帷幕灌漿技術的水利工程施工應用論文

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摘要:水利工程建設能夠有效拉動社會經濟發展,為解決防洪抗旱問題提供可靠保障,全面推動水運事業發展。帷幕灌漿施工操作相對簡單,施工效果良好,在水利工程建設中應用較為廣泛。具體施工過程中應結合工程實際地質條件,制定科學施工方案,確保帷幕灌漿施工質量,充分發揮水利工程的積極作用。

帷幕灌漿技術的水利工程施工應用論文

關鍵詞:帷幕灌漿;水利工程;工程概況

1工程概況

某水庫總庫容1170.2萬m3,灌溉面積2.1萬畝。根據相關標準規定,可水庫為中型規模,為III等水庫樞紐工程等級。攔河大壩、溢洪道及導流輸水隧洞為構成樞建築物的主要部分,其中心牆風化料壩為攔河大壩。本工程以5958.79m為帷幕灌漿設計整體進尺,帷幕灌漿軸線與壩軸線上遊之間的距離為1.5m,佈置以單排孔為主,1.5m為孔距。可選取純水泥漿液用於帷幕灌漿,並按照由上到下的順序一段一段進行灌漿施工。地形、巖性及構造是壩址區域巖體風化的主要影響因素,該區域無滑坡分佈。本工程以泥岩、泥質粉砂岩作為壩基岩體,無發現對穩定不利的軟弱夾層,目前壩基具有良好抗滑穩定條件。

2水利工程施工中帷幕灌漿技術的應用

2.1測量放線

按照設計要求,選取全站儀進行灌漿軸線、控制點的確定,並利用水準儀進行高程測定。在所有灌漿孔里程、灌漿軸線控制里程確定後,即可通過鋼捲尺對孔位進行測定。隨後利用水準儀將所有孔孔口高程測出,並按照設計帷幕底線,進行具體鑽孔深度地計算。

2.2鑽孔

根據工程實際情況,選用迴轉鑽機進行帷幕灌漿鑽孔施工,一般選取口徑較小的機械鑽孔,如選取其他口徑機械,則必須在46mm以上控制孔徑,一切以鉛直孔為全部灌漿鑽孔。統一標註所有型別的鑽孔,相比設計孔位,帷幕灌漿孔位誤差需控制在10cm以內。為防止孔壁塌陷,需嚴控控制壩體、坡積層等位置的送水量。如遇斷層、泉眼等問題,應做好記錄,及時採取切實可行的措施進行解決,避免對鑽進速度及灌漿質量造成嚴重影響。

2.3灌漿

本工程選用迴圈式基岩灌漿施工,射漿管與孔底之間的距離可控制在50cm以內。按照由上到下的順序進行施工。要求在第一段灌漿段頂灌漿蓋板下堵塞灌漿塞。當遇較為複雜地質情況時,完成灌漿作業後需待凝。特殊情況下需下鑽孔套管,完成灌漿作業即可拔除,且回填粘土球(含水量符合設計要求),並做好振搗、壓實作業。灌漿以孔口封閉灌漿法施工時,遵循壓力控制原則,可選取一次升壓法施工,儘可能快速地提高壓力,滿足設計要求需求,如一次無法實現,則需進行第二次升壓。一般以0.7P作為一次升壓壓力值,完成灌漿前需滿足設計壓力。要求將具備勘探作用的先導孔設定到灌漿孔內,根據設計圖紙合理佈設孔位,一般以24m作為先導孔之間的距離。鑽孔時可按照由上至下一段一段進行,以便掌握帷幕設計深度內的地質、岩層等情況。通過先導孔透水率可進行滲透剖面圖繪製,且以此對設計帷幕底界限進行復核,確保其合理性。應向灌漿段底部插入灌漿管,在50cm以內控制管口和孔底的間距。要求鑽進、衝孔、壓水及灌漿的工序進行施工。如灌漿管選用鑽桿,連線以平頭為主。如灌漿採取孔口封閉灌漿法施工,針對灌漿管需做好上下左右轉動操作,並有效控制回漿管內的回漿量,一般以每分鐘15L為準,避免在孔內水泥把灌漿管凝固。

2.4漿液控制

按照“稀—濃”的原則逐級變換灌漿漿液的.濃度。根據灌漿試驗進行漿液比地確定。根據灌漿實際情況,可劃分為6個等級。分別為5、3、2、1、0.8、0.5,按照壓水試驗得出的透水率,如灌漿前透水率在5Lu以上,可選取3作為水灰比;如透水率在5Lu以內,則可選取5作為水灰比;如透水率在10Lu以上,可選取2作為水灰比。在具體應用中,可適當調整。以注漿量進行分析時,如不改變灌漿壓力,不斷降低漿液注入率時,水灰比可保持不變;或不改變注入率,而不斷提升灌漿壓力,也無需改變水灰比。

