水利水电高压喷射灌浆技术研究的论文

时间：2021-08-31

水利水电高压喷射灌浆技术研究的论文

　　摘要：现阶段，我国水利水电工程等基础建设力度不断提升，很多先进的施工技术不断涌现，高压喷射灌浆给水就是其中一种。对此，本文首先介绍了高压喷射灌浆的概念、应用优势以及在水利水电中的作用，然后根据实例详细探究了其在水利水电施工中的应用。以期结合水利水电工程施工特点，使用该项施工技术，提高施工质量。

　　关键词：水利水电施工；高压喷射灌浆技术；应用

　　1引言

　　水利水电工程施工复杂、工期漫长、质量控制难度较大。在实际施工中使用高压喷射灌浆技术有利于提高工程基础的防渗漏能力以及水利水电工程整体效益，因此已经在水利水电工程施工中得到了广泛应用，在提升人们的生活质量，促进国民经济的可持续发展方面发挥着十分重要的作用。

　　2高压喷射灌浆技术

　　2.1概念分析

　　使用高压喷射灌浆技术可以沿用传统的灌浆方法，即在实际施工中依据灌浆原理，在地基加固施工中使用高压喷射技术。具体的工作原理如下：将浆液或者高压水射入搅拌地层中，与此同时灌入水泥浆，促使其更好的凝结，提高混合物体的强度，提高工程地基的稳定性、承载能力以及防渗性能。高压喷射灌浆技术的施工难度较小，而且需要使用的施工材料价格较低，耐久性能耗，因此，该项技术已经得到了广泛应用。

　　2.2高压喷射灌桨技术应用优势

　　2.2.1适用范围广

　　高压喷射灌浆技术可以在水利水电工程施工前进行使用，在工程竣工后，即可显示出明显的应用优势，不会对建筑的结构性能以及运营使用构成不良影响。

　　2.2.2施工简便

　　在具体的施工过程中，只需要在土层中进行钻孔，然后喷射材料，形成固结体，钻孔孔径一般在50~300mm之间，固结体的长度一般为0.4~4.0m，与已经建设完成的建筑物基础的贴合性较好，可以在此基础上新建其他建筑物。

　　2.2.3可以控制固结体形状

　　为了提高施工质量，在材料的喷射过程中，应该根据实际情况及时调整旋喷速度，尽量减少喷射压力，确保固结体能够形成设计要求的形状。

　　2.2.4材料易获得、成本低

　　喷射的浆液的原材料主要是水泥材料，一般为价格低廉的425号普通硅酸盐水泥，如果工程要求加快凝结速度，则可以适量添加化学材料。另外，为了实现废物利用，减少注浆材料的成本，还可以在水泥材料中加入适量的粉煤灰。

　　2.2.5设备管理方便

　　高压喷射灌浆全套设备的体积较小、各项构件能够紧密结合、占地面积小，便于施工。另外，在单管、二重管、三重管喷射过程中，通过及时测量喷射压力、吸浆量以及冒浆情况，可以调整喷射参数，提高固结体质量。

　　3高压喷射灌浆技术在水利水电施工中的作用

　　3.1搅拌以及冲切作用

　　高压喷射泥浆流会对底层介质造成切割作用以及搅动作用，主要原因在于高压灌浆设备的结构特征，在浆液填充和扩散后，凝结硬化后，会改变原有的地层结构，以此达到很好的加固和防渗性能。

　　3.2置换作用以及升扬作用

　　通过高压喷射技术，不仅能够喷射泥浆，而且还可以喷射压缩空气，维持喷射流可以在孔内形成良好的扬水效果，通过这一作用，在钻孔的过程中，切割下来的碎屑就可以自动上升至孔洞口，而碎屑空出来的位置就可以被浆液替代，置换原有的土质层。

　　3.3渗透挤压作用

　　高压灌浆技术对于地层挤压和渗透作用比较明显，能够提高抗渗能力，在末端，随着距离的不断增加，高压喷射流的强度会不断减小，虽然冲切力有所减小，但是对于地层还是会起到一定的挤压作用。与此同时，在喷射施工完成后，静压浆会渗透到地层中，有利于提高抗渗性。

　　3.4握裹作用

　　在喷射过程中，产生的能量会使地层中的小石块升扬或者发生置换，有利于浆液更好的填满所有的空隙，并握裹；通过这一方式，会对原有的.地层结构产生较大的影响，增加凝结体的密实度；有些施工区的块石体积较大，数量比较集中，如果提高喷射能量或者降低喷射速度，则会导致石块发生位移，促使浆液能够更好的渗透到所有的缝隙中。

