首页 >
论文范文 >
工程工业论文 >
水利工程论文 >
水利工程学论文 >
高压旋喷灌浆在水利水电工程中的施工质量控制技术研究
摘要：为了解决传统施工质量控制技术造成的渗水面积过大的问题,研究一种水利水电工程高压旋喷灌浆施工质量控制技术。综合影响喷射直径的主要因素,估算出高压旋喷灌浆的喷射直径,依据估算出的喷射直径,设计施工过程中支护桩桩长的防渗形式,形成一个五面止水结构,控制工程的渗水面积,采用交叉折线形连接旋喷与摆喷,设置孔距和布置形式,实现水利水电工程高压旋喷灌浆施工质量的控制。实验结果表明,在相同的施工面积下,与传统施工质量控制技术相比,水利水电工程高压旋喷灌浆施工质量控制技术造成的渗水面积最小,施工质量控制效果最佳。
加入收藏
随着经济的不断进步，各类工程建设迅速拓展，水利水电施工工程的规模不断增大，高压旋喷灌浆工程在不同的控制技术下有着不同的施工效果。高压旋喷灌浆以高压旋喷柱为基础，喷嘴将水泥浆喷入土层并与土体混合，形成连续搭接的水泥加固体[1]。综合考虑水利水电工程地基类型和性质，控制水利水电工程高压旋喷灌浆施工质量，可以严格掌控地下原有构筑物的结构，将灌浆与冲刷后的构筑物凝结为一体，制约原有技术存在渗透的不足[2]。根据不同的施工环境，常用的高压喷射灌浆的方式有单管、二管、三管及多管法，利用喷灌浆自身的射流作用强制性破坏原地层结构，联合各种工程器件，实现与工程中各种器件的三维连接[3]。传统的施工质量控制技术控制的施工工程会形成很大的渗水面积，水利水电工程高压旋喷灌浆施工质量控制技术可以改善这一不足，适合在实际施工中运用[4]。
1、水利水电工程高压旋喷灌浆施工质量控制技术研究
1.1 估算喷射直径
影响喷射直径的主要因素有摆动角度、土粒组成、提升速度、转动频率，所以在构建估算公式时，喷射直径D就是上述因素的综合函数，函数式为:
其中:D为喷射柱的直径;N为土层的标贯击数;Pi为喷射管的转动频率;V为提速;θ为摆动的角度。
随机选用水利水电工程中的各项实践数据，采用三管法将施工过程中的浆流量、气流量、水流量设置为定值，忽略喷射过程中的喷灌浆压与气压，保证转动频率在6～12r/min[5,6,7]，综合考量旋喷桩加固的点，最终使用式(1)计算得到D～N坐标曲线，见图1。
图1D～N曲线
由图1可知，使用Pmax/P变换图1中纵坐标，设此时的提升速度最大值Vmax为15cm/min，对上述的曲线回归处理，计算得到:
其中:pmax为最大压力;b,d为回归系数。
将喷射直径长度和摆角绘制上曲线图中，此时的式(2)就可变换为:
其中:a1,b1,m为回归系数。
式(3)表示水利水电工程在同一地层条件下喷摆、定喷与高压旋喷射柱体直径的关系，所以在估算喷射直径时，规定高压旋喷灌浆的转动频率与喷射压力，直接利用(3)式，即可估算出喷射直径[7,8,9]。
1.2 设计施工防渗形式
水利水电工程底部土层较软，抗剪强度较低，为了防止施工过程中护坡桩产生“踢脚”，在设定施工防渗形式时，沿护坡桩对工程内部土体进行加固，缩短支护桩桩长来控制施工质量，见图2。
由图2所示的加固形式，可以增加工程内土的抗剪强度和被动土压力[10,11]。此时，工程侧壁止水帐幕的平面结构和高压旋喷灌浆桩共同组成止水支护墙体结构，竖向结构下部相对不透水层的悬挂式帷幕上方放置支护桩[12]。最终形成的施工防渗形式，见图3。
图2加固形式
图3设计的防渗形式
由图3所示的防渗形式，利用水平止水帷幕以旋喷体套接的形式形成水平止水板，与竖向帷幕形成一个封闭的“箱形”，形成一个五面止水结构形式，防止施工过程中的意外渗水，保证施工质量[13,14]。
1.3 实现施工质量控制
采用上述的防渗形式，在实现施工质量控制时，还需设置孔距和布置形式。根据水利水电工程的特性，采用交叉折线形连接旋喷与摆喷，将连接方向与轴向夹角控制在20°～40°之间，按照由疏到密的原则分序施工，先喷一序孔，再喷二序孔[15,16,17]。当出现转折孔时，适当调整孔距和喷射角，保证转折孔与邻孔墙体之间的紧密连接，最终在旋喷套接防渗墙的桩径的布置形式，形成表1所示的参数。
表1布置参数
不断变换表1中的布置参数，保证施工质量的强度和刚度[18,19]。用混凝土将接头管内浇注满，待与其相接的地下墙施工完毕后，在其坑(槽)外用旋喷将该接头管与混凝土地下墙接头外填满水泥加固土，用以挡土截水，最终实现对水利水电工程高压旋喷灌浆施工质量的控制[20]。
2、实验
2.1 实验准备
实验准备高压喷射灌浆的工艺技术参数，见表2。
