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防滲灌漿在水利水電工程中的運(yùn)用論文 某市政防汛墻是堤防岸坡上的重要水利設(shè)施,經(jīng)過(guò)多年的持續(xù)運(yùn)營(yíng),防汛墻出現(xiàn)了一系列的病害,嚴(yán)重影響了水利工程結(jié)構(gòu)安全,通過(guò)對(duì)其進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn),其病害主要表現(xiàn)為下述幾個(gè)方面:(1)市政防汛墻表面有縱橫交錯(cuò)的微型裂縫若干條,距離邊沿180cm處有一條肉眼可見(jiàn)、寬度為1cm的縱向裂縫。第1段墻體和第2段墻體的接縫處,由于不均勻沉降出現(xiàn)豎向錯(cuò)位0.51cm,高差沉降張裂1.7cm。(2)在第2段墻體頂部出現(xiàn)多處鋼筋保護(hù)層脫落現(xiàn)象,鋼筋銹蝕,第2段墻體和第3段墻體,即第2個(gè)伸縮縫處,因不均勻沉降導(dǎo)致豎向錯(cuò)位23cm,水平向錯(cuò)位3cm。伸縮縫周圍出現(xiàn)嚴(yán)重鋼筋銹蝕情況,鋼筋裸露在外并發(fā)生明顯銹蝕。(3)在第5段墻體有4條豎向裂縫,并且4條裂縫都貫穿墻體。其中第3條裂縫處,發(fā)現(xiàn)鋼筋裸露在外面,并且銹蝕嚴(yán)重,混凝土保護(hù)層脫落,裂縫寬度相對(duì)較大,最大15mm;第4條裂縫處鋼筋(縱筋)暴露在外面,銹蝕嚴(yán)重,銹蝕率20%以上,混凝土老化。第5段墻體和第6段墻體交界處錯(cuò)位0.6mm,由于防汛墻體澆注情況發(fā)生變化,導(dǎo)致該伸縮縫不同于前3條,主要特點(diǎn)是裂縫較小,且沒(méi)有止水材料,連接部位用鋼筋連接。(4)在第8段墻體3.6m4.5m處,墻頂以下1.5m內(nèi)混凝土表面老化嚴(yán)重;7.2m直到本段末尾,防汛墻頂部橫向鋼筋銹蝕,混凝土剝落。9.9m10.8m處剝開(kāi)表層混凝土露出內(nèi)部橫縱鋼筋,鋼筋表面銹蝕較輕,碳化現(xiàn)象嚴(yán)重。第8段墻體和第9段墻體交界處豎向錯(cuò)位1cm,施工縫錯(cuò)位,止水失效。(5)在第11段墻體迎水面有3條裂縫。其中第1條裂縫寬度從頂部到底部分別為3mm、2.5mm、2mm、1.5mm、1mm;第2條裂縫(與第1條裂縫間距3m)寬度從頂部到底部分別為1mm、0.4mm;第3條裂縫(與第2條裂縫間距2m)寬度從頂部到底部分別為1mm、0.5mm、0.5mm,鋼筋銹蝕率約5%。在背水面混凝土有脫落,鋼筋銹蝕,銹蝕率15%,還有一條小裂縫。(6)在第12段墻體迎水面中間有豎向鋼筋裸露,裸露鋼筋銹蝕率8%。在本段末尾處因拆除右側(cè)閘門槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)致防洪墻內(nèi)側(cè)斷裂。為了保證結(jié)構(gòu)安全,需要采用防滲灌漿技術(shù)對(duì)水利水電工程進(jìn)行加固處理。 (1)充填作用:注入的漿液在凝結(jié)后可以將原有的空隙進(jìn)行填充,可以有效的防止水滲透到建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)部,從而提高該建筑的密實(shí)性。(2)壓密作用:在漿液被注入到地層的過(guò)程中,會(huì)對(duì)地層產(chǎn)生一定的擠壓力,從而使?jié){液能更加貼合到地層內(nèi)側(cè),使地層的密實(shí)性和力學(xué)性能滿足設(shè)計(jì)要求。(3)粘合作用:有些漿液具備一定的膠凝性,可以將巖塊粘合到裂縫中,提高地層的承載能力。(4)固化作用:一些漿液在注入到裂縫中以后會(huì)與地層中的一些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使?jié){液變得更加堅(jiān)固。 3.1灌漿的工序 在本次灌漿試驗(yàn)的地點(diǎn)是在某電站上水庫(kù)地層上進(jìn)行,在進(jìn)行試驗(yàn)前,先對(duì)地層的結(jié)構(gòu)、巖石狀況進(jìn)行一定的了解。然后選取分段灌漿的施工方法進(jìn)行施工,在施工的過(guò)程中要將孔口進(jìn)行封閉,然后再采取從上到下的工序進(jìn)行注漿施工,這樣施工方法的優(yōu)點(diǎn)在于能節(jié)省工序和工時(shí),降低了施工難度;每一段灌漿施工完成后,不需要等到凝固就可以進(jìn)行下一段的施工了,大大縮短了施工時(shí)間;此外,在上層區(qū)域可以重復(fù)灌注,能有效提高灌漿的施工質(zhì)量。在石灰?guī)r溶區(qū)域施工的過(guò)程中,選用孔口封閉法灌漿的方法,不僅可以使灌漿壓力增大,還可以提高溶洞內(nèi)填充物的密實(shí)度,使溶洞的防滲性增強(qiáng)。在建打孔施工的過(guò)程中要先對(duì)下游進(jìn)行打孔施工,然后再對(duì)上游進(jìn)行打孔施工,灌漿時(shí)也要按照打孔的順序進(jìn)行注漿施工。 