帷幕灌浆范文
帷幕灌浆范文(精选12篇)
帷幕灌浆 第1篇
1 工程概况
工程位于浙江省台州市,是一座以灌溉、防洪、养殖为主的综合性水利水电工程。东西主坝高19.6 m,坝顶长220 m,宽8 m,正常库容88.9万m3。
2 大坝存在的安全隐患
根据工程安全鉴定成果,大坝存在的主要问题如下:
1)大坝压实度不能满足SDJ 218-84碾压式土石坝设计规范的要求,渗透性基本满足均质坝的要求。
2)大坝填筑土中发现有分散性土和过渡性土,分散性土主要为Ⅰ层,Ⅲ层,在长期渗流条件下易被分解、冲蚀,为坝体的一个隐患。
3)坝基接触段与含泥砂砾石表层存在强透水层,可能是形成渗漏的主要通道。
4)坝基强透水层和两岸坝头全强风化带为中等透水性。
坝坡、坝脚及坝下游陡坎形成沼泽及管涌现象,对大坝的安全运行造成严重影响,需进行防渗加固工作。
本工程坝基帷幕灌浆施工总工期为205 d,共完成93只孔,总进尺3 186.05 m;总耗水泥419 639 kg,注入水泥354 345 kg(其中地勘水泥45 000 kg,普通硅酸盐水泥309 345 kg)。
3 灌浆设计及施工工艺
3.1 坝基帷幕灌浆范围
坝基帷幕灌浆范围为0-256 m~0+000 m,帷幕深度一般深入基岩面以下5 m,其中两坝头深入基岩面最深达12 m,达到相对不透水层(≤5 Lu)。当最后一段灌段的压水试验值大于5 Lu时,帷幕加深一段,段长3.0 m。
3.2 施工顺序
钻灌工作按先后顺序进行,先钻灌Ⅰ序孔,再钻灌Ⅱ序孔,前序未结束,不可进行后序钻灌。
3.3 灌浆材料
坝基帷幕灌浆接触段灌地勘水泥,第二段及以下各段当简易压水试验透水率不小于20 Lu时灌地勘水泥,否则灌普通水泥。灌浆过程中根据现场情况(气温、灌入量、水灰比等)可采用酒石酸作缓凝剂、水玻璃作速凝剂、SN-Ⅱ作减水剂。
3.4 造孔
土坝心墙造孔一般用干打、干钻或0 m~5 m可带水钻进,5 m以下在套管内加水取土,套管跟进,但心墙底部以上5 m~6 m必须干打成孔,保证止水质量。
在坝基泥砾层中造孔,为防止坍孔尽量控制水量,采用小水钻进的方法。
终孔后需进行测斜,具体孔底允许偏差见表1。
m
3.5 钻孔压水试验
灌浆前均需进行简易压水试验,压力为灌浆允许压力的80%,每5 min测读1次压力及流量,20 min稳定。流量大于每米段30 L/min时,可降压或缩短测试时间。
3.6 灌浆
采用自上而下分段灌浆法。
灌浆允许最大全压力P:P≤h×r,r为土体容重,定为2.0 t/m3;h为坝顶至上一灌段底部的距离。后根据现场多次灌浆试验将第二段灌浆全压力调整为0.60 MPa,第三段及以下各段每增加一灌段,灌浆压力提高0.02 MPa,但最高不得超过0.90 MPa。
灌浆的浆液变换应由稀到浓,地勘水泥采用2∶1,1∶1,0.8∶1三个比级;普通水泥采用3∶1,2∶1,1∶1,0.8∶1四个比级。当开灌水泥浆量已灌入400 L且灌压稳定、单位进浆量稳定时,可变级,以后变级,要待灌入量达到上一级灌入量的1.25倍后进行,当单位进浆量超过每米30 L/min时,可越级变浓。
3.7 封孔
全孔灌浆结束后,待凝12 h后进行封孔作业。封孔时提干孔内积水,先用水泥∶黏土=1∶3混合料封高3 m,后改用土料封到坝顶。
4 提高灌浆压力对单位灌浆量的影响
在施工中根据设计要求,选取其中一个坝段共26只孔(其中Ⅰ序,Ⅱ序孔各13只)作为试验孔进行,使调整后河床段Ⅱ序孔的灌浆量有了明显的提高,具体调整前后灌浆压力与单位注入量见表2
根据表2Ⅱ序孔灌浆压力比Ⅰ序孔增加值:28.9%,单位灌入量增加值:41.4%,灌入量明显增加。
5灌浆效果分析
5.1单位透水率关系分析
各分部工程的单位透水率q值随孔序的增加、孔距的加密,而呈减小趋势,符合灌浆规律。
5.2检查孔资料分析
坝基、坝肩帷幕灌浆,划分为3个分部工程,共5个单元。由设计单位和建设单位研究布置检查孔8个,压水试验49段次。检查孔段长同灌浆段段长,压水试验全压力第一段为1倍水头即0.15 MPa,如经计算表压力小于0.05 MPa,则表压力取0.05 MPa;第二段及以下各段压水试验全压力为1.5倍水头即0.225 MPa,如经计算表压力小于0.10 MPa,则表压力取0.10 MPa。检查孔压水试验透水率标准:砂砾石不大于10 Lu,基岩不大于5 Lu为合格。检查孔实测透水率均小于设计值,符合设计要求,说明灌浆效果好.
