朱德華
(始興縣水利水電勘測設計室,廣東 韶關 512500)
目前,還沒有成型的技術來處理巖溶地區的基礎,施工人員大多是參照相同工程基礎建設的成果或憑借著多年的基礎施工經驗來進行施工,主要有填充物和無填充物的兩種巖溶地區的基礎施工方法,兩種基礎施工方法相比,有填充物的基礎施工的技術要求更高。施工人員一般是根據巖溶的大小以及照巖溶的深度來決定是有填充物基礎施工技術方法還是無填充物基礎施工技術方法。
1 高壓灌噴射漿技術的應用。高壓噴射灌漿(簡稱高噴灌漿或高噴),是一種采用高壓水或者高壓漿液形成高速噴射流束,對地層土體進行沖擊、割切、破碎,并以水泥基質漿液填充,形成板墻或樁柱狀的凝結體,從而提高基地防滲或者承載能力。當它連續和集中地作用在土體上,由于高噴灌漿噴射流量的能量很大,壓應力和沖蝕等多種因素在很小的區域內產生效應,對從含有顆粒直徑較大的卵石、碎石到土粒徑很小的細粒土,均有巨大的沖擊和攪動作用,使注入的漿液與土攪混拌和凝固成新的凝結體。實踐表明,對于多數土類,高噴灌漿都有良好的處理效果。但是,對于堅硬密實的其他土層,以及含有較多漂石、塊石的土層,沖擊破碎力和影響范圍因高壓噴射可能受到阻擋或削弱急劇下降,可能達不到設計要求的效果,因而,應當預先進行現場試驗。高壓灌漿技術可以使地基中的填充物更加密實,確保灌漿好的地基更穩定、防滲效果更好。
2 旋轉噴射技術的應用。所謂的高壓旋噴注漿法就是通過鉆孔,然后把帶有特殊噴嘴的的注漿管(鉆桿)插到土層的預定深度,然后從漿管(鉆桿)的噴嘴噴出高壓氣、壓水和水泥漿等物質,進行切割土層,使崩落的土層與水泥漿進行混合。該固結體強度可達2-12兆帕,達到加固前的幾十到百倍,借以達到加固地基和防滲的目的。對于灰巖地區,由于工程地質條件比較差,存在大量的軟土層、土洞、節理、溶洞、裂隙等不良地質現象,通常使樁基礎的設計與施工受到嚴重影響,采用高壓旋噴復合地基處理技術,解決了在巖溶地區挖孔樁、灌注樁、鉆(沖)孔樁難于成樁且工期無法保證的技術難題,地基處理效果顯著,克服了灰巖地區各種不良地質現象的影響,增加了基礎工程的安全性。保證工程質量。
3 淺層巖溶地貌灌漿技術的應用。巖溶地貌在我國分布相對比較廣,部分地區巖溶的作用時間不長,這一地區降水量也不是很多,就導致了巖溶層比較淺。如果水利工程建在這樣的淺層巖溶地貌地區,就需要有特殊的技術對地基進行加固。施工人員在淺層熔巖地貌時,應該首先清掃表面、不得有碎石、浮漿、油污等雜物,灌漿前不得有積水,為了有效減輕工程地基對該地區熔巖層的直接沖擊,應用水泥和砂石的混合物進行灌漿。否則就會對這一地區的熔巖層造成破壞,影響地基的穩固性。
4 深層巖溶地貌灌漿技術的應用。深層巖溶層是指當某一地區的巖溶層深度超過50m。 對于較深的巖溶地貌進行施工時,很難使用高壓旋噴的技術對基礎進行灌,因此,施工時必須選擇別的基礎灌漿技術,可以利用基礎灌漿技術對巖溶地貌周圍地區的地基進行施工,這樣可以對深度巖溶地貌填充灌漿,這樣做的目的就是為了保證地基施工的質量。
通常,水利工程建設中的巖縫灌漿在幾小時內結束。在灌漿的過程中,水泥的使用數量一般限制在每米120到200kg之間,巖石縫隙是比較容易被填充滿的,可直接按照正常的工程順序進行。但是有時候會碰見有大量吸漿的巖縫,而且會持續吸收。出現這種情況的原因有很多,其根本原因是這種地形本身具有特殊性,可能通過地下或別的通道,造成灌入巖石縫的水泥流走或者是直接從地表溢出。在這個時候即使消耗大量的水泥,也難以達到預期效果。因此對于以上情況,我們使用以下措施:
1 采取限流措施。對巖縫在限定的時間內灌注限定體積的砂漿,要灌注速度控制在10-15L/min,使砂漿在巖縫中的流動速度減小,這樣可以加快灌入的砂漿沉淀并凝結。
2 采用降壓措施。只要依靠較小的壓力來維持砂漿的自流狀態,降壓處理法就就是使灌漿的壓力降低,達到砂漿的自流狀態,在自流的過程中砂漿不斷凝結,砂漿流到巖縫中如果不流動,要適量增加壓力,隨后就可以按照一般的灌漿方法來進行。
3 采用多次灌漿措施。在水利工程地基對巖縫進行多次間歇灌漿,就是多次灌漿法,灌漿時間一般也不要大于8小時,要根據工程的具體需要來定。
基礎出現嚴重漏水的現象在建設水利工程的過程中非常多,根據經驗可以知道,水利工程建設選點失誤是造成漏水的主要原因。這種工程如果是常規的灌漿技術,不僅消耗成本大,因此,我們要采取其它基礎灌漿辦法來進行施工。
1 采用模袋灌漿進行處理。目前,在模袋灌漿法中所使用的模袋要具有很強的耐磨性,因此常用的模袋材質多為尼龍、聚丙烯等。模袋灌漿時,把水泥砂漿放入模袋中,讓袋中只剩下水泥及沙土,讓水分在模袋互相擠壓的過程中流失。因此,使水泥砂漿的含漿量降低,使砂漿的凝結速度加快,沙土在模袋中更不容易流失,達到溶度阻塞效果更好,確保工程質量。
2 采用配料填充進行處理。水利工程地基的填充配料一般是采用粗砂、礫石及水泥,一般使用礫石、礫石與沙土混合物作為水泥沖灌及配料的主要組成材料,如果填充配料是使用礫石,礫石的大小一定要注意。單單使用礫石,如果成效不是很好的話,這時可以使用水泥沖灌配料,其粘稠度要較高的,為了形成自然的反過濾層,要使用礫石與水泥這兩種材料。應該靈活掌握在配料的過程中配料的材料和數量。
水利工程的基礎灌漿施工技術是一項重要的復雜的技術、對工程設計者和施工人員有很大的要求,隨著水利工程的基礎灌漿技術的不斷提高,我們要做到充分研究基礎灌漿技術的各項指標,進一步提高基礎灌漿技術,做到施工技術方面的揚長避短,優化設計程序,確保水利工程順利完成。
[1]黨修輝.淺論水利工程基礎灌漿施工技術[J].黑龍江科技信息,2012(11).
[2]李艷清.水利工程施工中基礎灌漿技術分析[J].科技創新與應用,2012.