容許灌漿壓力

容許灌漿壓力

大壩等大體積混凝土結構,施工期和運行期常因溫度變化而產生較大的拉應力,由於混凝土抗拉強度較低,在拉應力的作用下壩體混凝土常出現不同程度的裂縫。灌漿是常見的裂縫修補措施,工程中關注的一個主要問題是合理的灌漿壓力,而這與混凝土裂縫斷裂擴展理論緊密相關,壓力太小灌漿材料不能滲透到裂縫所有部位,壓力太大則可能引起裂縫尖端應力集中從而導致裂縫擴展。容許灌漿壓力是指根據有關規範對建築物及其基岩或襯砌圍岩等進行灌漿所使用的壓力。

基本介紹

  • 中文名:容許灌漿壓力
  • 外文名:allowable grouting pressure
  • 學科:水工建築物
  • 定義:灌漿時允許使用的壓力
  • 有關術語:灌漿壓力
  • 套用:帷幕灌漿、大壩裂縫修補
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簡介

灌漿壓力是指灌漿段處的漿液壓力。是灌漿施工的一項主要參數。漿液是在壓力作用下進入地基裂隙和孔隙的。壓力高,漿液擴散範圍大,能進入細小裂隙和孔洞,易於析出充填縫隙的漿液中水分,提高結石強度;壓力過大,會使岩石裂縫張開,以致產生新的裂縫或使岩石抬動,惡化原來地質條件,也有可能將漿液壓到灌漿區以外而造成浪費。通常以不抬動覆蓋岩層為原則,確定不同深度的地層的容許灌漿壓力值。此值可根據計算初定,再由灌漿試驗修正確定。容許灌漿壓力是指有關規範允許規定使用的灌漿壓力。容許灌漿壓力既能保證不產生新的裂縫或使岩石抬動,又能漿液充分能進入細小裂隙和孔洞。容許灌漿壓力與灌漿方式方式有關。

灌漿方式

灌漿是裂縫處理的重要手段,利用灌漿材料充填裂縫,將裂縫的兩個表面粘接到一起,以提高壩體整體性和承載力,消除裂縫帶來的不利影響。為了讓灌漿材料滲透到裂縫所有部位,將裂縫完全充滿,需要採用一定的灌漿壓力。當縫長較小時,可以採用整條裂縫一次灌漿的方式,即同時對全部縫面施加灌漿壓力進行灌漿。當縫長較大時,一般採用分段灌漿的方式。對於豎向分布的裂縫,縫面作用壓力分布形式可分為如下三種形式:
1、 自灌漿高程以下,灌漿壓力呈水壓力分布,即灌漿頂部壓力為零,底部壓力為灌漿材料的自重壓力。由於這種灌漿方式的灌漿壓力往往不夠,一般少有採用。
2、 在灌漿段頂部採取措施封閉,防止漿液上流,再施加壓力進行灌漿。此時的壓力為梯形分布,對於這種分段封閉的灌漿方式在施工實施中有難度。
3、 採取措施將裂縫四周封閉,灌漿方式取底部打壓通過灌漿材料充填裂縫,漿液面不斷抬高的同時擠壓縫內空氣,形成有壓氣閉區。灌漿段頂面壓力同上部封閉氣壓,下部壓力隨高程的降低按灌漿材料自重的方式增大。

