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浅析水库除险加固工程中灌浆施工工艺

2015-08-25 08:54 来源:学术参考网 作者:未知

摘 要:水库的蓄水为人们的饮水问题提供了诸多方便。由于人们的用水需求量提高,导致蓄水压力的增大,增加了水库渗漏与溃坝的风险,为了尽量避免溃坝的风险,我们对水库分析与研究并采用帷幕灌浆技术取得了较好的效果,有效的减小了水库渗漏与溃坝的风险。

关键词:水库大坝;施工技术;钻孔;浆液
1.工程概况
  水库大坝的坝基常落于软弱的基岩上,为了保证大坝的坚固和稳定,采用有效地加固措施对坝基岩进行处理以减小其渗漏与溃坝的风险。帷幕灌浆是能有效的坚决大坝的各种风险,在岩石或砂砾石地基中建造防渗帷幕灌浆,可以降低渗透水对坝基的扬压力,防止坝基渗漏,保证坝基的稳定,为了确保工程质量,体现帷幕灌浆在水库除险加固中的应用的优点,正确科学的施工方法是必要条件。
  2.施工方案
  2.1钻孔施工方法与测量
  2.1.1施工测量
  在施工前按监理部门提供的测量基准点,基准线及相关数据,与监理工程师共同校测基准点线,并复核资料和数据的准确性根据提供的测量资料,对帷幕灌浆孔轴线进行实测。
  2.1.2灌浆孔布置与钻孔方法.
  (1)钻孔的孔位、孔径及深度需按照施工图纸及监理工程师要求执行;开孔前需实际测量孔口高程,钻孔一律采用合金钻头与金刚石钻头钻进,孔壁保持完整以利于止水止浆。钻孔孔径55毫米,其中第一序孔的1/3孔数,采用90毫米开孔、75毫米终孔。
  (2)灌浆孔的开孔孔位与设计位置的偏差应不大于10厘米;钻机安装应平整稳固,钻时要保证天车、立轴和孔位三点一线;钻杆用准42毫米或者准50毫米内丝钻杆,岩芯管长度不低于3.5米。
  (3)钻孔时需保证孔向准确;孔深超过20米改孔径时,要带导向器以便出现问题及时纠正。
  2.3冲洗与测试
  在在灌浆前应进行钻孔冲洗,冲洗后孔内沉积厚度不得超过20 cm.对所有的钻孔进行分段压水测试,试验结合裂隙冲洗进行,压力可为灌浆压力的80%,该值若大于1 MPa时,采用1 MPa,压水20 min,每5 min测读一次压人流量,
取最后的流量值作为计算流量,其成果以透水率表示。在岩溶、断层、大裂缝的地质条件复杂地区,帷幕灌浆孔(段)是否需要进行裂缝冲洗以及如何进行冲洗,应通过现场试验或由设计确定。
  2.4灌浆方法,浆液制备以及灌浆技术
  2.4.1灌浆方法
  灌浆孔按三个次序施工。先施工一序孔在施工二序孔,然后施工三序,实行逐渐加密,少灌多复原则,灌浆是由下到上分段灌注。
  2.4.2浆液材料配比与检测
  材料配比与检测  根据设计要求帷幕灌浆制浆的材料必须称量,称量误差应不小于5%,拌制细水泥浆液时,应加入减水剂和高速搅拌机,高速搅拌机转速应大于1200r/min,搅拌时间通过试验确定,细水泥浆液的搅拌从制备用完的时间应小于2h,纯水泥浆使用普通搅拌机时的搅拌时间不少于3分钟,使用高速搅拌机的时间不少于30秒,浆液在使用前应过80um方孔筛,其筛余量不大于5%。水泥砂浆配比为水泥与砂的比为一比三,水与干料之比要在一比二与一比三之间水泥:用普通硅酸盐水泥 ,水泥标号为 425#。灌浆用砂:选用中细砂 ,含泥量不大于5%。用水符合饮用水标准。外加剂: 施工时根据灌浆试验均以水溶液状态加入速凝剂、减水剂等 。制成水泥浆必要时可按《土坝坝体灌浆技术规范》和《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》有关规范或通过室内试验和现场灌浆试验。浆液必须按设计的要求过筛处理后方可进行灌浆。
  2.5帷幕灌浆过程与封孔
  过程:按防渗帷幕的灌浆孔排数分为两排孔帷幕和多排孔帷幕。地质条件复杂且水头较高时,多采用3排以上的多排孔帷幕。地质条件不复杂且水头不高时,多采用低于3排以上的多排孔帷幕。
  帷幕灌浆覆盖层段采用孔口封闭循环钻灌法;基岩段采用孔口封闭孔内循环自上而下分段灌浆法;射浆管距离孔底不得大于50厘米。当某一比级浆液注入量已达300L以上。或灌注时间已达1h,而灌浆压力和注入率均无显著改变时,应换浓一级水灰比浆液灌注。当注入率大于30L/min时,应根据施工具体情况,可越级变浓 。帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法,在规定压力下,当注入率大于0.4L/min时,继续灌浆60min或不大于1L/min时继续灌注90min。灌浆即可结束。灌浆孔封孔每个帷幕灌浆孔全孔灌浆结束后,会同监理及时进行验收,验收合格的灌浆孔才能进行封孔
  封孔:每个帷幕灌浆孔全孔灌浆结束后,会同监理工程师及时进行验收,验收合格的灌浆孔才能进行封孔;帷幕灌浆孔封孔采用“分段压力灌浆封孔法”进行封孔;封孔浆液基岩采用0.6∶1的纯水泥浆,坝体采用容重1.4g/cm3的水泥黏土混合浆,封孔压力和该段的灌浆压力相同,封孔饱满、密实。
注:若施工时出现故障应尽早恢复灌浆,否则应立即冲洗钻孔,而后恢复灌浆。若无法冲洗或冲洗无效,则应进行扫孔,回复灌浆时,应使用开灌比级的水泥浆进行灌浆。如注入率与中断前的相近,即可改用中断前比级的水泥浆继续灌注。
  2.6质检及合格标准
  帷幕灌浆质量检查应在该部位灌浆结束后半月后进行。帷幕灌浆质量检查孔的数量应为灌浆孔总数的10%一个坝段,或一个单元工程内至少应布置一个检查孔。检查孔应按监理工程师的 指示或按设计要求 布置在帷幕中心线上,岩石破碎、断层、大孔隙注入量的孔段附近等地质条件复杂的部位,注入量大的孔段附近钻孔、偏斜过大的部位和灌浆情况不正常的及分析认为帷幕灌浆质量有问题的部位。再检测防渗设计标准为灌浆后基岩透水率是否大于5Lu,若是大于则不合格,若是小于则合格。对帷幕灌浆的封孔质量进行抽样检查,检查孔的钻孔与取芯及压水试验一律遵循《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(SL62—94)的标准。合格标准:帷幕灌浆质量压水试验检查,坝体混凝土与基础接触段及其下一段的合格率应为100%,再以下的各段的合格率应为90%,以上不合格段的透水率值不超过设计规定的150%,且不合格试验段的分布不集中,灌浆质量科认为合格。
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