5.3从实际效果分析
1)原大坝坝脚渗漏处,水量明显减少,绝大部分渗水点停止渗水。2)大坝坝体原长约100 m沼泽化地段,经帷幕灌浆后,沼泽化明显改善,范围有所缩小。
6结语
1)灌浆压力的选择应十分慎重,压力太高,容易使坝体劈裂,接触段张开,对大坝的稳定性及安全性有负面影响;灌浆压力偏低,灌浆扩散半径太小,达不到成幕的目的。通过分析对比试验段资料,对本水库帷幕灌浆压力进行较大幅度的提高,在保证大坝安全和稳定的前提下,取得了较好的灌浆效果。
里民水库帷幕灌浆分包合同 第2篇
甲方: 马山县里民水库除险加固工程项目部
乙方:
依照《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国建筑法》及其它有关法律、法规的规定,为确保工程优质、按期完工,甲乙双方本着诚实信用原则,经自愿、平等协商就 里民水库主坝坝基、新里副坝坝基帷幕灌浆工程施工事项达成一致,且乙方已充分注意、理解本合同各项格式条款的约定,并自愿履行由此产生的全部义务,承担施工中的各类风险,特订立本合同。
1、项目概况
1.1项目名称:马山县里民水库除险加固工程 1.2项目地点:马山县里民水库
2、合同范围 2.1主要合同内容
里民水库帷幕灌浆主坝坝基、新里副坝坝基,具体以施工图(含业主同意变更的部分)为准。2.2主要施工工序
钻孔与测斜、钻孔冲洗、简易压水、制浆、灌浆、封孔、灌后检查孔钻孔及压水、灌浆封孔、孔位转移、文明施工及完工现场清理等,以及为完成本合同工程所做的其它一切准备工作、辅助工作。2.3结算工程量
结算工程量以实际完成并经甲方、监理工程师认可的工程量为准。2.4合同工期
开工日期 2011年 月 日,完工日期 2011年 月 日,进度要求满足甲方与业主的主合同工期要求。2.4.2工期延误
如果关键线路的节点工期在发生以下情形之一而造成工期延误,经甲方确认后,工期顺延:
a.重大设计变更; b.不可抗力;
c.由于业主原因要求停工;
d.甲方书面同意工期顺延的其它情况。
2.4.3乙方应在发生工期延误造成窝工事实(一周内累计窝工超过24小时)后7日内就延误内容和因此发生的费用向甲方书面报告,甲方就相关事项及时向业主提交
报告。如乙方未提交或逾期提交的,则视为乙方放弃顺延工期及赔偿的权利。如乙方虽按约定提交上述书面报告,但遇业主不同意或不完全同意时,则乙方认可甲方因此采用的不同意或不完全同意的处理意见。
2.4.4因乙方原因导致工期延误,工期不予顺延,且由乙方承担由此造成的一切经济损失和赶工费用。
3、承包方式 根据本合同的施工内容及主要施工工序,乙方同意按 单价 方式进行承包。本合同单价 在合同执行期间,无论工程量是否变化合同价格均不做调整。
4、合同价格 4.1合同总价
合同总价:(人民币)大写 元(暂定),小写:¥(暂定总价)。本合同总价不作为结算支付依据。4.2合同单价
合同单价包括完成施工项目所需人工费、材料费、机械费,包括施工所需各种材料运输及配合人工费用;包括人员和机械的进出场费、安全文明施工费、综合管理费、环保及完工后的现场清理等所有可能发生一切费用;包括因气候季节以及工序协调等因素导致的施工停滞窝工费等;乙方应充分考虑本工程施工的风险,风险费用已含在合同单价中,甲方不再承担由于任何风险引起的费用。
5、双方权利与义务 5.1甲方权利与义务
5.1.1甲方负责工程施工期间工程总进度计划安排、组织、协调工作及工程质量、进度、安全、环保、文明施工的管理、监督、检查。
5.1.2甲方负责提供施工图纸、有关施工文件,并提供施工场所。
5.1.3甲方负责组织相关施工图纸的技术、质量、安全、环保等交底工作。5.1.4甲方负责组织现场调度会,协调现场施工。
5.1.5甲方有权派专业技术人员对乙方进行指导和监督的权利。
5.1.6就承包工程范围内的有关工作,甲方随时可以向乙方发出指令,乙方应执行甲方根据本合同和甲方项目管理规章制度所发出的所有指令。乙方拒不执行指令,甲方有权采取相应措施或直接委托其他施工单位完成该指令事项,发生的费用(包括因拒不执行指令给甲方造成的其它损失,含业主的罚款、重新安排队伍施工造成的单价差、赶工费等)由乙方承担,乙方同意从工程结算款中扣除。5.1.7甲方负责按照合同约定支付工程款。
5.1.8甲方负责对乙方完成的工程量进行审核、计价结算,并按业主资金到位情况进行工程款的支付。
5.1.9甲方有权要求乙方撤换不能胜任本职工作的管理及施工人员。
5.1.10甲方有权对乙方的工程质量等级、隐蔽工程和中间验收、维护、初验、检查和返工、终验进行检查和监督。
5.1.11甲方有权对乙方施工工作面存在的安全隐患进行监督、检查,并督促乙方采取整改措施。5.2乙方权利与义务
5.2.1乙方负责组织人员研究和熟悉施工图纸、按照施工总布置要求、做好各项施工准备工作。
5.2.2乙方负责按规定每月 25 日向甲方提交已完成月工程量。
5.2.3乙方必须按甲方要求的进度计划组织施工,接受甲方对工程进度的检查、监督和管理。工程实际进度不满足计划进度要求时,乙方应向甲方提交整改措施和方案,经甲方批准后执行;但并不免除因乙方原因造成的工期延误和应由乙方承担的一切损失责任。
5.2.4 乙方必须服从甲方的施工调度及甲方转发的业主或监理工程师与承包工程有关的指令。未经甲方允许,乙方不得直接致函业主或监理工程师,不得直接从业主处收取工程款。
5.2.5乙方必须遵守国家及当地政府有关安全生产和环境保护等法律、法规和甲方相关规定及制度,乙方必须严格质量、职业健康安全、环境保护等管理,并及时提供相关各种见证资料及记录,对所属员工及因其过错造成他人人身、财产损失等负责。
5.2.6乙方应严格按照国家有关持证上岗规定,确保所属人员按规定持证上岗。技术岗位人员、特殊工种工人均应持有通过国家或有关部门统一考试或考核的资格证明。在签订本合同时,应将人员持证情况及有关证件复印件一并报送甲方备案。5.2.7乙方应按甲方与业主的主合同、国家规定的有关标准、规范及甲方提供的图纸完成工程施工,确保工程质量、进度及安全等满足合同要求;保证施工场地清洁符合环境卫生管理规定,交工前清理现场达到甲方要求,并承担因自身原因造成的损失和罚款。
