毛明立(駐馬店市水利工程局第四工程處,河南省駐馬店市463000)
高噴法在處理水庫壩體及涵閘地基中的技術應用
毛明立(駐馬店市水利工程局第四工程處,河南省駐馬店市463000)
近幾年來,由于高噴法操作施工的簡便性及其對施工地區的適應性高等優點,使得高壓噴射灌漿技術在水利建設工程中的應用程度越來越大,而其所帶來的效益也越來越明顯。本文將就高壓噴射灌漿技術的基本原理對其在處理水庫壩體以及涵閘地基中的應用進行一定的分析。
高壓噴射灌漿;水庫壩體;涵閘地基;防滲加固
隨著我國經濟水平的不斷提高,推動著我國社會不斷發展,我國有關水利方面的事業也在隨之發展進步,而水利建設事業中最為重要且最為基礎的水利設施便是水庫壩體與涵閘地基。它們對水利建設事業的發展具有重大的影響作用。而對于它們來說,最重要的一個環節就是防滲加固工作,因此,這需要相關部門對其充分重視。
高壓噴射灌漿技術是自我國80年代初期發展起來的一種防滲透技術,其主要應用于水利建設工程的防滲加固。近幾年來,隨著高壓噴射技術的不斷發展,其應用程度也越來越深,應用范圍也越來越廣。自我國引進該技術并加以試驗研究以來,現如今已經廣泛的應用于交通、鐵路、煤炭、建筑、水利建設工程等多個方面。
高壓噴射灌漿技術的出現為水利建設工程帶來了極大的便利,它解決了水庫壩體滲漏以及涵閘地基漏水和管涌的問題。該技術能夠在不損壞原有的建筑物并能夠維持其正常運轉的前提下來解決壩體和地基的滲漏問題。
1.1 高壓噴射灌漿技術的基本概念
高壓噴射灌漿技術是指利用高壓噴射流進行切割,利用灌漿桿的旋轉和升降將泥土與固化劑攪拌均勻,使其在原位凝固后在地基中形成旋噴柱。
1.2 高壓噴射灌漿技術的原理
高壓噴射灌漿法是指利用一個具有特殊的噴嘴鉆機將注漿管插入到實現探測好的深度后,利用高壓設備形成的高壓流將漿液和水從鉆機的噴嘴中噴出來,從而破壞土地的地層結構,利用灌漿機的旋轉與升降在原位將泥土與漿液混合攪拌均勻,使其凝固成新的復合固結體,從而達到加固水庫壩體和涵閘地基的目的。其基本原理分為如下幾點:
1.2.1 高壓流破壞地基土層結構
高壓噴射灌漿技術是利用帶有特殊噴嘴的注漿管的鉆機鉆入土層一定的深度,然后使用高壓泵將水、漿液形成高壓流,再利用高壓產生的噴射流破壞土地的結構,使其能夠形成溝槽,最終保證能夠灌入漿液與土地顆粒混合物混合攪拌,形成凝結體。
1.2.2 填充凝結體的擠壓
高壓噴射出的漿液與土地的顆粒混合攪拌均勻后填充到高壓流射擊出來的溝槽里,最后凝固,在地基和水庫壩體損壞的原處進行了填充,形成了防滲加固的凝結體。與此同時,新凝結成的固結體與損壞出相互接觸,與土地之間形成一定的擠壓作用,增強了壩體和地基的防滲透和牢固性。
1.2.3 滲透凝結作用
利用高壓噴射鉆機噴射出來的灌漿除了能夠在沖擊出來的溝槽里形成一定的凝結體以外,在其還未凝固時,會主動的向沖擊范圍以外的周邊土地進行滲透作用,從而能夠形成一層堅固的滲透凝階層。
高壓噴射灌漿所形成的固結體因其結構穩定性好,因此具有較好的防滲漏能力以及較強的牢固性。
2.1 根據其噴射的介質分類
2.1.1 單管噴射灌漿法
通過利用鉆機的鉆管作為噴漿糊管,利用高壓泥漿泵直接從噴嘴里噴射漿液。
2.1.2 雙管噴射灌漿法
通過使用兩根粗細不同的灌注管,在較粗的管中套用一根較細的灌注管,一根管灌注漿液,另一根管灌注空氣,使用時,利用高壓泥漿泵灌注漿液,在噴射時,運用空氣壓縮機壓入的空氣作為氣幕,對建筑進行沖擊加固。
2.1.3 三管噴射灌漿法
通過使用三根獨立的灌注管來分別傳送水、泥漿、空氣這三種介質。利用水和空氣的射流來破壞土體的結構,同時噴射漿液進行灌注。
2.2 按噴射的形式不同分類
2.2.1 高壓旋噴法
