摘要:隨著科技的進步,水利工程的施工技術越來越好,在水利工程中,隧洞的施工難度相對比較大,而通過固結灌漿施工技術能有效保證隧洞施工質量。本文通過對隧洞固結灌漿施工技術進行分析,提出個人觀點,希望為關注隧洞固結灌漿施工技術的人群帶來幫助。
關鍵詞:水利工程;隧洞;固結灌漿
引言:在水利工程的隧洞施工中,通常離不開固結灌漿技術,通過固結灌漿來提升巖體的整體性以及抗壓強度。我國的固結灌漿技術的發展非??欤廊粨碛幸欢ǖ纳仙臻g。因此,有必要對水利工程中隧洞固結灌漿技術進行分析。
一、隧洞固結灌漿施工方案
在進行固結灌漿時,可以通過環間分序以及環內加密這兩種施工方式來進行施工,如果在實際施工過程中發現嚴重滲漏,可以通過加密孔的施工方式來進行補救。如果使用全斷面固結灌漿施工,實際灌漿長度可以向滲水、涌水處上下游分別合理延伸。在進行固結灌漿時,注漿孔之間的間距應該達到灌漿液體擴散半徑的1.6倍左右,這樣能夠確保灌漿時互不干擾。在進行施工方案設計時,應該根據隧洞情況設計初始間、排距以及入巖深度,并根據阻水效果的變動來進行逐級加序,在實際開挖前需要預留一定的施工空間,在灌漿過程中需要根據邊墻、頂拱、底板的順序施工,在具體施工時需要保證一孔一灌漿,因為灌漿時往往被伴隨著冒漿、漏漿的情況發生,因此在灌漿時需要保證灌漿壓力的大小,當隧洞外側水壓發生變化時,灌漿壓力要同時進行合理調整。
二、隧洞固結灌漿施工工藝
(一)測放孔位、造孔、洗孔
1.測放孔位
在進行測放孔位時,需要體現考察隧洞現場,并記錄隧道的各種數據,當孔位計算完成后,需要安排人員在隧洞中將孔位找出并做好記號,孔位相互之間的偏差不允許超過合理范圍。
2.造孔、洗孔
在進行造孔時,可以采用適合的鑿巖機進行鉆孔,孔洞的大小視設計要求而定,通常情況下,隨著封堵效果的變化,間排距會逐漸加密。在灌漿時可以通過環間加序以及環內加密的方式來進行灌漿。
在施工之前需要將所有的孔洞進行排序編號,保證灌漿準確性。灌漿孔洞可以采用水平垂直鉆孔,在鉆孔時不需要測量孔洞斜度,但是需要保證孔洞的頂角偏差小于5°,終孔深度需要必須大于設計規定。為后續施工留有容錯率。
在鉆孔結束后,需要進行洗孔,在沖洗時需要著重孔壁以及縫隙清理,孔洞內部的沉積物厚度必須小于20厘米,在沖洗后需要保證能夠看見孔洞底部。在沖洗孔洞的過程中,水壓的大小需要控制在最大灌漿壓力的75%以下,而且不允許大于1MPa。如果是地理環境復雜的地區,則需要根據隧洞的實際情況來進行數據檢測,通過實際檢測來制定出最為合理的沖洗方案。
(二)固結灌漿
固結灌漿的主要施工材料是水泥基灌漿料,灌漿順序從1序孔至2序孔進行灌漿,如果隧洞地形特殊,可以進行分塊逐孔施工。因為在施工時需要使用純水泥漿,因此在制漿過程中,必須將制漿時間控制在五個小時內,并且保證水泥漿溫度符合標準,如果漿液溫度超過45℃,便不能正式灌漿。固結灌漿擁有兩種施工方法,分別是有蓋重固結灌漿以及無蓋重固結灌漿,相比較下,無蓋重固結灌漿法更為先進,這種灌漿方法分為漿液注入法以及單孔灌漿法。
1.漿液注入法
漿液注入法分為純壓式以及循環式灌漿法,其中純壓式灌漿法會通過將隧洞內部實際滲水情況與巖體穩定程度相結合,針對于灌漿部位的不同結合實際情況采用不同的壓力進行灌漿作業。通常情況下,灌漿壓力會保持在0.2MPa左右,如果隧洞外部水壓大,則可以適當提升壓力。而使用循環灌漿法所注入的漿液量要大于隧洞裂隙的實際吸收量,灌漿完成后多余的漿液會沿著漿管返回攪拌機中,循環灌漿法最大的優點就是漿液的流動性大,因此不容易發生沉淀現象,有利于在長時間作業中保證漿液質量。
2.單孔灌漿法
單孔灌漿法分為全壓力一次灌漿以及全孔分段灌漿兩種方法,其中全壓力一次灌漿需要在灌漿之前,需要對隧洞的實際用水量與水壓進行嚴格監測,監測過程中所有的數據都需要記錄下來,在灌漿時需要使用加速凝劑來使漿液快速凝結,在灌漿結束之后需要確保擁有做的屏漿時間。而全孔分段灌漿需要保證每一個灌漿泵都能夠對應一個鉆孔,在使用這種灌漿方法時,通常會與群孔并聯灌漿法進行結合,以此來保證灌漿效率。這種灌漿方式對于同時灌漿孔數擁有一定的限制,最多不能大于四個灌漿孔,而且在實際灌漿過程中需要嚴格控制灌漿壓力,以防意外發生。
(三)灌漿結束階段
在結束階段,需要通過壓力灌漿封孔的方式來進行灌漿封孔。在封孔時,需要根據漿液的注入速度來進行灌漿壓力的調控,封孔結束后需要第一時間將孔口填平。在灌漿結束七天之后,需要對所有的鉆孔進行探查,查看灌漿質量是否符合標準,如果在檢查過程中發現問題孔,必須保證問題孔的數量小于灌漿孔總數的3%。
(四)特殊情況
在灌漿過程中必須保證施工連續性,如果中途中斷,則需要盡快恢復灌漿。如果灌漿中斷的時間大于30分鐘,則需要進行鉆孔沖洗,沖洗完成后繼續灌漿,如果在沖洗鉆孔時發現沖洗無效,則需要對鉆孔進行掃孔處理。在灌漿期間如果發現回漿濃度升高,則需要按照之前的水灰比進行新漿注入。如果發現回漿濃度依然上升,在灌注十分鐘后即可停止灌漿作業。在面對難以灌漿的孔洞時,可以暫停灌漿作業,暫停作業后需要對灌漿影響范圍之內的結構物進行徹底檢測,在灌漿時可以選擇使用低壓、限流、間歇性灌漿等一系列灌漿方法進行處理,當處理完成后需要待凝24小時重新進行復灌。在整個灌漿施工期間,需要嚴格按照設計方案以及施工標準來執行,這樣就能有效地減少特殊情況的發生,提升灌漿效率及灌漿質量。
結論:總而言之,在水利工程中,隧洞固結灌漿施工技術受到了各業人士廣泛關注。在灌漿期間,因為需要根據各種不同因素來調整灌漿壓力,因此在灌漿時需要良好的施工技術支持,相信隨著科技的進步,我國隧洞的固結灌漿技術一定會發展得越來越快。
參考文獻:
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作者簡介:楊劍,男,1985.8,安徽蚌埠,助理工程師,大專,研究方向:灌漿施工技術