5.2.8乙方负责施工现场的看护、保卫及未完工程的安全工作,按时向甲方移交工程。保护期内发生损坏的,由乙方自费修复。
5.2.9乙方应对在保修期内承包工程出现的缺陷进行保修。如乙方未在甲方通知的时间内进行修理的,甲方则有权另行指定第三方修理,所发生的一切费用由甲方直接从乙方质保金中扣除,不足部分由乙方另行支付。
5.2.10乙方确保其施工人员工资及时发放,并配合甲方对其施工人员工资发放情况的检查和监督工作。
5.2.11乙方负责其施工人员的培训、安全教育、持证上岗、职业病防治、工资发放、各种社会保险、伤亡事故处理、劳动争议等事宜,并负责因其施工人员作业不当给第三人造成的人身、财产损失赔偿。
5.2.12乙方应该及时提供完工清算资料,以备甲方审核。5.2.13乙方不得以甲方的名义从事其它任何活动。
5.2.14业主或监理工程师的指令,乙方必须无条件服从,业主或监理工程师明确不予补偿或赔偿的事项,乙方不得向甲方提出补偿或赔偿要求。
5.2.15乙方在签订本协议时,已经充分了解到施工现场条件及自然地理环境的风险,并承担由该风险所带来的损失和责任。
5.2.17乙方确认 为本合同工程负责人。乙方依据本合同发出的请求及通知,必须由负责人或授权代表签字,否则视为无效。5.2.18乙方已全面了解并遵守甲方各项管理制度,服从甲方对施工现场管理的各项管理规定及指令。
5.2.19乙方不得将本合同中乙方的权利和义务转让给第三方(包括再次分包、事实上的转包等)。
5.2.20双方约定乙方应做的其他工作:
5.2.21乙方按照分段情况,负责施工段内的所有工作和工程量,负责业主、监理单位规定的所有施工、质量、安全要求,做到“工完场清”。
5.2.22、乙方需按照甲方的现场安全、环境保护标准执行,费用自行承担。5.2.23、乙方自行承担合理的停工、道路更改等不可预见性风险,不得提出索赔。
6、施工辅助设施 6.1施工供水、施工供电
生产施工用水和用电,甲方将根据使用的水电总费用分摊至乙方完工工程量中,在结算时扣除。7.施工设备
7.1本合同工程施工时由乙方自备的设备自行准备,并按甲乙双方约定按时进场。乙方施工设备进场后,应通知甲方现场书面认定并备案。乙方施工设备未经甲方批准不得擅自离开现场,否则应承担相关违约责任。7.2乙方设备停放与管理要服从甲方现场总体要求,不得随意进出特定区域和乱停乱放。
7.3乙方使用甲方设备,必须书面申请,由甲方统一安排,并签订租赁合同,双方按租赁合同进行管理和结算,乙方应每月向甲方上报运行记录。零星使用甲方设备由甲乙双方协商确认计量方式及台时费标准,费用在工程款结算时扣除。7.4对于甲方零星使用乙方机械设备,由甲方签证及审查后按第7.3条同等原则结
算。
7.5乙方施工设备应安全装置齐全、性能可靠,其施工设备的安全责任由乙方负责。使用甲方施工设备造成损坏的,应负相应的赔偿责任。
8、施工与质量要求 8.1施工与 质量要求
本工程施工规范、质量标准按 国家、广西省现行与本工程相关工程技术规范和质量验评标准执行,工程技术和施工质量全面达到设计要求和标准。
9、乙方需达到甲方要求的安全生产与文明施工及环境保护的要求。
10、技术条款
对于非临时工程以甲方与业主合同有关本合同项目的技术要求为准,对本合同同样有效;对于临时工程以甲方对本合同项目的技术要求为准。11、人力资源投入
根据施工进度及强度安排,乙方投入施工人员需满足工程进度需要。
12、机械设备资源投入
根据施工进度及强度安排,乙方自行组织投入相应施工设备,满足甲方施工进度要。
13、工程量确认
按甲方确认实际完成的、并经监理工程师及业主批准认可的、完工验收合格签证的工程量进行计量。
14、结算与支付
本合同执行按月结算。甲方支付乙方当月完成工程量的90%。余下10%作为保证金,工程验收通过后,支付余下10%工程款。本合同不设预付款。
15、违约责任 15.1 甲方违约责任
23.1.1若由于甲方原因,未按照本合同约定的条件和期限付款,承担延期付款部分的同期银行存款利息。若由于业主原因造成甲方不能按期支付,甲方不承担任何责任,乙方应予充分理解。
15.1.2由于甲方原因造成乙方损失的,甲方应承担乙方直接经济损失的赔偿责任。15.2 乙方违约责任
15.2.1乙方不能按合同工期竣工或工程质量达不到合同约定的质量标准或发生合同列举的环境、安全等事故或不按合同约定履行其他义务、责任的,每发生一起承担违约金2000元。
15.2.2乙方不得转包本合同范围内工程或施工工序。否则,甲方有权解除合同,没
收乙方履约保证金,同时乙方还应承担违约金 20000 元及由此造成甲方的全部损失。
15.2.3由于乙方原因不能继续履行合同,经甲、乙双方协商同意可以解除合同,但乙方应承担违约金 20000 元及甲方由此发生的全部损失。甲方根据乙方履行情况推断出乙方无力继续履行本合同的,经甲方发出限期整改通知书后 7 天内仍未提供确保合同履行的措施、方案的,甲方有权解除合同,同时乙方还应承担违约金 20000 元及由此造成甲方的全部损失。
15.2.4由于乙方原因造成工期逾期的,乙方应按逾期天数以 1000 元/天向甲方计付违约金,并承担由此造成的甲方经济损失。
15.2.5乙方在施工中发生并被甲方认为有重大偷工减料行为时,甲方有权单方面解除合同,乙方应承担违约金 20000 元,并承担由此造成的损失;工程质量达不到合同约定的质量标准的,乙方应承担返修及赔偿损失责任;当乙方质保金不足以充抵的,以履约保证金充抵。造成工期逾期的,按15.2.4条执行。
15.2.6如发生乙方拖欠雇员工资,乙方同意甲方从其工程款中扣除直接支付给乙方雇员,同时乙方应承担违约金 10000 元。
15.2.7如乙方煽动所使用的工人闹事或因乙方拖欠工人工资导致聚众闹事时,均属乙方违约,甲方有权书面通知乙方解除合同,乙方承担由此增加费用和工期延误责任,乙方履约保证金和工资保证金不予退还。
17、不可抗力及免责条款 17.1不可抗力