噴頭和噴流以圓形的形狀擺動,在土體中形成一個直徑較大的圓柱凝結體。
2.2.2 高壓擺噴法
噴頭與噴流在某一角度范圍內進行噴射,形成了一層較厚的凝結體。
2.2.3 高壓定噴法
噴頭和噴流固定在一定的方向不再擺動,形成了一定厚度的凝結體。
三是還未形成核心服務產品。Z公司可為入駐企業提供場地、會務、安保、保潔、餐飲等基礎服務,以及人力資源服務和政策性融資服務等簡單的增值服務,但在投融資以及技術創新等高端的企業孵化服務方面的認識不夠,未能找到適合入駐企業及自身切實需求的核心服務產品。
高壓噴射灌漿技術,對操作人員的技術要求不高,施工技術簡單,施工周期短,噴射灌漿所使用的材料資源豐富且不會產生環境問題,施工成本低,高壓法的適應性強,能夠滿足工程的不同需要。
利用高壓噴射法進行施工通常有如下六個工序:
4.1 施工現場的勘測
在進行施工作業前,需要對施工現場的地勢進行觀察并對具體施工部位進行檢查勘測,從而能夠確保施工作業工作的正常順利進行,避免不必要的事故發生。
4.2 設置鉆孔具體位置
在前期勘查好需要進行高壓噴射灌漿的地方后,需要根據前期設計出的圖紙在施工現場將需要打孔的地方標出來,以方便后面施工人員進行鉆孔。
4.3 進行鉆孔,并插設灌漿管根據標志進行鉆孔。鉆孔完畢后,將噴射灌漿管插入鉆孔中。
4.4 制作漿液
按照相關規定準則進行漿液的配置。
4.5 噴射灌漿
一切準備就緒后,將漿液灌注到灌注管并啟動高壓泵,空氣壓縮機自己泥漿泵進行噴射灌漿作業。
4.6 清洗設備
在完成噴灌作業后,需要對噴灌過程中所用到的設備進行清潔。
(1)技術的先進性與高效性
高壓噴射灌漿技術在灌漿過程中是按照自下而上的次序形成固結體的,這樣保證了固結體的連續性和整體性。高壓法形成的墻體之間銜接緊密,連接不斷,形成了一個完整的整體。高壓法所形成的凝結體與土體之間填充結實、相互擠壓,因此具有很好的的防滲漏作用。凝結體與涵閘地基之間是呈現出過渡式的接觸,施工人員只是對地基及壩體的損壞和滲漏處進行了噴射灌漿。
(2)可控性強
因為高壓噴射灌漿技術所針對的只是地基或是水庫壩體的局部,因此在施工過程中只要工作參數的選擇得當,工藝措施運用正確,就不會出現問題。
(3)可適應性強
高壓噴射鉆機噴射出來的灌漿除了能夠在沖擊出來的溝槽里形成一定的凝結體以外,在其還未凝固時,會主動的向沖擊范圍以外的周邊土地進行滲透作用,從而能夠形成一層堅固的滲透凝階層。
(4)高壓噴射灌漿技術所使用的設備簡單、施工技術簡單,因此對操作人員的技術要求不高,施工周期短,噴射灌漿所使用的材料資源豐富且不會產生環境問題,施工成本低,高壓法的適應性強,能夠滿足工程的不同需要。
近幾年來,通過不斷的應用高壓噴射灌漿技術,對我國相關部門治理水庫壩基滲漏問題起到了重要作用,而且在不斷的使用過程中,這一技術有了很大的發展,為該技術的繼續使用提供了強有力的保證。
我國水庫數量眾多,但水庫壩基的防滲處理措施卻沒有得到有效的處理,而高壓噴射灌漿技術在水庫壩體的截滲以及涵閘地基的加固上具有重要的作用,因此,為增強我國水庫壩體的防滲性以及涵閘地基的牢固性,我國相關部門應該利用合理的方式方法對高壓噴射灌漿技術進行使用。
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在施工人員將鉆孔的具體位置標志出來后,操作人員需要
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2095-2066(2016)32-0119-02
2016-11-1
毛明立(1983-),男,水利專業工程師,本科,畢業于中國地質大學,主要從事水利工程施工技術及管理工作。