探討水利水電鉆探與灌漿技術(shù)

時(shí)間:2022-01-23 03:22:22

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探討水利水電鉆探與灌漿技術(shù)

一、水利水電工程常規(guī)鉆探灌漿技術(shù)原則

水利水電工程中的鉆探施工環(huán)節(jié)和采礦、采煤、石油勘探等鉆探施工均有所不同。水利水電中的鉆探施工側(cè)重于需要準(zhǔn)確無(wú)誤地分析出水利水電建筑物下的土石,巖層的特性與狀況,確定地下巖層的劃分位置,評(píng)定地下巖層的穩(wěn)定性等。而采礦、采煤、石油勘探等鉆探施工側(cè)重于勘探目的和鉆進(jìn)工藝等方面。對(duì)水利水電的鉆探需要對(duì)不同層位原狀樣進(jìn)行各種物理力學(xué)和水文地質(zhì)的測(cè)試,對(duì)地層的穩(wěn)定性、區(qū)域的穩(wěn)定性和地層的滲透性都需要做出合理的評(píng)定,這樣才能對(duì)水利水電建筑物的安全性做出合理的施工預(yù)案,從而設(shè)定切合實(shí)際的工程造價(jià)。水利水電鉆探施工中,必須要對(duì)作業(yè)環(huán)境進(jìn)行一個(gè)全方位、多角度的了解,查明覆蓋層的地質(zhì)組成和厚度等情況,以利于制定合理的施工方案,確保鉆探施工的順利進(jìn)行。

二、水利水電灌漿漿液材料

灌漿通常使用水和水泥、粉煤灰和外加劑等混合成的漿液。標(biāo)準(zhǔn)情況下,漿體制成的立方體試件,在標(biāo)準(zhǔn)情況下養(yǎng)護(hù)一周,并將亞強(qiáng)度控制在5兆帕以上。同時(shí),漿體在施工中由于其具有優(yōu)良的可泵性、保水性以至于漿體密度高不能很均勻地鋪滿(mǎn)板底的空隙。由于在現(xiàn)行灌漿施工規(guī)范中并未對(duì)此做出明文規(guī)定,我們可以與預(yù)制梁板壓漿的施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)照,做水泥漿稠度實(shí)驗(yàn)漏斗,把漿體全部自由流完的時(shí)間當(dāng)作流動(dòng)度從而得到挖制。在同標(biāo)準(zhǔn)條件下,進(jìn)行不同水灰比和材料配比之間的試件強(qiáng)度和流動(dòng)度結(jié)果,在水泥凈漿中不摻減水劑,使得其流動(dòng)性都優(yōu)越于同條件F粉煤灰水泥漿體。因此,對(duì)沒(méi)有減水劑的水泥石,它的流動(dòng)度應(yīng)大于等于16s,而摻有減水劑的漿體中其流動(dòng)度最大不超過(guò)26s。當(dāng)然施工中漿體的流動(dòng)度不能過(guò)小,控制在20~30s之間最合適,否則會(huì)出現(xiàn)泌水現(xiàn)象。

三、水利水電鉆探與灌漿技術(shù)方法

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(guò)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(zhuān)門(mén)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(guò)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(guò)大造成鉆探前端難以迅速推進(jìn),過(guò)小不利于提取巖土試樣。

2.水利水電施工中灌漿技術(shù)方法分析

近幾年我國(guó)的灌漿施工技術(shù)得到長(zhǎng)足發(fā)展,其環(huán)保、耐久性好、可以應(yīng)用于各種苛刻的施工環(huán)境,并且灌漿施工成本低。在灌漿材料方面,現(xiàn)在也是品種多元化、應(yīng)用面廣。灌漿施工技術(shù)方面的研究也不斷的改進(jìn)和創(chuàng)新,在灌漿設(shè)備、儀器方面我們現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)能化、固定形式化、系列化、成套化、標(biāo)準(zhǔn)化和環(huán)?;?,其設(shè)備不僅能適應(yīng)各種施工場(chǎng)合,其效率也相當(dāng)高。水利水電灌漿施工技術(shù)一般有:混凝土灌漿技術(shù)、誘導(dǎo)灌漿技術(shù)?;炷凉酀{技術(shù)是最先被用于水利水電建筑壩體的堵漏和加固。隨著灌漿技術(shù)的日益革新,混凝土灌漿技術(shù)也日新月異,我們將混凝土的防水抗震的特性應(yīng)用得更好,所以在水利水電工程中混凝土灌漿技術(shù)的重要性是不可改變的,其前景更加廣闊,全國(guó)范圍內(nèi)已有多個(gè)成功應(yīng)用混凝土灌漿工藝建筑大壩和水利工程的先例。誘導(dǎo)灌漿技術(shù)是一項(xiàng)新興的施工技術(shù),它的工藝流程比較特殊,其主要是依據(jù)電化學(xué)的原理對(duì)施工中利用阻力或是利用漿液的成分和溫度等因素來(lái)對(duì)水利水電中的中巖層的側(cè)壓力和控制漿液的流動(dòng)范圍,從而對(duì)水利水電工程建筑物進(jìn)行加固。

四、討論灌漿施工中應(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(guò)程中監(jiān)督到位;工程進(jìn)度是否合理等??刂乒酀{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(xiàn)法

相結(jié)合來(lái)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(xiàn)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。

五、結(jié)語(yǔ)

在水利水電的工程中,鉆探和灌漿是兩個(gè)重中之重的工程施工環(huán)節(jié),鉆探與灌漿的好壞直接影響水利水電工程的工程質(zhì)量。在鉆探過(guò)程中,我們第一步要做的是了解施工地點(diǎn)的土石巖層結(jié)構(gòu),有時(shí)候我們還必須對(duì)土石巖層結(jié)構(gòu)取樣分析后,再制定相關(guān)的鉆探施工方案,這樣保鉆探工作才得以保障。在灌漿系統(tǒng)的成本控制中,運(yùn)用最優(yōu)化手段解決費(fèi)用開(kāi)銷(xiāo)問(wèn)題,這對(duì)于工程監(jiān)理來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié),施工策略的總體目標(biāo)是使灌漿效益最大化,但是縮減費(fèi)用并不是盲目減少開(kāi)支,而是削減不必要的支出,我們需要科學(xué)規(guī)范的管理。

本文作者:郭莉潔工作單位:中國(guó)葛洲壩集團(tuán)三峽分公司