摘要:基础是各种工程施工中都不可缺少的环节,其在施工的过程中施工控制措施和施工处理手段不断的提高和应用,在基础工程处理的过程中对其处理方式不断的提高。灌浆技术随着当前社会发展中,逐步成为施工的重点探索方式。基础处理工程在水利水电工程建设中占有重要地位,是施工的重要环节。本文就当前水利工程在施工中其岩石基础的施工工艺进行分析,通过在施工中灌浆技术的应用方式进行阐述。
关键词:水利工程;岩石基础灌浆技术
水利工程是当前建筑工程中的重要组成方式,其在施工中,地基施工和处理的好坏是建筑工程施工质量的主要影响因素和衡量关键。水工建筑物的基础有两类:岩基和软基,其中在当前施工的过程中软基是其主要的处理难点和施工重点。由于受地质构造变化及水文地质的影响,其在施工的过程中存在着天然缺陷,需要经过人工处理,才能够保证水利工程施工的过程中其施工质量的可靠性。水工建筑物的基础处理,是通过当前特定的技术手段对软土地基进行加固,提高其荷载能力和整体性。改善和提高地基的物理力学性能,使得其在施工的过程中能够具有足够的强度和整体性强度,以保证工程的安全可靠和正常运行。随着当前水利工程的不断发展,其在施工的过程中对基础处理技术要求日益增加,其在施工的过程中施工处理技术手段和处理方式不断的提高,是当前建筑工程施工处理的主要环节和方式。
1、岩石基础灌浆
岩石基础灌浆(简称基岩灌浆),由于其存在的过程中以流动性和胶凝性的形式存在,其在施工的过程中会随着各种缝隙进行流动和变化,是当前建筑工程施工中的主要控制措施和管理手段。通过钻孔用灌浆设备压入岩层的(裂)隙中,经过硬化胶结后,形成结石,提高其地基在处理过程中的主要处理方式和处理措施,改善其在处理中的处理作用方式和手段。基岩灌浆处理要在分析研究基岩地质条件、建筑物类型和级别、承受水头、地基应力和变位等因素后选择确定。
灌浆技术除运用于大坝的基岩处理,还广泛应用于水下隧洞围岩固结、衬砌回填、超前支护、混凝土坝体接缝以及建(构)筑物补强、堵漏等方面。
2、基岩灌浆的分类
水工建筑物的岩石基础,一般需要分别进行帷幕灌浆、固结灌浆和接触灌浆处理。
2.1 帷幕灌浆
布置在靠近上游迎水面的坝基内,形成一道连续的防渗幕墙。其目的是减少坝基的渗流量,降低坝底渗透压力,保证基础的渗透稳定。帷幕灌浆的深度主要由作用水头及地质条件等确定,较之固结灌浆要深得多,有些工程的帷幕深度超过百米。在施工中,通常采用单孔灌浆,所使用的灌浆压力比较大。
帷幕灌浆一般安排在水库蓄水前完成,这样有利于保证灌浆的质量。由于帷幕灌浆的工程量较大,与坝体施工在时间安排上有矛盾,所以通常安排在坝体基础灌浆廊道内进行。这样既可实现坝体上升与基岩灌浆同步进行.也为灌浆施工具备了一定厚度的混凝土压重,有利于提高灌浆压力、保证灌浆质量。对于高坝的灌浆帷幕.常常要深入两岸坝肩较大范围的岩体中,一般需要在两岸分层开挖灌浆平洞。许多工程在坝基与两岸山体中所形成的地下灌浆帷幕.其面积较之可见的坝体挡水面要大得多。
2.2 固结灌浆