3.2孔口管施工的具體要求 在鉆孔鉆至入地層巖石22.5m時(shí)就可以進(jìn)行灌漿施工了,在進(jìn)行灌漿施工前,首先要向鉆孔內(nèi)插入一根89mm鋼管,該鋼管要露出孔口約10cm的高度,然后進(jìn)行固定。然后就可以向孔內(nèi)注入0.5:1配比的水泥漿,等到鋼管內(nèi)冒出水泥漿后方可停止注漿施工,等到水泥漿凝結(jié)以后,才能進(jìn)行第二段鉆孔和灌漿施工。等到所以鉆孔注漿施工完成,且水泥漿凝結(jié)后,才能對(duì)孔口進(jìn)行封閉工作,要同時(shí)對(duì)所有孔口進(jìn)行封閉,因?yàn)榭卓诘姆忾]灌漿施工是整個(gè)灌漿施工中最重要的一個(gè)工序,對(duì)孔口灌漿時(shí)要求的壓力較大,所以要將孔口管固定在巖層上,在孔口管埋入到巖層2m以上的位置時(shí),要將灌漿壓力提高到5MPa以上。 3.3洗孔及裂隙沖洗施工的內(nèi)容 在對(duì)灌漿孔進(jìn)行注漿施工前,首先要對(duì)鉆孔進(jìn)行沖洗工作,通常采取的沖洗方法是利用導(dǎo)管向鉆孔內(nèi)注入大量清水,直至鉆孔內(nèi)回流的水變清,才能結(jié)束洗孔施工。在對(duì)鉆孔進(jìn)行清洗的同時(shí)也可以進(jìn)行裂隙沖洗工作。在對(duì)裂縫沖洗的過(guò)程中,采用壓力水進(jìn)行沖洗,與鉆孔清洗一樣,等到回水變清后才能停止沖洗施工。需注意,沖洗的壓力要控制在1MPa左右。 3.4壓水試驗(yàn)的內(nèi)容 在進(jìn)行灌漿試驗(yàn)前,要按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行壓水試驗(yàn),壓水試驗(yàn)采取壓力水進(jìn)行,壓力的大小為灌漿壓力的80%,即1MPa。在得到一定的數(shù)據(jù)后,就可以按照設(shè)計(jì)預(yù)定的壓力值進(jìn)行壓水試驗(yàn)。需注意,壓水壓力的值最大需2MPa,并做好數(shù)據(jù)的記錄工作。在對(duì)物探孔進(jìn)行壓水試驗(yàn)時(shí),選用單點(diǎn)法進(jìn)行壓水。在得到單點(diǎn)法壓水試驗(yàn)的數(shù)據(jù)后,要按照設(shè)計(jì)預(yù)定的壓力值進(jìn)行壓水試驗(yàn),需注意,壓水壓力的值最大需2MPa,并做好數(shù)據(jù)的記錄工作。在對(duì)其它排孔進(jìn)行灌漿試驗(yàn)時(shí),要按照設(shè)計(jì)好的最大灌漿壓力進(jìn)行注漿施工。如果在鉆孔的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)溶洞為空洞時(shí),要立即停止鉆進(jìn)工作,并將灌漿段長(zhǎng)縮短為2.0m。在溶洞進(jìn)行灌漿施工時(shí),要根據(jù)深度的不同,從而改變漿液的稀濃程度。水泥漿的水與灰的比例分別按照5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1這6種不同的比例進(jìn)行試驗(yàn),在開(kāi)始注漿時(shí)按照5:1的水灰比進(jìn)行,然后根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行一定的調(diào)整。具體的調(diào)整原則為:當(dāng)注入率為1020L/min時(shí),開(kāi)始注漿的水灰比采用3:1的比例;當(dāng)注入率2030L/min時(shí),開(kāi)始注漿的水灰比采用2:1的比例;當(dāng)注入率為3040L/min時(shí),開(kāi)始注漿的水灰比采用1:1的比例;當(dāng)注入率40L/min,開(kāi)始注漿的水灰比采用0.8:1的比例;開(kāi)始注漿的水灰比采用50L/min時(shí),采用0.5:1的水灰比。如果在鉆孔的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)較大型溶蝕空洞或需要注入量較大地層段時(shí),水泥砂漿的比例分別為1:1:0.6、1:0.5:1兩種不同的比例進(jìn)行試驗(yàn)。在進(jìn)灌漿試驗(yàn)試驗(yàn)的過(guò)程中,如果注入時(shí)的壓力值不變時(shí),則不需要改變水灰比。當(dāng)注入率30L/min時(shí),要不斷地提升漿液的濃度。而灌漿壓力的大小則要根據(jù)注漿的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 綜上所述,在水利水電工程加固處理中,防滲灌漿是一種常用的加固處理技術(shù),具有防滲效果好、通用性強(qiáng)、投入資金少、施工干擾小等優(yōu)點(diǎn),文章結(jié)合實(shí)際案例,對(duì)防滲灌漿技術(shù)在水利水電工程施工中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和探討,經(jīng)過(guò)處理后防汛墻的防滲要求達(dá)到了規(guī)定要求,取得

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