灌漿

定義

灌漿是通過鑽孔(或預埋管),將具有流動性和膠凝性的漿液,按一定配比要求,壓入地層或建築物的縫隙中膠結硬化成整體,達到防滲、固結、增強的工程目的。灌漿按其作用可分為帷幕灌漿、固結灌漿、回填灌漿、接觸灌漿、接縫灌漿、補強灌漿和裂縫灌漿等;按灌漿材料可分為水泥灌漿、黏土灌漿、瀝青灌漿及化學材料灌漿等。按組成灌漿漿液材料劃分為:水泥灌漿、水泥砂漿灌漿、粘土灌漿、水泥粘土灌漿、矽酸鈉或高分子溶液化學灌漿;按灌漿所起的作用劃分為:防滲帷幕灌漿,岩石固結灌漿,填充隧洞混凝土襯砌層與岩石之間空隙的回填灌漿,混凝土壩體接縫灌漿,填充鋼板襯砌與混凝土之間縫隙、混凝土壩體與基岩之間縫隙的接觸灌漿,填充混凝土建築物或土堤、土壩裂縫或空洞的補強灌漿;按被灌地層的構成劃分為:岩石灌漿、岩溶灌漿(見岩溶處理)、砂礫石層灌漿和粉細砂層灌漿;按灌漿壓力劃分為:小於40×105Pa的常規壓力灌漿,大於40×105Pa的高壓灌漿;按灌漿機理劃分為:採用一般壓力的壓入式灌漿,採用較高壓力將岩石中原有裂隙撐大或形成新的裂隙的劈裂式灌漿。

灌漿技術

灌漿技術是當前水利水電工程中一種常用的加固水庫、 防滲大壩的技術, 灌漿技術的種類相對較為繁多, 因此在使用的過程中, 需要結合水庫的實際情況, 採取適合施工現場的灌漿技術提高水庫的性能。
岩溶地區灌漿施工技術的套用
施工人員在處理岩溶地區地基的過程中,通常都是按照自身實踐經驗進行的施工,缺乏統一的管理,因此在會在一定程度上影響灌漿技術套用的效果。水利水電工程的大壩施工有兩種,一種是無填充施工,一種是有填充施工。在管理上,有填充施工要比無填充施工要求高。在技術的選擇上,一般情況下會根據岩溶的大小以及深度進行選擇。
高壓灌漿技術的套用
施工人員在對有填充大壩進行灌漿的過程中,不會對高壓灌漿技術進行沖洗,因為這樣可以使大壩內的填充物更加密實,從而提升大壩的防滲能力,提高大壩的穩定性與堅固性。不僅如此,不對高壓灌漿技術進行沖洗,還會在灌漿的過程中使水泥漿的結構成為網狀結構,從而使大壩的抗劈裂能力更強,讓大壩變得更加的結實與穩固。
高壓旋噴灌漿技術的套用
施工人員在岩溶地區對大壩的基礎進行相應的處理時,除高壓灌漿技術以外,還可以使用高壓旋噴灌漿技術對大壩進行灌漿。高壓旋噴灌漿技術需要藉助機械設備的力量對大壩進行灌漿,施工人員使用在頂端裝有噴嘴的鑽井,利用高壓泵,使其深入到土層中,直至達到事先設計好的深度,然後在上提的同時進行水泥噴射工作,從而在達到破壞周邊土壤,對其進行攪拌的目的, 而使用這種施工方法,還有助於堅實的樁體的形成,從而增強大壩的強度, 提升大壩的穩定性。
淺層岩溶區灌漿技術的套用
施工人員在岩溶地區進行大壩的灌漿工作時,如果面對的是淺層的岩溶區,可以將岩溶區內的砂石進行挖掘,將其從所需要灌漿的施工區挖掘出來,然後使用水泥砂漿對需要回填的地方進行填補,從而保證大壩基礎的堅實性,保證大壩修建的質量,提升大壩的性能,從而使其更好地發揮自身的功能, 造福於一方人民。
深層岩溶區灌漿技術的套用
通常情況下,施工人員將岩溶深度大於 50m 的岩溶區稱之為深層岩溶區,如果在該區域使用淺層岩溶區的灌漿方法,需要花費較高的成本,因此不提倡使用。而如果使用高壓旋轉技術對該區域進行灌漿,又會存在較大的施工難度, 因此對於該區域的大壩灌漿,通常會使用普通的灌漿方法,這樣不僅有助於施工單位保證施工的質量,對成本進行合理的控制,同時施工人員在灌漿的過程中,會將水泥漿灌注到更深的層次,對需要填充的地方進行填補,內部巨大的排擠力會使填充物更加密實地與水泥砂漿進行融合,對大壩起到加固的作用,延長大壩的使用期限。

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