其目的是提高基岩的整体性与强度,并降低基础的透水性。当基岩地质条件较好时。一般可在坝基上、下游应力较大的部位布置固结灌浆孔;在地质条件较差而坝体较高的情况下,则需要对坝基进行全面的固结灌浆,甚至在坝基以外上、下游一定范围内也要进行固结灌浆。灌浆孔的深度一般为5~8m,也有深达15~40m的.各孔在平面上呈网格交错布置。通常采用群孔冲洗和群孔灌浆。
固结灌浆宜在一定厚度的坝体基层混凝土上进行,这样可以防止基岩表面冒浆,并采用较大的灌浆压力,提高灌浆效果,同时也兼顾坝体与基岩的接触灌浆。如果基岩比较坚硬、完整,为了加快施工速度.也可直接在基岩表面进行无混凝土压重的固结灌浆。在基层混凝土上进行钻孔灌浆,必须在相应部位混凝土的强度达到50%设计强度后,方可开始。或者先在岩基上钻孔,预埋灌浆管,待混凝土浇筑到一定厚度后再灌浆。
长江三峡工程的部分坝基固结灌浆采取了浇筑找平混凝土的方法,找平混凝土的强度等级与大坝基础混凝土相同.浇筑厚度一般为30~40cm,以填平低洼坑槽为主,待找平混凝土强度达到70%的设计强度后,开始固结灌浆作业。
黄河小浪底水利枢纽进水塔基岩进行的无盖重固结灌浆在基岩面上浇筑了30~40cm的垫层混凝土,在垫层混凝土的保护下.先进行表层3m的固结灌浆,在基岩面形成盖板后,再进行下部岩体灌浆。
二滩水电站拱坝坝基固结灌浆原则上由无盖重灌浆开始,至有盖重灌浆结束。无盖重灌浆在岩石裸露条件下施工,主要进行3m孔深以下岩体的灌浆,3m以上通过接管引至坝后集中地点,在浇筑坝体基础混凝土后再进行灌浆。同一地段的基岩灌浆必须按先固结灌浆后帷幕灌浆的顺序进行。
2.3 接触灌浆
其目的是加强坝体混凝土与坝基或岸肩之间的结合能力,提高坝体的抗滑稳定性。一般是通过混凝土钻孔压浆或预先在接触面上埋设灌浆盒及相应的管道系统,也可结合同结灌浆进行。接触灌浆应安排在坝体混凝土达到稳定温度以后进行,以防止混凝土收缩产生拉裂。
3、灌浆的材料
岩基灌浆的浆液,一般应该满足如下要求:
3.1 浆液在受灌的岩层中应具有良好的可灌性,即在一定的压力下,能灌入到裂隙、空隙或孔洞中,充填密实。
3.2 浆液硬化成结石后,应具有良好的防渗性能、必要的强度和黏结力。
3.3 为便于施工和增大浆液的扩散范围.浆液应具有良好的流动性。
3.4 浆液应具有较好的稳定性,析水率低
盐基灌浆以水泥灌浆最普遍。灌入基岩的水泥浆液,由水泥与水按一定配比制成,水泥浆液呈悬浮状态。水泥灌浆具有灌浆效果可靠、灌浆设备与工艺比较简单、材料成本低廉等优点。
水泥浆液所采用的水泥品种,应根据灌浆目的和环境水的侵蚀作用等因素确定。一般情况下,可采用标号不低于C45的普通硅酸盐水泥或硅酸盐大坝水泥,如有耐酸等要求,则选用抗硫酸盐水泥。矿渣水泥与火山灰质硅酸盐水泥由于其析水快、稳定性差、早期强度低等缺点,一般不宜使用。
水泥颗粒的细度对于灌浆的效果有较大影响。水泥颗粒越细,越能够灌入细微的裂隙中,水泥的水化作用也越完全。对于帷幕灌浆,对水泥细度的要求为通过80m方孔筛的筛余量不大于5%。灌浆用的水泥要符合质量标准,不得使用过期、结块或细度不合要求的水泥。
4、结束语
水利工程是当前社会发展中的主要基础设施,其在当前社会发展的过程中是一项主要的施工管理方式和施工处理形式。在基础施工和处理的过程中,是通过其相应的基础控制措施和基础管理手段进行分析与控制的过程,其管理方式和控制手段不断的提高。