常順武
(安徽水安建設(shè)集團(tuán)股份有限公司,安徽 合肥 230601)
巖石基礎(chǔ)灌漿的應(yīng)用原理為:根據(jù)合適的配比要求進(jìn)行漿液的配置,然后采取鉆孔的方式,將這種具備膠凝性和流動(dòng)性的漿液灌注到巖層縫隙中,漿液在硬化膠結(jié)后形成固體物質(zhì),以此實(shí)現(xiàn)基巖強(qiáng)度的提升和抗?jié)B性的改善。采用這種技術(shù)進(jìn)行基礎(chǔ)施工時(shí),首先要對(duì)建筑物類型、巖石基礎(chǔ)的地質(zhì)條件、地基應(yīng)力等因素進(jìn)行全面考慮,選擇最佳方式。灌漿技術(shù)除了可以處理巖石基礎(chǔ),還可以在水下隧道圍巖施工、襯砌回填施工、超前支護(hù)施工以及建筑物防滲施工中應(yīng)用。
1) 帷幕灌漿,將防滲幕墻在上游迎水面壩基附近布置,確保防滲幕墻的連續(xù)性,從而實(shí)現(xiàn)壩基滲流量的降低,減輕壩底滲透壓,確保巖石基礎(chǔ)具有穩(wěn)定的滲透性。施工人員在確定帷幕灌漿深度時(shí),需要考慮到地質(zhì)條件以及作用水頭等因素,相較于固結(jié)灌漿,帷幕灌漿深度更深,甚至可達(dá)百米以上。帷幕灌漿工程量很大,可能會(huì)與壩體施工發(fā)生時(shí)間上的沖突,一般在壩體基礎(chǔ)施工灌漿廊道內(nèi)安排帷幕灌漿施工,使得壩體上升施工和巖石基礎(chǔ)灌漿施工具有同步性,這種施工安排有利于灌漿壓力的提高,以此確保灌漿施工質(zhì)量。
2) 固結(jié)灌漿,固結(jié)灌漿施工主要是為了實(shí)現(xiàn)巖石基礎(chǔ)整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性的提升,同時(shí)盡可能減少和避免基礎(chǔ)滲漏現(xiàn)象。如果巖石基礎(chǔ)地質(zhì)條件較好,固結(jié)灌漿孔可以布置在壩基上下游應(yīng)力較大的位置;如果巖石基礎(chǔ)地質(zhì)條件較差,固結(jié)灌漿需要在整個(gè)壩基上進(jìn)行,如有必要,還需要擴(kuò)展到壩基外部一定范圍內(nèi)。灌漿孔深度不一,通常是5~8m,也有15~40m 的,具體深度要根據(jù)工程實(shí)際情況確定。在布置灌漿孔時(shí),需要采用網(wǎng)格交錯(cuò)的方式進(jìn)行布置。在具有一定厚度的壩體基層混凝土上進(jìn)行固結(jié)灌漿,能夠有效避免巖石基礎(chǔ)表層出現(xiàn)冒漿現(xiàn)象,在灌漿過程中適當(dāng)增大壓力,能夠取得較好的施工效果。
近年來,水利工程的建設(shè)技術(shù)得到顯著提升,尤其是在防滲水及加固方面。高壓噴射灌漿工作首先是高壓噴射水泥漿液,使其將被灌注的地質(zhì)層結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞,再將混合水泥漿液與被灌土層顆粒進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁铀俦跔罟探Y(jié)體形成,從而發(fā)揮防滲水并加固的作用。若在淺層巖溶地區(qū)使用,由于巖溶地質(zhì)較軟,土質(zhì)不穩(wěn)定,可使用高壓噴射灌漿技術(shù),將水泥通過高壓噴射的慣性滲入到土質(zhì)中,并使其快速凝結(jié)與土壤密切粘合,增強(qiáng)巖溶地區(qū)的負(fù)載力與穩(wěn)定性。此技術(shù)與其他防滲加固的方法相比,具有成本低、施工效率高且材料種類多等優(yōu)勢。但缺點(diǎn)是受施工地質(zhì)方面限制,必須應(yīng)用大量的施工設(shè)備,若出現(xiàn)超過200mm 以上的顆粒,其位置極易出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。根據(jù)施工的地質(zhì)以及防滲情況,可使用旋噴、擺噴、定噴等3 種不同的噴射方式。