不可抗力系指:由于地震、台风、水灾、火灾、战争等其他不可预见且对其发生和后果不能防止和避免,直接影响本合同履行的外部力量。不可抗力事件发生后,乙方应立即通知甲方,并在力所能及的条件下迅速采取措施,尽力减少损失,甲方应协助乙方采取措施。17.2免责条款
若业主未能按时支付甲方工程款,乙方应充分理解,不能因业主原因造成甲方未能按期支付而视甲方违约。
18、合同解除与终止 18.1合同解除
18.1.1按照本合同的约定或法律规定解除本合同时,应提前 28 日通知违约方。18.1.2乙方在履行本合同期间,甲方与业主的合同终止,则甲方与乙方合同自然终止。乙方接到甲方通知后 7 天内办理退场,甲方根据业主赔付情况支付乙方已完工程未支付的工程款。
18.1.3因不可抗力或因业主原因造成工程停建、缓建,致使本合同无法履行的,甲
乙双方可以解除合同。
18.1.4发生本合同其他条款约定解除合同的情况时,可以解除合同。
18.1.5合同解除后,乙方应妥善做好已完工程和剩余材料、设备的保护和移交工作,按甲方要求撤出施工现场。合同解除后,不影响双方在合同中约定的结算条款的效力。
18.2 合同终止
自合同双方当事人履行完毕合同全部义务,包括乙方向甲方交付符合约定的竣工工程,甲方支付完毕竣工结算价款后,本合同即告终止。20、其他
本合同一式 3 份,其中正本2份、副本1份,正本甲乙双方各1份,副本甲方 1 份。甲 方:
(盖章)
签字:
电 话:
日 期: 年 月 日
电 话:
日 期:
年 月 日
乙 方:
(盖章)
刍议水工建筑中帷幕灌浆施工技术 第3篇
摘要:水工建筑一般在水下进行,所以称为水工建筑,跟一般的建筑施工不仅是施工方式的不同,而且技术性和难度也是不同的,水工建筑的要求会更高一些。因为是在水下进行,一旦出现渗水的问题,就会给工程的施工带来严重的影响和安全问题,也会影响到工程的质量和正常的施工运行。为了提高工程的质量和解决渗水问题,就必须要对水工建筑工程的管理方面加强和有效的控制,而帷幕灌浆技术在水工建筑工程中的应用,就能够对渗水问题有效的解决,还能够保证工程的正常运行和质量。本文阐述了水工建筑的基本概况以及帷幕灌浆施工工艺选择和技术的应对措施。
关键词:水工建筑;帷幕灌浆;施工技术
1 前言
水工建筑物地基防渗处理经常性使用的方法就是帷幕灌浆。从总体上来看,可以将帷幕灌浆材料大体上划分为化学浆、水泥粘土浆以及水泥浆等,其中,可靠性最高的则为水泥浆。与此同时,其施工技术与灌浆设备十分陈旧,同时水泥浆配制的各种材料成本比较廉价,因此,水泥浆便是现代建筑施工中具有较高使用频率的灌浆浆液。但是,水泥浆不是完美无缺的,在水泥浆的配制以及使用过程中都存在诸多问题,例如:强度不高就是水泥浆尤为突出的缺陷,所以,绝大多数的水泥浆被应用在强度要求不高的一些岩基灌浆或者砂砾石层防渗中。与化水泥浆及水泥粘土浆相比,化学浆液配制的成本偏高,所以,一般来说,只有在极其特殊的情况下才会使用。
2 帷幕灌浆施工步骤
2.1前期准备
在灌浆施工进行之前,对进水口边坡的施工平台高度做出严格的控制,首先,保证混凝土的盖板设计厚度为0.5m,帷幕不可能在施工前期达到0.5m厚度的坡混凝土,因此在施工过程中要预留部位,形成一个台阶式的灌浆平台。为避免施工干扰,尽量采用集中式的制浆方式,制浆站修建在上游左端部位,保证水泥储存量大于15t。在排污管出口处和上游的围堰左边修建用来处理施工过程中产生的废水和废浆的水井和沉淀池。要想对钻孔和裂隙进行冲洗,需要先把裂隙中的岩粉和铁砂粉冲洗掉,然后让浆液和岩石结合,可以用压力通过钻杆或者用压缩空气的方法来进行轮流吹洗,主要的方法有用高压水来冲洗、高压水和低压水反复冲洗以及扬水冲洗等方法。
2.2 施工流程的几个重要程序
根据水工建筑物水泥灌浆施工技术规范以及其他施工规范的规定,结合各个工程的实际特点,帷幕灌浆采用自上而下的分段钻进,其次再进行分段灌浆和孔内循环灌浆的技术方法。要保证基岩段与混凝土接触岩石段的长度在小于或等于2m的合理范围内,单独对其进行灌浆和待凝的工作流程。并在容易发生断层和破碎的地质区缩短灌浆段的长度。工艺流程主要如下所述:在钻机准备好工作后,按照设计图纸上指示进行钻进,然后进行钻孔、裂缝冲洗和压水等工作流程,若出现24h未灌浆的工作现象,则要重复进行上一步骤,在进行第一段灌浆后要等 24h后,再进行下一段,进行灌浆后,检查终孔是否符合施工要求的标准,再进行封孔施工。
在灌浆工程中有一个十分重要的环节——造孔,成孔的质量和进度直接与整个灌浆工程的质量密不可分。首先要安装好钻孔架,摆放好钻孔机,在施工过程中,我们需要关注的一点就是在施工轴线上可能会出现转折点较多的状况,并且地势也不会一直平坦无起伏,所有施工流程一定要严格按照图纸要求进行,在一些地势不平的地方,多设置控制点,确保孔位的准确性,然后在利用控制点的基础之上设置灌浆孔的孔位和孔口的高度。在确定灌浆孔的位置后,一定要清理干净场地,铺好地板,建好钻探平台。要在保证钻机安装的端正、稳固和天车、灌浆孔中心和主动钻杆三点成一线的条件下,开始试车,开钻。在试车的过程中,保证钻机和供电供水系统运转完全正常的情况下进行开钻。本次针对坝基础位置和检查孔等位置,施工过程中采取的是 DP59mm金刚钻头,钻孔之前所有的钻具和钻杆都要做一次认真的检查。若在过程中发现变形工具时,应及时停止钻孔并上报相关负责部门进行维修和调换。在各部位接头处要注意保持良好的同心度,金刚石的钻进成孔间隙比较小并且钻孔水口比较狭窄,只有在较大的泵压和适中的泵量共同作用下才能够出现强制冷却、冲洗的效果。在灌浆材料的准备阶段,注意使用纯水泥浆液进行灌注,坝体采用的水泥和黏土的比例为1:2,水泥要用强度等级为42.5R的硅酸盐水泥,保证细度能够通过80m的方形孔筛,黏土要使用施工单位附近的白云岩风化物,在使用之前,要首先进行样本的采集分析。由于本次灌浆施工技术采用的是局部集中法进行搅浆,因此自制的400L的搅浆机就能够满足施工条件,若使用强度较高的搅浆机,则搅拌时间不能超过30s,若使用普通类型的搅浆机,时间不能超过3min。灌注浆液一旦完成了搅拌,应立即送到储浆孔内,保证其温度在5~40℃之间。在灌浆过程中,还要保证用来灌浆的浆液应该本着由稀到浓的变换原则,在灌浆压力不变的情况下,注入的浆液和速度减少和变缓,这时,应该保证水灰比不变;当注入量超过300L时,应更改稍微浓一点的浆液进行灌注。在规定压力之下,当灌浆溶液注入率大于或小于1L/min时,持续灌注1h后,灌浆工程便可以结束,若在施工过程中,发现长期达不到这一标准,应该及时上报给监理工程师,让其共同商讨处理措施。