表2实验主要工艺技术参数
使用表2中的各项参数，在控制高压喷射灌浆时，一部分浆液搅浑进入地层，另一部分浆液由孔壁流出地面。使用三管法控制浆液的流向，控制过程中所使用的试验机械设备及规格见表3。
表3实验所需机械设备表
设定水利水电工程地面高程为50.7m，根据水泵出水量以及抽水历时折算渗水量，使用西定律的经验公式计算控制技术的渗水面积，计算公式如下:
其中:K为渗透系数;Q为渗透流量，取常数1.4m3/h;A水利工程渗透面积;i为渗透坡度。
分别使用两种传统质量控制技术与水利水电工程高压旋喷灌浆施工质量控制技术进行实验，对比3种控制技术下水利水电工程的渗水面积。
2.2 实验结果分析
基于上述准备，最终得到的3种控制方法下的工程渗水面积实验结果，见图4。
图43种控制技术最终的实验结果
由图4可知，在相同的水利水电工程中运用3种不同的控制技术，传统控制技术1控制下的工程共有两处20m×20m的渗水区域，渗水区域面积共为800m2;传统控制技术2控制下的工程区域共有两处10m×10m的渗水区域，共计200m2，而水利水电工程高压旋喷灌浆施工质量控制技术控制的工程共有两处5m×5m的渗水区域，共计50m2，渗水面积更小。综上所述，与两种传统施工质量控制技术相比，水利水电工程高压旋喷灌浆施工质量控制技术控制下的水利水电工程面积内的渗水面积最小，适合在实际工程质量控制中运用。
3、结语
随着我国城市化建设的不断发展，水利水电工程已经成为现代化建设的重要工程，不同的施工场所有着不同的地质条件，研究工程中高压旋喷灌浆施工质量控制技术，能够针对不同基础施工的特点，改善传统质量控制技术中的不足，将水利水电工程控制在安全、高效的层面上，增强质量控制技术的科学性，减少施工过程中的各项损耗，节省水利水电工程的损耗成本，减少资源浪费。
参考文献：
[1]王晓玲,李瑞金,敖雪菲,等.水电工程大坝基岩三维随机裂隙岩体灌浆数值模拟[J].工程力学,2018,35(1):148-159.
[2]余雅宁,喻华平.黄登水电站帷幕灌浆质量管理工作实践[J].水力发电,2019,45(6):13-16,34.
[3]饶小康.水利工程灌浆大数据平台设计与实现[J].长江科学院院报,2019,36(6):139-145,170.
[4]黄国富,陈觅杭,李秉海,等.湿喷混凝土施工质量控制与实体强度检测评定研究现状综述[J].隧道建设(中英文),2018,38(S1):32-36.
[5]张岩.基于无人机航拍技术的地面施工设备质量远程控制系统设计[J].计算机测量与控制,2019,27(8):80-84.
[6]陶成云,虞夏深,董淑慧.地铁暗挖隧道施工中抗裂防水混凝土的应用与质量控制[J].科技通报,2018,34(3):93-96.
[7]王学勋.木里河上通坝水电站施工监理控制[J].水力发电,2018,44(7):109-112.
[8]任忠章.临渭高速公路路面施工质量全过程动态监控系统应用研究[J].公路,2018,63(1):51-55.
[9]宋健子,曹瓒,肖敏,等.水利工程施工问题解决方案[J].水利技术监督,2019(4):105-106,189.
[10]周环宇.基于LIMS环境的实验室质量控制措施及实现质量控制的优势浅析[J].水利技术监督,2019(6):59-61,186.
[11]田原.极差分析法在北方冬季水利工程施工期影响因素灵敏度分析中的应用[J].水利技术监督,2019(2):160-163.
[12]王陆军,吴恒友,罗天文.夹岩水利枢纽工程施工控制网建立方法研究[J].水利规划与设计,2019(7):135-139.
[13]易善敏.水利工程中混凝土检测试验与质量控制措施[J].水利技术监督,2019(2):9-10,39.
[14]白金超.反对称钢筋混凝土拱肋异型系杆拱桥施工控制技术[J].桥梁建设,2018,48(3):116-120.
[15]鞠鑫.双线地铁盾构施工引起的地表沉降分析及施工控制[J].铁道标准设计,2019,63(8):120-125,139.
[16]王健,杨久东,宋利杰.复杂环境下高层建筑物施工控制点竖向传递方法[J].沈阳工业大学学报,2019,41(2):230-235.
[17]李鑫奎,况中华,伍小平,等.曲梁单边空间悬索人行桥施工控制技术研究与应用[J].空间结构,2019,25(1):60-67.
[18]彭效义,许国东,孙正华.装配式混凝土构件问题及生产质量控制关键技术[J].建筑技术,2019,50(5):607-610.
