淺談水利水電工程中的基礎(chǔ)技術(shù)之常規(guī)鉆探和灌漿技術(shù)

1、<p>　　淺談水利水電工程中的基礎(chǔ)技術(shù)之常規(guī)鉆探和灌漿技術(shù)</p><p>　　摘 要：本文就水利水電工程中基礎(chǔ)技術(shù)的重點(diǎn)之一的常規(guī)鉆探和灌漿技術(shù)做了探討，并結(jié)合實(shí)際提出了合理化的改進(jìn)意見(jiàn)和建議。希望能對(duì)水利水電工程建設(shè)質(zhì)量的保證有所裨益。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：水利水電工程中；基礎(chǔ)技術(shù)；常規(guī)鉆探；灌漿技術(shù) </p><p>　　近年來(lái)，隨著我國(guó)

2、經(jīng)濟(jì)建設(shè)的逐步發(fā)展與穩(wěn)定，民生工程的發(fā)展和建設(shè)受到社會(huì)各界越來(lái)越多的關(guān)注，基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)關(guān)系到老百姓的切身利益，尤其是水利水電工程。作為民生工程的重要內(nèi)容之一，水利水電工程建設(shè)質(zhì)量成為了建設(shè)工程的重要課題。 </p><p><b>　　1、常規(guī)鉆探 </b></p><p>　　水利水電工程中常使用的鉆探技術(shù)和探礦、采煤使用的鉆探、石油的勘探及其他種類的鉆探有所不同

3、，這不僅僅是勘探目的上的不同，還表現(xiàn)在勘探的要求和鉆進(jìn)使用的工藝及特點(diǎn)等方面上的不同。從定性的角度上講，水利水電工程中使用鉆探是為了揭示水利樞紐建筑下的地質(zhì)巖性特征，為了能夠準(zhǔn)確地對(duì)層位進(jìn)行劃分、對(duì)穩(wěn)定性進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)；從定量的角度上講，則是需要不同層位的樣本進(jìn)行必要的物理實(shí)驗(yàn)及水文測(cè)試，從而對(duì)該地層的承載力及穩(wěn)定性和滲透性進(jìn)行測(cè)評(píng)，以此確定大壩的設(shè)計(jì)是否合理、是否穩(wěn)定及是否安全，評(píng)價(jià)工程的造價(jià)及可行性。 </p><

4、;p>　　水利水電工程鉆探施工前，需要對(duì)作業(yè)環(huán)境進(jìn)行多角度與全方位的了解，主要了解的是鉆探位置的地質(zhì)組成及地質(zhì)覆蓋層的厚度等，這樣才能制定出最合理的施工方案進(jìn)行施工，保證鉆探能夠順利進(jìn)行。水電水利工程中常會(huì)用到的鉆探方法是清水鋼粒鉆探法，其鉆探原理是利用了鋼粒的回旋沖擊力對(duì)土層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，清水起到?jīng)_洗的作用，在鉆探的過(guò)程中，套管需要及時(shí)跟進(jìn)前段，以保護(hù)界面在鉆探過(guò)程中的完整，而對(duì)巖土的取樣工作則是通過(guò)專門卡料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行的。 &

5、lt;/p><p>　　清水用作沖洗液具有價(jià)格低且取材方便的優(yōu)點(diǎn)，并且可以隨時(shí)對(duì)鉆頭進(jìn)行冷卻處理，避免鉆頭前端的高溫對(duì)鉆頭的鉆探影響。但清水極易對(duì)卡料結(jié)構(gòu)取樣的土層造成破壞，使得無(wú)法對(duì)施工的部分地質(zhì)做出準(zhǔn)確合理的分析判斷。即便通過(guò)其他的補(bǔ)救方式進(jìn)行補(bǔ)救，也很難再對(duì)當(dāng)?shù)氐膸r土地貌做出合理的準(zhǔn)確判斷。而且在鋼粒鉆入的同時(shí)還需要嚴(yán)格精準(zhǔn)的控制沖洗液的量，沖洗液過(guò)大或過(guò)小都會(huì)對(duì)鉆探造成影響，過(guò)大會(huì)使得取樣困難，過(guò)小則會(huì)使得鉆