3 水工建筑过程中帷幕灌浆施工的措施
3.1 灌浆
在灌注混凝土之前,应该先对钻孔进行检查。当混凝土到达灌注地时,就要检查混凝土的均匀性,如果不符合要求就需要进行二次拌合,如果二次拌合仍未达到要求,不可以使用,如果符合要求,就不需要再进行拌合。混凝土的搅拌要使钻孔在规定时间内灌注完毕,灌注混凝土的时间不得长于首批混凝土初凝时间,初步计算后若灌注的时间长于首批混凝土初凝时间,需要掺入缓凝剂。孔身以及孔底的检查必须经过工程师的认可和钢筋骨架的暗访后,才可以灌注混凝土,并进行不间断的充气,当温度低于0℃时,混凝土就采取保温措施。混凝土一般用鋼管灌注。导管的直径根据桩径大小而定,由内径200-350mm的管子组成,用装有垫圈的法兰盘连接管节,导管要进行水密、承压和接头抗拉实验。灌注混凝土时,如果导管内混凝土含有空气,后续的混凝土要缓慢灌入,不可整斗的灌入,避免导管内形成高压气囊,挤出关节间的橡皮,使得导管漏水,在拔出最后一根导管时要缓慢,防止桩顶沉淀的泥浆挤入到导管下,形成泥心。当混凝土面升到钢筋骨架下端时,为防治钢筋骨架被混凝土顶托,可采用以下方法:尽量缩短混凝土总的灌注时间,防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小;当关注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时,应降低混凝土的灌注速度,当混凝土拌合物上升到骨架底 4m 以上时即可恢复正常的灌注速度。混凝土应该连续灌注,当灌注的混凝土顶面高出图纸规定或监理工程师确定的界面高度就可以停止浇筑,这样可以保证截面以下的全部混凝土均能够达到强度标准。桩顶高一般要高出设计高0.5-1.0mm,这样才能保证混凝土的强度,多余的部分必须在接桩钱进行凿除,在其桩头部应该无松散增。混凝土灌注过程中,如果发生异常应尽快找到原因,监理工程师尽快研究找出补救措施。
3.2 串浆
在灌浆段通长有着较大灌注量,在这种状况下有很多对策可以缓解,如浓浆、抵压、限流灌浆等,经处理过后如果还没有得到改善,那么还需要继续进行30min的灌注,然后就可以将灌注停止。在灌浆中,如果遇到溶洞或溶缝时,首先应该对溶洞以及溶缝进行切实的调查,还要根据“先封闭、再密实”原则予以灌注,要针对不同情况,采取相应的措施进行处理。在溶洞中,要测量大小尺寸,应以高流态泵送,最后加入混合浆液和水泥砂浆,凝固后将灌浆清洁孔的工作进行展开。在检查中必须加以严格,从而保证孔的质量,不能比浆总孔数的 10%低,灌浆后再进行水压实验。
4 结语
水利建筑是我国基础设置建设的一重要组成部分,密切关系到广大人民群众的生产及日常生活,因此,提高水利建筑的整体施工质量极其重要。水利建筑施工阶段,相关人员技术人员必须积极的采用行之有效的防渗手段,防止渗漏情况的发生,最大限度的将水利工程损失减少,从而推动我国水利工程建设的有序进行。
参考文献:
[1]刘叶伟.刍议水工建筑的帷幕灌浆技术应用[J].商品与质量:学术观察,2011,5(9):47~48.
[2]陈正汉.对水工建筑中帷幕灌浆施工技术的分析[J].水利建设,2013(04):336-337.
大泉水库帷幕灌浆除险加固技术 第4篇
关键词:帷幕灌浆,除险加固,工艺流程,大泉水库
1 工程概况
大泉水库位于永昌县西北部的红山窑乡毛卜喇村, 水库始建于1970年, 1974年竣工投入运行, 总库容120万m3, 设计灌溉面积0.63万亩, 是一座以灌溉为主, 兼顾防洪、农村人饮供水的综合利用Ⅳ等小 (Ⅰ) 型水库。
库区大部分有二迭系地层露头外, 左岸部分为第四系松散物及砂砾石所覆盖, 二迭系下统为灰绿色薄层状变质砂岩, 大多为互层状及薄层状结构, 上更新统冲洪积层, 分布于左坝肩及库区左岸一带, 由砂砾卵石、砂壤土所组成。主坝主河槽段 (主坝0+060~0+130) , 由于上下游水头差较大, 坝基砂砾覆盖层渗透存在安全隐患。对现状渗流不稳定的主河槽段和渗流主要通道段的左坝段、左坝肩及主、副坝结合段进行帷幕灌浆。
2 技术参数
帷幕灌浆是一项地下隐蔽工程施工, 一直是水工建筑物地基防渗处理的主要手段, 对保证水工建筑物的安全运行起着重要作用。不同的地质条件, 不同的工艺参数, 对水工建筑物及闸坝基础产生的防渗效果截然不同。帷幕顶部与混凝土闸底板或坝体连接, 底部深入相对不透水岩层一定深度, 以阻止或减少地基中地下水的渗透。为确保工程质量, 灌浆前进行了灌浆实验。目的是通过试验确定灌浆材料、浆液稠度、灌浆压力、压力与浆液变换等技术参数。通过试验了解坝基岩石裂隙发育情况;岩层的透水性;坝体裂隙及空洞、洞穴的分布;验证设计的合理性。通过试验验证所取参数的合理性, 为工程施工提供指导意见和合理的钻灌参数。
根据该坝地质条件和现场观测, 确定帷幕灌浆试验段为副坝:副0+001.6~0+008段。孔位布置的具体情况是:在副坝坝顶 (0+001.6m至0+008.0m) 布置试验孔5个, 其中Ⅰ序孔3个, Ⅱ序孔2个, 孔距按1.60m控制。
根据灌浆实验确定:坝基灌浆方式采用自上而下、分段卡塞法, 孔距按设计1.6m布置, 段长按实际情况具体调整, 但不超过6m。灌浆压力依次为:0.2MPa、0.4MPa、0.7MPa、1.0MPa。
3 施工工艺
帷幕灌浆工艺流程:施工准备测量放线钻孔施工洗孔、裂隙冲洗压水试验灌浆封孔。
(1) 施工准备:主要设备试运行, 安装辅助设备及生产工具的配备。
(2) 测量放线:根据设计坐标确定孔位并报监理人复核、确认。
(3) 钻孔施工:按照SL291-2003《水利水电工程钻探规程》执行。
(1) 钻孔设备:采用XY-1B型液压地质回转钻机。
(2) 孔径:基岩钻孔采用φ91mm。