[19]张晋勋,李建华,段先军,等.超大平面复杂空间曲面钢网格屋盖施工设计与控制技术研究[J].施工技术,2019,48(10):43-48.
[20]李军石,王波,王仑,等.装配式建筑施工现场综合部署与进度控制[J].建筑技术,2019,50(8):904-906.
寇社民.水利水电工程高压旋喷灌浆施工质量控制技术研究[J].水利科技与经济,2020,26(08):84-88.
分享：
辽宁省境内现有水库749座(含电力系统5座),中央累计核定辽宁省后期扶持人口984873人，分布于全省14个地市、沈抚示范区、100个县(市、区)、1141个乡(镇、街道)、9249个移民村。中央和省级每年下达10亿余元资金用于辽宁省水库移民后期扶持工作。
2024-11-02
兴隆台区内驻有中石油辽河油田公司、长城钻探公司、辽河石化分公司、渤海装备公司、兵器集团华锦北方沥青有限公司、华润热电(盘锦)有限公司、省监狱局盘锦监狱、中央商贸商务集聚区、南部旅游休闲服务中心、东部文化产业集聚区、西部鼎翔生态旅游区等国有企业、国有机构及产业集聚区，形成了特色鲜明的产业群：
2024-11-01
水，自古以来就与城市的命运休戚相关。在漫长的历史岁月中，一个又一个城市因水而兴，因水而盛。北京，作为一个历史悠久的文化古都，更是见证了水与城市共生关系的千年变迁，不仅为京城的繁荣带来生命之源，同时也孕育了丰富的水文化遗产。北京右安门橡胶坝是新中国建设的第一座橡胶坝。
2024-11-01
黄河流域水利风景区建设是甘肃黄河段的重要水源区和生态屏障区建设，也是甘肃省生态安全格局中的关键支撑带的建设。近年来，甘肃省以黄河流域生态保护和高质量发展为主题，坚持生态优先、绿色发展，深入实施黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略，统筹推进生态保护、水资源节约、水环境治理等各项工作。
2024-10-19
水安全是国家安全的重要组成部分，是关乎国家长治久安的大事。水安全监管以各级水行政主管部门、社会公众为监管主体，以水资源、水灾害、水生态、水环境、水管理等领域涉水事务为监管对象，致力于实现全过程、全要素、常态化监督、检查及管理，对推动水治理体系和治理能力现代化起着至关重要的作用。
2024-10-19
大坝作为重要的水利工程设施，其安全状况直接关系到下游人民的生命和财产安全。大坝变形监测统计模型是评估大坝安全状况的重要工具，其中水压、温度和时效是影响大坝变形的主要因素，通常由这三类因子的线性叠加组合来表征大坝变形效应量的变化规律。纵观大坝安全监测数据分析的发展史。
2024-10-17
珠江三角洲作为中国经济最活跃、发展最快的地区之一，也面临着水资源短缺、水质污染和生态环境恶化等多重挑战。快速工业化与城市化的同时也带来许多民生问题，东南部地区水资源的供需矛盾日益凸显，对水资源的合理配置和高效利用提出了更高的要求。珠江三角洲水资源配置工程因此应运而生，旨在通过跨流域调水和优化水资源配置。
2024-10-17
在水利工程中，闸站作为一种关键的水工建筑物，广泛应用于平原和其他地势较为平缓的地区，用以调控水流、防洪和供水[1-2]。为了确保闸站的安全和高效运行，进水口处通常设置拦污栅，以拦截可能对闸门和水轮机造成损害的漂浮物和杂物。随着水利工程规模的扩大和运行条件的日益复杂，拦污栅的设计和性能受到了越来越多的关注。
2024-10-16
水利工程项目的会计核算，是会计人员对水利施工企业日常经济活动的记录与反映，是系统化的财务监督与管理活动。在这一过程中，会计核算人员需精准把握企业内部资金的流动脉络，从资金的筹集、运用到分配，每一环节都需细致入微地记录与分析。
2024-10-14
水利工程需要的投资金额高、设计的产业链条长、带动就业机会多，拉动经济增长作用明显。然而，鉴于农村基础建设的公共物品特性，水利工程存在建设周期长导致投资回收期长，并且投资回报率低的问题，因此水利设施建设所需资金往往多依赖于政府部门的供给，投融资渠道较为单一。
2024-09-30
人气：4374
人气：1983
人气：1926
人气：1895
人气：1812
我要评论
期刊名称：华北水利水电大学学报(自然科学版)
期刊人气：878
主管单位：河南省教育厅
主办单位：华北水利水电大学
出版地方：河南
专业分类：水利
国际刊号：2096-6792
国内刊号：41-1432/TV
创刊时间：1980年
发行周期：双月刊
期刊开本：大16开
见刊时间：10-12个月
影响因子：0.212
影响因子：1.298
影响因子：0.360
影响因子：0.663
影响因子：0.210
科普杂志阅读、期刊信息查询、论文下载、文献查询、原创文章检测等多项服务。
服务热线
您的论文已提交，我们会尽快联系您，请耐心等待！
你的密码已发送到您的邮箱，请查看！
2020-08-17
171
上传者：管理员