2.5封孔

按照地層情況等條件,確定所有孔段灌漿結束條件。灌漿可按照由上到下的順序一段一段施工,在設計壓力最大的情況下,且注入率在每分鐘1L以內,持續進行60min灌漿施工,即可完成灌漿作業。可選取分段壓力灌漿封孔法用於所有孔完成灌漿作業的封孔方法,隨後應閉漿24h。

3水利工程施工帷幕灌漿試驗

3.1裂隙沖洗

沖洗完帷幕灌漿孔接觸段鑽孔後,可實施裂隙沖洗工作,其他孔段無需實施裂隙沖洗作業。選取壓力水脈動法沖洗單孔裂隙,串通孔裂隙同樣可採取此方法沖洗,如沖洗效果差,可選取風、水沖洗法迴圈進行。孔段選用裂隙沖洗時,可同時進行裂隙和鑽孔沖洗。選取80%灌漿壓力作為沖洗水壓,如壓力在1MPa以上,可直接選取1MPa;如選取50%灌漿壓力作為沖洗風壓,則壓力在0.5MPa以上,可直接選取0.5MPa。當回水變清10min之後即可停止裂隙沖洗,一般單孔整體沖洗時間控制在30min以上,串通孔需控制在2h以上。如孔段回水不符合清澈程度,需持續沖洗,直至孔內殘留物厚度控制在20cm以內。

3.2壓水試驗

灌漿前,通過壓水對灌漿孔進行裂縫沖洗,進而達到灌漿質量提升的目的。以單孔沖洗法作為沖水方式。以灌漿壓力80%為裂縫沖洗壓力,如在0.8MPa以上,可直接選取0.8MPa,待回水沖洗澄清後,即可停止沖洗。完成上述作業後,按照由上到下的順序針對I先導孔一段一段實施壓水試驗,在灌前灌漿先導孔選用五點法進行壓水試驗。選取單點法進行帷幕灌漿壓水試驗,相比最大灌漿壓力,壓水試驗壓力必須控制在其80%以內。一般帷幕灌漿簡易壓水試驗需與裂隙沖洗結合實施,以灌漿壓力值80%作為其壓力,且小於或等於0.8MPa。以20min作為壓水時間,流量每隔5min記錄一次,通過壓水試驗,可充分掌握基岩透水性,為施工提供方便。

4水利工程施工中帷幕灌漿注意事項

①地表冒漿。如地面冒漿現象出現於灌漿施工,需及時減小壓力,保證在無壓狀態下進行灌漿操作,且對冒漿變化進行詳細觀測,隨後將冒漿點堵住,避免遺漏大量漿液。如無法止住冒漿情況,需及時增強漿液濃度進行注漿。②鄰孔串漿。如鄰孔串漿產生,可同時灌注灌漿孔和串漿孔,也可選取膠塞封堵串漿孔,當完成灌漿孔灌注之後,可利用掃孔方式對串漿孔進行灌注,為避免在串漿孔非灌段漿材漏掉,可利用膠塞進行串漿孔非灌段隔離。③大量耗漿。灌漿中極易出現漏漿極為集中的地方,如斷裂構造、裂隙較大等,於帷幕灌漿施工而言,該部位施工極為關鍵。為有效形成帷幕,避免大量浪費漿材,提高灌漿質量,可選取以下方式進行解決。第一,間歇灌漿。第一次灌注水泥5到10噸,再次灌注水泥4到8噸。待凝時間可控制在10到24小時,不斷迴圈,直到滿足設計灌漿壓力。第二,外加劑新增。如具有較大耗漿量時,灌漿一定時間後,注漿量依舊無顯著減少,且孔口壓力仍無變化,則可通過砂漿泵摻砂灌注或新增水玻璃灌注。④灌漿中斷。如因故障,灌漿作業無法連續進行,出現中斷現象,必須及時找出原因,採取科學、有效的措施進行處理,及時恢復灌漿。如停止時間在30分鐘以上,鑽孔需馬上衝洗,隨後再次進行灌漿。如沖洗效果不佳,也可選用掃孔方式。再次進行灌漿後,相比中斷前,如其注入率基本相似,灌注時應選取中斷前的比級,直至完成灌漿。⑤回漿變濃。如出現回漿變濃現象,灌注時可選取水灰比一致的新漿施工,當其效果不佳時,持續進行30分鐘灌注後可停止灌注,無需再次灌注。

5結束語

綜上所述,伴隨社會經濟的高速發展,我國水利工程事業也得到了極大的發展。帷幕灌漿技術作為水利工程施工的主要技術之一,有效提升施工技術水平,規範施工工藝,做好質量控制工作,可進一步推動我國水利工程行業的發展。

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