　　4高压喷射灌浆技术在水利水电工程中的应用实例

　　4.1工程概况

　　本文研究的水库大坝防渗灌浆工程，总库容为2574.4万m3，是中型水库工程等别为Ⅱ等，对于本工程，设计洪水标准为100年一遇洪水设计，2000年一遇洪水校核。该工程的施工工期比较紧张、施工任务繁重、对于施工技术的要求较高、施工工艺比较复杂，设计防渗灌浆工程量63696m，其中坝体过渡料钻孔灌浆工程量39127m，第四系覆盖层钻孔灌浆工程量3990m，全风化岩层钻孔灌浆14162m，强风化、弱风化岩层钻孔灌浆工程量6417m，最大灌浆深度约90m。

　　4.2施工前的质量控制

　　（1）在施工前组织专业知识扎实、职业素质较高的质量控制团队。在实际施工中，高压喷射灌浆施工参数可能会随时发生变化，因此，在施工现场应该安排具有一定的施工经验的质量控制工作人员，严格落实质量监督工作，根据不同的施工强度的不同配置相应的质量控制工作人员。（2）对于施工中的各项控制细节，应该进行详细编制。主要的控制细节包括以下几点：质量控制的组织结构，施工现场监理人员的工作职责划分；施工程序、施工方法的控制；关键的施工工序的控制，对于各个施工工序的检查以及验收标准；对可能出现质量的问题的方面采取预防措施。（3）对施工单位的资质以及施工技术水平进行严格审查，选择符合实际要求的施工队伍。（4）在实际施工中，有些机械设备会对施工进度和施工质量产生较大影响，所以应该对机械设备重点审查。主要包括输浆管等的型号、钻机、搅拌机等等，必须确保所有的机械设备能够符合施工工艺要求，为了保证连续施工，缩短施工工期，还应该配备足够缩量的备配件。

　　4.3施工中的质量控制

　　（1）位置。根据水利水电工程的设计要求，合理布设防渗墙，对于墙体的高度和厚度设计，都应该符合相关标准。子距L一般为2.0m，有效半径达1.8m，摆角一般为15°。提升速度通常为10cm/min，喷嘴型号为2mm，气嘴7mm，水压为29.4~34.3MPa，空气压735kPa。（2）测压管的具体要求：测压管可以采用PVC管材，管口的尺寸为2英寸，在管底1.1m高是测压管的透水部分，对于管材外部，可以使用400g/m2土工布包裹，测压管的四周可以使用黄沙作为漏层。（3）材料。对于施工过程中的施工材料，应该严格控制施工材料的质量，由于水利水电工程施工的主要原材料是水泥，因此必须重点控制水泥质量。对于施工材料，在进场前应该安排监理人员进行取样送检，检查合格后才可进入施工现场。如果根据工程实际需求，要在水泥材料中添加外加剂，则应该根据试验确定外加剂的种类和添加量。（4）钻孔冲洗。钻孔施工完成后需要经过质量检测，检验合格后需要对孔内进行冲洗。具体可以使用风轮或者水轮进行冲洗，注意将管口插入孔底反复冲洗，直至回清水。（5）压水（气）检查。当裂缝缝口材料达到一定的强度后，还应该进行压水检查，并详细记录各种孔的外漏情况。（6）吹于钻孔、缝面。在灌浆施工前，使用压缩空气清除孔缝中的杂物。（7）灌浆。在灌浆压力的作用下，位于裂缝量变的混凝土可能会产生不良的应力作用，因此，在具体的施工过程中，应该使用设备以期对裂缝进行观测。灌浆过程必须依据由上至下以及由深至浅的原则进行。当单孔吸浆率趋于零时，可以继续灌浆20~30mm，然后结束灌浆。

　　4.4施工后的质量控制

　　在水利水电工程施工完成后，应该安排专业的质量控制人员依据工程设计图纸以及施工各个阶段的记录情况对施工现场进行详细检查；对检测单位的资质进行详细审查。另外，还应该对每个施工部分，从开始施工到施工完成的沉降量进行监测，对于混凝土喷射以及喷射完成后的施工情况进行观测，及时掌握施工处理方案，并与设计方案进行比对、分析和总结。

　　5结语

　　在水利水电工程施工中，高压喷射灌浆技术能够发挥十分重要的作用，由于该技术的应用标准较高，而且操作比较复杂，因此在实际施工中必须综合考虑施工现场的实际情况规范操作，提高工程基础的防渗能力，保证施工质量，为人们更好地提供用水用电服务。

　　参考文献

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　　[3]谭劲.高压喷射灌浆技术在在水利水电施工中的应用[J].科技传播，2011（07）：36~37.

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