(3) 孔深:按照设计施工图严格执行。
(4) 钻进方法:采用XY-1B型液压地质回转钻机配合金刚石钻头或硬质合金钻头钻进, 在造孔过程中严格控制入水量、转速、钻孔压力等钻进参数。
(5) 钻机平整度:钻机应固定平稳, 钻孔的定位、顶角、方位角误差等要严格控制。
(6) 孔位偏差:钻孔孔位偏差不大于5cm。
(7) 孔斜偏差:每钻灌段应进行一次孔斜和方位角测量, 对不符合要求的部位, 应结合压水试验和单位耗灰量等资料综合分析, 其结果对灌浆质量有影响时, 应采取补救措施。
(4) 洗孔、裂隙冲洗
(1) 洗孔:灌浆段钻进结束后需进行钻孔冲洗, 孔内沉淀厚度不超过20cm。钻孔冲洗结束并验收合格后, 下入灌浆器具。
(2) 裂隙冲洗:灌浆前采用压力水进行裂隙冲洗, 裂隙冲洗冲至回水澄清后10min结束, 且冲洗时间不少于30min, 串通孔不少于2h, 孔内残存的沉积物厚度不超过20cm。冲洗压力为灌浆压力的80%, 若该值大于1.0MPa时, 采用1.0MPa。
(5) 压水试验
裂隙冲洗结束后, 采用单点法进行压水试验。压水试验压力值为该孔段最大压力值的80%, 该值若大于1MPa时, 采用1.0MPa。压水时间20min, 每5min测读一次压入流量, 取最后的流量值作为计算方法, 其成果以透水率表示, 具体计算方式按照DL/T5148-2001《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》执行。
(6) 灌浆
(1) 灌浆材料:采用普通硅酸盐水泥42.5R级。
(2) 灌浆机械:采用BW200/40双缸中压灌浆泵。
(3) 灌浆段长:接触段在岩石中的长度2.00m;以下各段采用4.00~6.00m。特殊情况下适当缩短或加长。
(5) 灌浆方法和灌浆方式:采用自上而下分段灌浆的方法, 栓塞封堵, 孔内循环的方式。
(6) 灌浆结束标准:采用自上而下分段灌浆法, 在规定的压力下, 当注入率不大于1L/min时, 继续灌注60min, 灌浆可以结束。
(7) 特殊情况处理
(1) 中断处理:灌浆工作要力争连续进行, 若因停水、停电或机械故障中断, 要尽快恢复灌浆, 中断时间超过30min, 要立即设法冲洗钻孔, 必要时进行扫孔, 然后再恢复灌浆, 恢复灌浆要使用最稀浆液, 如吸浆率与中断前相邻, 则尽快变换到中断前的水灰比, 否则应逐级加浓;如吸浆率较中断前减少很多, 且在较短时间内停止吸浆, 则考虑补孔重灌。
(2) 钻孔串浆:如被串孔正在钻进, 应立即停钻;如串浆量不大, 在被串孔内采取冲洗措施, 使水泥浆不致充填孔内, 继续灌浆;如串浆量大, 应与被串孔同时灌浆, 但要适当降低压力。
(3) 地面冒浆处理:灌浆过程中, 发现地面冒浆时, 根据情况采用嵌缝、表面封堵、低压浓浆、限流、限量、间歇浓浆等方法处理。
(4) 特大耗浆:在经过正常变浆, 且浆液稠度已达水灰比0.6∶1后, 如孔段吸浆率仍很大, 灌浆难以结束时:低压浓浆、限流、限量、间歇灌浆, 或浆液中掺适量速凝剂灌注。
(8) 封孔方法:采用“全孔压力灌浆封孔法”。
4 帷幕灌浆工程质量检查
4.1 工程质量检查
(1) 帷幕灌浆质量检查以检查孔压水试验为主, 结合对竣工资料和测试成果的分析, 综合评定。
(2) 帷幕灌浆检查孔按监理人指示布置, 数量约为5个, 但一个坝段或一个单元工程内至少布置一个检查孔。
(3) 帷幕灌浆检查孔在该部位灌浆结束14天后进行, 钻孔机械及钻孔方法与灌浆孔基本相同。
(4) 帷幕灌浆检查孔自上而下分段卡塞进行压水试验, 采用单点法。压水试验结束后, 按技术要求进行灌浆和封孔。
(5) 帷幕灌浆检查孔按规范要求采取岩芯, 并加以描述, 岩芯获得率达到设计要求。
(6) 帷幕灌浆压水试验检查, 第一段和第二段合格率应为100%;以下各段合格率应为90%以上, 不合格段的透水率值不超过规定值的100%, 且不集中, 灌浆质量可认为合格, 具体为大坝坝体段小于10Lu, 坝基 (肩) 岩石段小于5Lu, 即为合格。否则, 应按监理人的指示或批准的措施进行处理。
(7) 对帷幕灌浆的封孔质量进行抽样检查
帷幕灌浆质量检查以检查孔压水试验为主, 结合对施工资料分析资料、试验资料的检查和分析, 综合评定帷幕灌浆质量。
4.2 资料整理
(1) 资料包括原始资料和成果资料, 应认真加以整理, 汇集成册。
(2) 原始记录包括钻孔记录、测斜记录、冲洗记录、压水试验记录、灌浆记录、水泥鉴定试验记录或出厂合格证。
(3) 成果资料包括:灌浆孔成果一览表、灌浆分序统计表、灌浆综合统计表、灌浆工程完成情况表、灌浆孔平面布置图和灌浆综合剖面图、各序孔透水率频率曲线图、各次序孔单位注入量频率曲线图、灌浆孔测斜成果汇总表和孔斜平面投影图。
4.3 资料分析
(1) 经过资料统计分析, 绘制各序孔的透水率和单位耗灰量曲线, 根据其随序逆减的程度来分析灌浆效果。
(2) 布置检查孔进行压水试验和采取岩芯。设检查孔以检查灌浆孔的透水率与对帷幕、固结的要求标准进行对照, 并对岩芯加以观察、描述、了解浆液结石与岩石的结合情况。
4.3 资料检查
主要通过检查各项施工记录、成果资料、质量检查制度的执行情况等方法进行, 检查内容包括: (1) 所用灌浆材料是否符合规定要求, 有无试验鉴定资料; (2) 施工的顺序、方法是否符合规程、规范要求; (3) 每个孔的孔位、孔深、孔斜的控制方法和检查记录; (4) 每个孔段的灌浆过程是否正常, 对特殊情况的处理是否合理; (5) 各项原始记录和成果资料是否齐全。
5 结束语
在地基防渗处理中, 帷幕灌浆是较为常用的施工手段, 通过周密、准确、合理的设计和施工, 水库大坝形成了完整、连续的防渗漏帷幕, 使大坝坝体的结构牢固度得到增强, 有效保障了水库的安全运行。
参考文献
[1]DL/T 5148-2001, 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范[S], 2001.
[2]张启岳, 蒋彭年.土石坝加固技术[M].北京:中国水利水电出版社, 1999.