6、探速度難以保障。 </p><p>　　常規(guī)鉆探使用的是單管鉆具，這種常規(guī)鉆具的口徑大多是：Ф168、Ф146、Ф127、Ф108和Ф89，這種推進(jìn)方式的平均水平大約是50m/月，而且對(duì)于設(shè)備的損耗也較大。針對(duì)這個(gè)弊端，某些施工單位結(jié)合實(shí)際對(duì)轉(zhuǎn)頭的尺寸及外形做了修改，提高了鉆探效率。另一種鉆探方式則是利用合金鉆頭，這種鉆具主要是遇到堅(jiān)硬的巖土層時(shí)使用，并且可以結(jié)合實(shí)際的土層情況對(duì)壓力及沖洗液量的大小及轉(zhuǎn)速做出適當(dāng)

7、的調(diào)整，以提高效率從而縮短工期。合金鉆頭的孔徑規(guī)格一般為：Ф127、Ф108、Ф90 和 Ф76，并且可以使用雙、單管兩種鉆具。水利水電工程在鉆探效率上的提高離不開鉆具種類的不斷發(fā)展及豐富多彩，這是鉆探效率提高的物質(zhì)基礎(chǔ)。 </p><p>　　此外，在鉆探一些地質(zhì)較為疏松的地方時(shí)還要注意對(duì)坑壁的保護(hù)，通?？梢栽诔Ｒ?guī)鉆探中采用套管跟進(jìn)的方法加以保護(hù)，常規(guī)的套管口徑規(guī)格有：Ф209、Ф168、Ф127、Ф108 及

8、 Ф89 五種。對(duì)于較為疏松的地質(zhì)，在鉆探過(guò)程中不應(yīng)僅僅將鉆頭作為唯一的動(dòng)力操作，還可以通過(guò)施加推進(jìn)力使得套管跟進(jìn)。在西北及西南地區(qū)，地質(zhì)較為復(fù)雜，并且容易出現(xiàn)大型的孤石，結(jié)合實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，單純使用鉆頭極易損壞鉆頭，因此要結(jié)合實(shí)際的孤石大小及位置等因素對(duì)其進(jìn)行爆破式打孔，在爆破時(shí)應(yīng)當(dāng)保證套管的安全。 </p><p><b>　　2、灌漿技術(shù) </b></p><p>

9、;　　灌漿技術(shù)作為水利水電工程建筑施工的基礎(chǔ)技術(shù)之一，被廣泛應(yīng)用于壩基的防滲及加固工程中，灌漿技術(shù)是提高壩體的穩(wěn)固性及安全性的重要技術(shù)保障。水庫(kù)和大壩的地基是一個(gè)水利工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素，需要對(duì)其進(jìn)行處理后才可以真正達(dá)到防滲及穩(wěn)定的工程質(zhì)量要求。近年來(lái)，我國(guó)灌漿技術(shù)在原有的基礎(chǔ)上更具活力地繼續(xù)向前發(fā)展。無(wú)公害、耐久性好、適應(yīng)工程各種苛刻要求且價(jià)格低廉的灌漿漿材的開發(fā)、應(yīng)用和推廣，灌漿技術(shù)的研究、改進(jìn)和提高，灌漿設(shè)備、儀器生產(chǎn)的定型化、系列

10、化、成套化、標(biāo)準(zhǔn)化和環(huán)?；爱a(chǎn)品質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)和提高等，必然是其未來(lái)的發(fā)展方向。 </p><p>　　根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，灌漿技術(shù)大致可以分為無(wú)塞灌漿技術(shù)、混凝土灌漿技術(shù)、誘導(dǎo)灌漿技術(shù)?！?塞灌漿技術(shù)，這是一項(xiàng)自上而下、循環(huán)式、不待凝、孔口封閉的灌漿技術(shù)，即鉆一個(gè)比 56mm帳幕灌漿孔大20mm的76mm孔，其孔長(zhǎng)為1.5m～2.5m，不下入原來(lái)一套復(fù)雜的灌漿塞，而只下入一根鉆桿或無(wú)縫鋼管作為射漿管，以鉆桿與于

