn)漿密度保持在1.6~1.8【3】。對(duì)此,可通過注入高濃度漿液以及降低提升速度的方式來處理此問題,待正?;貪{后再降低其泥漿濃度。
5結(jié)語
綜上所述,高噴灌漿法在水利工程中的實(shí)用性非常強(qiáng),其在基礎(chǔ)防滲處理方面的效果十分顯著。在基礎(chǔ)防滲處理的應(yīng)用過程中,對(duì)高噴灌漿技術(shù)的每一道工序進(jìn)行嚴(yán)格控制,不僅可以有效提升其防滲處理的效果,還可以解決工程施工過程中出現(xiàn)的各種問題,使基礎(chǔ)滲透更加穩(wěn)定,進(jìn)而確保工程的安全性和穩(wěn)定性。
【參考文獻(xiàn)】
【1】陳杰.水利工程基礎(chǔ)防滲處理中高噴灌漿技術(shù)應(yīng)用探討[J].珠江水運(yùn),2019(11):22-23.
【2】魏偉,李婧.高噴灌漿和水泥灌漿在東山水利樞紐船閘基礎(chǔ)處理中的應(yīng)用[J].廣東土木與建筑,2011(7):26-28.
【3】張涵釗.高噴灌漿技術(shù)在水利工程建設(shè)及基礎(chǔ)防滲處理中應(yīng)用研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2013(13):115-116.
作者:蘇李剛 單位:中國(guó)水電基礎(chǔ)局有限公司