莺河一库坝基防渗帷幕灌浆施工方案 第5篇
坝基防渗帷幕灌浆工程施工方案
湖北大禹水利水电工程有限公司
宜城市莺河一库除险加固工程项目部
2010-4-1
莺河一库坝基防渗帷幕灌浆工程施工方案
1.工程概况
莺河一库位于宜城市板桥镇境内,是一座中型一库。本次除险加固工程主坝及一副坝、二副坝防渗采用混凝土防渗墙及基岩帷幕灌浆方案,施工内容主要包括:大坝砼防渗墙施工、坝基基岩防渗帷幕灌浆施工。由于帷幕灌浆主要对防渗墙底部基岩及坝基基岩进行防渗处理,对于减小大坝渗漏至关重要,但此部分属于隐蔽工程,施工过程较难控制,稍有不慎,则会对工程造成很大影响,因而对于灌浆施工一定要做好施工方案设计,严格控制每一道工序,狠抓质量,确保万无一失。2.灌浆施工
2.1 灌浆孔的设计布置情况
莺河一库防渗帷幕灌浆设计工程量,主坝防渗墙底部基岩帷幕灌浆钻孔进尺1298m、帷幕灌浆进尺1122 m;一副坝钻孔进尺1357 m、帷幕灌浆进尺1245m;二副坝钻孔进尺1010m、帷幕灌浆进尺790m。按设计要求在帷幕灌浆轴线上布置灌浆孔,分 Ⅲ 序,孔距2m,孔位在上下游方向偏差不得超过10cm,灌浆后要求达到压水试验透水率q≤5Lu。2.2 施工方法简介
2.2.1 施工组织及主要施工设备
为保证质量和工期,共组织投入三个钻灌机组。采取分班作业,日夜施工。计划工期为五个月。2.2.2 施工顺序
施工顺序为:测量、布孔、设备安装、造孔、冲洗、压水试验、灌浆、封孔。2.2.3 施工方法
(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
其基准资料和数据,与监理工程师共同校测基准点(线)的测量精度,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。砼防渗墙底部帷幕灌浆采取预埋管法,在进行砼防渗墙施工时,预埋直经108mm钢管,砼防渗墙底部帷幕灌浆采用地质钻机钻孔。主坝两端在帷幕灌浆施工段面浇筑C20混凝土压浆板,在压浆板浇筑施工过程中,预埋直径110mmPVC管,压浆板下基岩帷幕灌浆钻孔采用地质钻机钻孔。
(2)灌浆孔布置。按设计要求在防渗墙轴线上布置灌浆孔,分Ⅲ序,孔距2m,孔位轴向偏差不得超过10cm,孔深为防渗墙砼底部5--10m不等,均超过设计帷幕灌浆底线。
帷幕灌浆孔布置图
①---2m---③---2m---②---2m---③---2m---①---2m---③---2m---②
①、②、③分别表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序孔
(3)造孔。灌浆造孔、取芯孔和检查孔选用XY-1型地质岩钻机,终孔孔径75mm,硬质合金或金钢石钻头钻进,水做冲洗介质,每回次取岩芯,仔细量测钻杆、钻具、机上余尺长度,卡准每灌浆段长度。(4)钻孔冲洗和压水试验。灌浆孔段在灌浆前采用压力或压力风进行裂隙冲洗,直至回水清净(返风无灰)为止。
灌浆孔段在灌浆前采用压力水进行裂隙冲洗,直至回水清净为止,冲洗压力为灌浆压力的80%。
先导孔采用吕荣法做压水试验,压力为灌浆压力的80%。压水时间不少于20min,每3-5min测读一次压入流量,以最终流量表读数作为计算流量,稳定标准符合下列标准之一时,即可结束。
A、当流量大于5L/min,连续4次读数其最大值与最小值之差小于最终值的10%,b、当流量小于5L/min,连续4次读数其最大值与最小值之差小于最终值的20%,c、连续4次读数,流量均小于0.5L/min。
(5)灌浆方法,帷幕灌浆工程按分序加密的原则进行,分Ⅲ序,先施工Ⅰ序孔,再Ⅱ序孔,后Ⅲ序。
灌浆采用自上而下或自下而上循环分段灌浆法,灌浆段自上而下分段,第一段(接触段)2m,以下每段长均为5m,段长可适当的进行调整。
灌浆采用自上而下分段或自下而上卡塞法灌浆,为了避免浆液沉淀,堵塞裂隙,用0.6寸水管做射浆管,射浆管距离孔底不超过0.5m。(6)灌浆材料。采用三峡牌po42.5普通硅酸盐水泥,细度要求为80um的方孔筛的筛余量不大于5%,要求材质新鲜,不得使用过期、失效和散装水泥,每批水泥应做好水泥细度试验,并做好记录,每批水泥要求有产品出厂合格证、检验合格证,并抽样,由监理部门指定的试验单位做检验。
(7)灌浆设备和机具。制浆设备为600L搅拌机(60转/分),浆液搅拌完后通过过滤网,灌浆泵选用BW150型三缸往复式柱塞泵,输浆管路采用1.5寸高压胶管,胶管最大承受压力10MPa,灌浆泵和灌浆回浆管处均安装压力表,压力表定期检测,压力表与管路之间设有胶皮隔离装置,灌浆栓塞采用橡胶式。
(8)制浆。灌浆材料必须称重,误差不大于5%,纯水泥浆液的搅拌 时间不少于30s,浆液使用前应过筛,自制备到用完时间小于4h;浆液温度保持在5-40°C之间。
(9)灌浆压力。灌浆压力按设计要求,并进行生产性灌浆试验由设计进行调整。灌浆开始后,在尽可能短的时间内到达设计压力,使整个灌浆过程尽可能地在规定压力下进行。
(10)浆液浓度。灌浆浆液浓度应由稀到浓,逐级变换。水灰比采用5:
1、3:
1、2:
1、1:
1、0.8:
1、0.6:
1、六个比级,开灌水灰比采用5:1。(11)浆液变换。A:当灌浆压力保持不变,注入率持续或减少时,或当注入率不变而压力持续升高时,不得改变水灰比;B:当某一比
级的浆液注入量已达到300L以上或灌注时间又达1h,而灌浆压力和注入率无改变或改变不显著时,改浓一级;C:当注入率大于30L/min时,根据具体情况越级变浓;D:当灌浆压力或注入率突然改变较大时,立即查明原因,采取相应段处理措施。(12)灌浆结束标准与封孔
采用自上而下灌浆法时,灌浆段在最大设计压力下,注入率不大于1L/min后,继续灌注60min,结束灌浆。
采用自下而上灌浆法时,在该灌浆段最大设计压力下,注入率不大于1L/min后,继续灌注30min,结束灌浆。
(13)封孔。灌浆结束后,采用分段压力灌浆封孔法封孔。用灌浆泵水灰比0.6:1的浓水泥浆,浓封完毕后,待凝3d,孔口上部空余部分采用0.6:1的浓水泥浆封孔。3.2检查孔压水试验
帷幕灌浆效果检查主要采用钻孔压水试验,检查孔报业主、设计、监理、部门同意,钻孔进行压水试验。透水率q≤5Lu为合格。3.3 现场灌浆计量与资料的收集及整理