11、L壁之間的孔隙作為循環(huán)灌漿的回漿管?！?混凝土灌漿技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)最早應(yīng)用于壩體堵漏和加固工程中，隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展被遷移應(yīng)用到土木工程的施工中，混凝土有著很好的防水抗震等特點(diǎn)，在水利水電工程中有著廣闊的應(yīng)用前景，全國(guó)范圍內(nèi)已有多個(gè)成功應(yīng)用混凝土灌漿技術(shù)建筑大壩和水利工程的先例?！?誘導(dǎo)灌漿技術(shù)，這是一種比較特殊的灌漿技術(shù)，它是利用電化學(xué)的原理根據(jù)施工要求設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)淖枇?lái)阻擋水利水電工程中巖層的側(cè)壓力，或通過(guò)控制漿液的成分和溫度等參數(shù)來(lái)

12、控制漿液流動(dòng)范圍，以達(dá)到對(duì)水利水電工程基礎(chǔ)設(shè)施的加固目的。 </p><p>　　灌漿技術(shù)的質(zhì)量控制要結(jié)合諸多方面：灌漿技術(shù)的合理與否，操作人員的技術(shù)是否到位，工程強(qiáng)度特性等。灌漿技術(shù)質(zhì)量的大體控制方法是：根據(jù)工程既定目標(biāo)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)，然后召集技術(shù)人員討論擬定適合的灌漿技術(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)使灌漿技術(shù)最大程度地契合工程特點(diǎn)。其中需要特別注意的是：○1采用劈裂灌漿方式進(jìn)行灌漿時(shí)

13、，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劈裂灌漿可以采用數(shù)值法和曲線法來(lái)表示灌漿載體中發(fā)生水力劈裂的條件并判別其性質(zhì)。當(dāng)流量與水頭呈線性關(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?！?吸滲作用是將化學(xué)漿液對(duì)低透介質(zhì)

14、的滲透，是由于漿液對(duì)載體的潤(rùn)濕能力和親和力，并用接觸角θ來(lái)表示漿液對(duì)載體的潤(rùn)濕。所以，當(dāng)θ>90°時(shí)，漿液是載體的潤(rùn)濕相，親和力F>0，具有吸滲作用；當(dāng)θ<90°，無(wú)吸滲作用，必須借助外加壓力來(lái)迫使?jié){液灌入。 </p><p><b>　　3、結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　綜上所述，水利水電工程施工中鉆探與灌漿是非常重要的兩

15、個(gè)施工環(huán)節(jié)，在一定程度上制約著水利水電工程的施工質(zhì)量。鉆探施工中，首先要認(rèn)真了解巖層土質(zhì)情況，必要時(shí)還要取樣，然后根據(jù)分析結(jié)果制定合理的鉆探方案，確保鉆探工作的順利進(jìn)行。灌漿施工是一項(xiàng)復(fù)雜系統(tǒng)而又多變的綜合性較強(qiáng)的過(guò)程，不僅要有先進(jìn)的施工理念，還要根據(jù)工程結(jié)構(gòu)合理實(shí)施灌漿技術(shù)操作，努力降低對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)還要嚴(yán)格控制工程費(fèi)用。筆者相信通過(guò)合理制定工程預(yù)案，加強(qiáng)施工各個(gè)環(huán)節(jié)控制，水利水電工程可以得到更加科學(xué)、有效的發(fā)展建設(shè)，能夠?yàn)槠渌?/p>

16、利水電工程的建設(shè)提供有價(jià)值的參考和借鑒意義。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]唐廣宣：《水利水電工程中的灌漿施工要點(diǎn)》[J]河南科技，2012（08） </p><p>　　[2]于立春：《水利水電工程常見(jiàn)情況灌漿施工技術(shù)處理方法研究》[J]價(jià)值工程，2012（24） </p><