探討水利水電工程鉆探與灌漿技術(shù)

王建博 李寒 楊海鑫 趙金雙

1 工程施工的布置和準(zhǔn)備

工程施工的前期，施工單位首先要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地做好準(zhǔn)備和布置工作，這樣才能有效推進(jìn)工程施工的正常運(yùn)行。為了更好地實(shí)現(xiàn)連續(xù)性施工，要及時(shí)清除工程灌漿時(shí)發(fā)生的廢水和廢料等，從而保證清潔、干凈的施工現(xiàn)場(chǎng)。同時(shí)，還要設(shè)置適宜的集水坑和排水溝，利用專門的裝置來處理淤積物，且進(jìn)行有效存儲(chǔ)后從場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸出去。具備一定利用價(jià)值的巖心，對(duì)此要裝箱保存，且做好編號(hào)標(biāo)記，對(duì)于沒有利用價(jià)值的巖心則可以快速處理運(yùn)輸出去。

2 水利水電鉆探與灌漿技術(shù)方法

2.1 水利水電鉆探技術(shù)

根管清水鋼粒鉆進(jìn)方法在施工過程中使用鋼粒的沖擊破壞巖土層的結(jié)構(gòu)，再用清水充當(dāng)清洗液沖洗，鉆探時(shí)套管要不斷跟進(jìn)前端，以保護(hù)鉆探截面的完整性，對(duì)巖土層的取樣由專門的卡料結(jié)構(gòu)完成，清水作為沖洗液有利有弊，清水價(jià)格低廉，容易制備而且能對(duì)鉆頭前端工作部分進(jìn)行水冷，以降低鉆頭前端產(chǎn)生的高溫，但是清水同時(shí)也容易破壞卡料結(jié)構(gòu)獲取的巖土層試樣，造成難以對(duì)水利水電工程施工環(huán)境的地質(zhì)情況做一個(gè)準(zhǔn)確的判斷和分析，即使通過提取返回清洗液中的巖土殘?jiān)M(jìn)行一定程度的補(bǔ)救，但是仍然難以對(duì)巖土地貌具體分布做一個(gè)判斷鋼粒鉆進(jìn)時(shí)，沖洗液量的大小也要準(zhǔn)確控制，過大造成鉆探前端難以迅速推進(jìn)，過小不利于提取巖土試樣。

2.2 灌漿工藝灌漿技術(shù)

作為水利水電工程的建筑施工的基礎(chǔ)技術(shù)之一，被廣泛的應(yīng)用于壩基的防滲以及加固工程中，是對(duì)于壩體的穩(wěn)固性以及安全性提高的重要技術(shù)保障。水庫(kù)和大壩的地基是一個(gè)水利工程的工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素，需要對(duì)其進(jìn)行處理后才可以真正的答道防滲以及穩(wěn)定的質(zhì)量要求。

灌漿技術(shù)的質(zhì)量控制要結(jié)合諸多方面：灌漿工藝的合理與否，操作人員的技術(shù)是否到位，工程強(qiáng)度特性等。灌漿工藝質(zhì)量的大體控制方法是：根據(jù)工程既定目標(biāo)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)，然后召集技術(shù)人員討論擬定適合的灌漿工藝，包括選擇漿材，參考施工環(huán)境的溫度分布、地質(zhì)分布等，力爭(zhēng)使灌漿工藝最大程度地契合工程特點(diǎn)。①采用劈裂灌漿方式進(jìn)行灌漿時(shí)，劈裂現(xiàn)象必然會(huì)首先發(fā)生在載體中垂直最小主應(yīng)力的平面上。②劈裂灌漿可以采用數(shù)值法和曲線法來表示灌漿載體中發(fā)生水力劈裂的條件并判別其性質(zhì)。當(dāng)流量與水頭呈線性關(guān)系時(shí)，水在裂隙中呈層流狀態(tài)，灌漿載體中未發(fā)生水力劈裂；流量與水頭呈平方根函數(shù)時(shí)，滲流呈紊流狀態(tài)，可能裂隙中發(fā)生了阻塞或裂隙中的充填料被壓密；當(dāng)流量的增長(zhǎng)高于水流的增長(zhǎng)時(shí)，表明滲流斷面已被擴(kuò)大，這是由于載體劈裂、裂隙充填物被沖走或裂隙變形等原因所致。③吸滲作用是將化學(xué)漿液對(duì)低透介質(zhì)的滲透，是由于漿液對(duì)載體的潤(rùn)濕能力和親和力，并用接觸角θ來表示漿液對(duì)載體的潤(rùn)濕。所以，當(dāng)θ＞90°時(shí)，漿液是載體的潤(rùn)濕相，親和力F＞0，具有吸滲作用；當(dāng)θ＜90°，無吸滲作用，必須借助外加壓力來迫使?jié){液灌入。

3 灌漿施工中應(yīng)注意的事項(xiàng)

在水利水電工程中，灌漿施工環(huán)節(jié)重中之重，此環(huán)節(jié)的質(zhì)量要求極高，關(guān)鍵控制點(diǎn)多在此施工環(huán)節(jié)我們必須注意：灌漿施工方案是否適合；操作技術(shù)人員是否在施工過程中監(jiān)督到位；工程進(jìn)度是否合理等控制灌漿工藝質(zhì)量的關(guān)鍵點(diǎn)在于：依據(jù)工程預(yù)案對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)際勘探，根據(jù)勘探情況制定合理的灌漿工藝技術(shù)，包括選擇漿材，參考施工環(huán)境的溫度分布、地質(zhì)分布等，力爭(zhēng)使灌漿工藝最大程度地契合工程特點(diǎn)：①采用劈裂灌漿方式進(jìn)行灌漿時(shí)，劈裂現(xiàn)象必然會(huì)首先發(fā)生在載體中垂直最小主應(yīng)力的平面上；②劈裂灌漿方式一般是應(yīng)用數(shù)值法和曲線法相結(jié)合來確定灌漿載體中發(fā)生的水力劈裂性質(zhì)當(dāng)流量與水頭呈線性關(guān)系時(shí)，水在裂隙中呈層流狀態(tài)，灌漿載體中未發(fā)生水力劈裂；流量與水頭呈平方根函數(shù)時(shí)，滲流呈紊流狀態(tài)，可能裂隙中發(fā)生了阻塞或裂隙中的充填料被壓密；當(dāng)流量的增長(zhǎng)高于水流的增長(zhǎng)時(shí)，表明滲流斷面已被擴(kuò)大，這是由于載體劈裂、裂隙充填物被沖走或裂隙變形等原因所致。

4 結(jié)束語

綜上所述，水利水電工程施工中，鉆探與灌漿是非常重要的兩個(gè)施工環(huán)節(jié)，很大程度上制約著水利水電工程的施工質(zhì)量，鉆探施工中，首先要認(rèn)真了解巖層土質(zhì)情況，必要時(shí)還要取樣，然后根據(jù)分析結(jié)果制定合理的鉆探方案，確保鉆探工作的順利進(jìn)行。灌漿施工是一項(xiàng)復(fù)雜系統(tǒng)而又多變的綜合性較強(qiáng)的過程，不僅要有先進(jìn)的施工理念，還要根據(jù)工程結(jié)構(gòu)合理實(shí)施灌漿工藝操作，努力降低對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)還要嚴(yán)格控制工程費(fèi)用，相信通過合理制定工程預(yù)案，加強(qiáng)施工各個(gè)環(huán)節(jié)控制，水利水電工程可以得到更加科學(xué)、有效的建設(shè)，為其它水利水電工程的建設(shè)提供有價(jià)值的參考和借鑒。