根據(jù)水利工程壩體應(yīng)力分布的相關(guān)要求,土壩壩體劈裂灌漿技術(shù)是在水利工程施工中通過施加壓力,使壩體沿壩軸線劈裂,將混合水泥漿液灌入裂縫中,增強(qiáng)其防滲水性能,延續(xù)其筆直性并將軟弱層去除,完成堵塞漏洞和縫隙的工作。
在采用該方法時(shí)注意應(yīng)選用耐磨性強(qiáng)質(zhì)量好的模袋,可延長使用時(shí)間,避免模袋破損,在水利施工時(shí)通常選用尼龍材質(zhì)的模袋。在灌漿過程中模袋內(nèi)部積滿大量水泥漿液,由于模袋內(nèi)部空間有限,所以水泥漿液會(huì)通過相互擠壓排出水分,使泥漿快速凝固。在模袋的包圍中,保證了袋內(nèi)水泥及沙土的穩(wěn)定性,充分展現(xiàn)其堵塞的功能,使漏水現(xiàn)象得到有效處理。
在水利工程施工中通常會(huì)選用水泥或砂礫作為灌漿材料使用,這2 種材料比較常見。為使其填充效果顯著,在使用過程中,應(yīng)選取大小形狀符合的砂礫,若砂礫較大,將不能細(xì)致地填充漏水或滲水位置。若此方法在填充之后仍有滲水現(xiàn)象,施工人員應(yīng)采用黏稠性強(qiáng)的水泥填充空隙,使地層逐漸具有反過濾功能,讓地層更加堅(jiān)固并穩(wěn)定。
水利工程在進(jìn)行灌注工作中需將粘土與水泥漿進(jìn)行攪拌混合,因在灌漿過程中自立鉆孔較困難,所以,在灌注前一般采用3 種灌漿方式,即打管灌漿、循環(huán)鉆灌閥跟管灌漿以及套閥式灌漿。在現(xiàn)如今的水利工程施工中,該灌漿技術(shù)通常作為勘探以及防滲加固等工作使用。
熔巖地區(qū)因其地質(zhì)問題,出現(xiàn)滲水漏水的情況較多,嚴(yán)重影響水利工程的施工質(zhì)量。為避免此情況發(fā)生,在施工之前應(yīng)對(duì)熔巖區(qū)深度以及周圍沙土含量進(jìn)行測定,確定沒有沙土才可進(jìn)行灌漿工作。在灌漿施工過程中避免周圍有垃圾雜物堆積,以免損壞施工質(zhì)量。對(duì)熔巖地區(qū)應(yīng)采用基礎(chǔ)灌漿技術(shù),若深度超過50m 的巖溶地區(qū),受地質(zhì)條件限制, 不可用高壓旋噴技術(shù)。因深層巖溶會(huì)對(duì)灌入的水泥漿等填充物產(chǎn)生排擠力度,該力度也可加快水泥漿與填充物結(jié)合后的凝固速度,所以,用普通灌漿技術(shù)進(jìn)行施工即可。
為促進(jìn)水利工程施工安全性能的提升,施工單位應(yīng)根據(jù)水利工程情況進(jìn)行全面科學(xué)的分析,結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)便可更好地掌握多元化灌漿施工技術(shù),使基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)更好地發(fā)揮出來,要確保灌漿材料的合理運(yùn)用,降低水利工程施工質(zhì)量問題的產(chǎn)生,從根本上確保水利工程施工質(zhì)量,