现场灌浆计量用人工记录的方法,即是灌浆记录员用尺子丈量灌浆桶内的水尺高度,5~10min测量一次,当漏量大时,以每桶浆量与灌入时间记录一次。现场资料当班记完当天上交,然后按序按单元进行统计与分析,填写相应表格。4.施工质量保证措施
4.1保证成孔质量:孔位偏差不大于10cm,经常校正立轴,保证钻孔垂直。
4.2钻孔冲洗要达到规范要求。
4.3下入射浆管距孔底距离不得超过0.5m,阻塞器不得有漏水漏浆现象。
4.4使用的仪器仪表购买时要有出厂合格证或经过率定。4.5使用的水泥不得有结块、受潮、过期现象。
4.6灌浆结束标准须达到规范要求。4.7遇特殊情况及时上报监理并及时处理。5.施工质量控制
灌浆工程是地下隐蔽工作,要从以下几个方面控制施工质量:(1)以设计要求为依据,建立自己的施工质量保证体系,制定管理制度,并认真贯彻执行对各道重要工序进行自检和控制。
(2)所有用于钻孔、冲洗、压水试验和灌浆的机械设备及仪表,经监理工程师到现场查看后才能使用。
(3)灌浆单元工程质量评定。对完成的工作由监理工程师进行质量评定。6.环境保护措施
在工程施工过程中,对施工中出现的环境保护与施工之间的矛盾和问题进行协调,达到工程施工与环境保护协调发展,在施工中做到如下几点:
(1)严格执行国家及地方颁布的各项环境保护法规、条例和制度,按照合同条款组织施工,确保环境保护目标的实现。(2)结合各项施工岗位,制定严格的作业制度,规范施工人员作业行为,做到文明施工、科学施工,避免有害物或不良行为对环境造成污染和破坏。
(3)组织开展环境保护的宣传教育,强化施工人员环保意识,使环境保护成为职工的自觉行为。禁止施工人员在周围地区捕杀捕猎动物和超越征地范围毁坏森林植被与林木花草。
(4)在工程施工过程中,加强施工机械的净化,减少污染源,配置对有害气体的监测装置,禁止不符合国家废气排放标准的机械进入施工区。
(5)为防止施工废水和施工区生活污水污染周围土地,所有建筑物周围及设施均设排水沟或污、废水排放系统,污、废水通过排
水管道汇集进入污水处理站进行处理,达到规定的排放标准后排放。
(6)开挖碴料严格按监理指定地点和要求进行弃渣堆置,并做好弃碴场的保护工作;弃碴在运输装卸过程中,严格按规范作业,避免途中白撒落。
(7)保护好施工征地外的生态环境和自然地貌,在所利用的土地上采取绿化等相应的水土保持措施,避免土壤侵蚀,造成水土流失。
帷幕灌浆 第6篇
中国核工业华兴建设有限公司
摘要:某水库位于深圳市大亚湾核电基地内,属电站专用供水水库。水库大坝为均质土坝,自1997年4月开始投入使用以来,坝体发现多处渗漏,同时坝顶部出现了多道横向裂缝,严重影响水库库体的整体稳定性和耐久性,以及危及蓄水功能,决定采用高压水泥灌浆技术对水库坝体进行堵漏加固,以保证水库的正常蓄水供水功能。
关键词:灌浆施工;坝体堵漏及加固
1.工程概述
某水库是电站专用供水水库,其坝顶长度500m,坝顶宽度为7.5m,坝顶高程为85.50m。该大坝为碾压式均质土坝,坝体填料为泥盆纪正长石石英质全风化坡积土。坝体填筑于1996年1月15日开工,1997年4月竣工,1996年9月中旬开始蓄水。投入使用以来,坝体现场发现多处渗漏,同时坝顶部出现了多道横向裂缝,坝体现场探测后,决定对所发现的渗漏进行灌浆堵漏以及对坝体进行加固处理,以保证水库的正常蓄水供水功能。
2.水泥灌浆设备和材料
2.1主要施工机械设备清单如下表:
表一 主要机械设备表
序号设备名称规 格单位需用量备 注
1地质钻机XY-1A回转式台6
2灌浆泵BW-150台2
3泥浆比重计 套2
4自动灌浆记录仪 台1
2.2浆液制备与供应
灌浆用水泥采用标号不低于425#的普通硅酸盐水泥。为便于水泥运输,兼顾各工作面的灌浆施工,以及保护工作环境,避免施工人员与有害的水泥粉尘直接接触,在帷幕灌浆时,所灌水泥浆液将采取集中搅制,設置一个集中制浆系统,负责对工程灌浆施工用浆的供应。用BW--150型泥浆泵通过Φ32mm输浆管路输送至各钻孔灌浆使用。
灌浆浆液浓度:灌浆用水泥采用标号不低于425#的普通硅酸盐水泥,灌浆浆液应由稀到浓,逐级变换,水灰比可采用3:1、2:1、1:1、0.5:1四个级别。
3 主要工艺与施工要求
3.1 钻孔施工
3.1.1 钻机的安装
(1)灌浆钻孔采用XY-1A型回转式地质钻机;
(2)钻机安装必须稳固,精心调平,钻塔底座要用木桩楔牢固定,各部固定螺栓要拧紧,传动系统要相应对线,确保施工过程中不发生倾斜移位;
(3)钻机安装定位后,对于垂直钻孔,钻机的立轴中心线,天车前缘切点与抽芯孔中心点必须在同一铅垂线上;对于斜孔,钻机的立轴中心线按照规定的倾斜角度调整;
表二 钻孔深度偏差值
(4)水池应离钻机塔座1米以外,避免循环水冲湿场地,造成钻机倾斜移位;
(5)钻孔位置测量定位与设计位置的偏差不大于5cm。
3.1.2 定位开孔
(1)定孔位后,先凿一直径略大于钻头外径的平底浅眼;
(2)用钻头缓慢地接触混凝土表面,待钻头入槽后,下入孔口管,保证其垂直牢固,并要重新校正钻机立轴中心、天车前缘切点与孔口管中心在同一铅垂线上;
(3)开孔钻进要轻压慢钻,密切注意钻机有无移位。
(4)洗孔:灌浆孔段钻进时禁止使用循环水,在灌浆前应进行孔内沉积物冲洗和裂隙冲洗,冲洗压力可为灌浆压力的80%,最大压力不小于1MPa。冲洗要求至回水清净、孔内沉积厚度不超过20cm。
3.2 灌浆施工
3.2.1 灌浆设备安装
本工程灌浆区域有四个,分布在0+168~0+400范围内,将制浆站设置在0+280附近,位于四个灌浆区域的中部,恰好也是灌浆加固区域二的地段。灌浆泵和灌浆记录仪安设在0+280附近,水泥浆液通过输浆管输送到灌浆孔,输浆管采用镀锌管。孔口管和护孔管采用直径为91mm的钢管,在成孔后下入孔内,深度达到灌浆段顶面,管外侧跟随电缆(直径为5mm),每间隔2m用细镀锌铁丝将电缆绑扎在PVC管上。
3.2.2 灌浆施工
采用孔口封闭式全孔灌浆法,以钻杆作为灌浆射浆管下入距孔底不得大于0.5m,自上而下灌浆。灌浆浆液浓度:灌浆用水泥采用标号不低于425#的普通硅酸盐水泥,灌浆浆液应由稀到浓,逐级变换,水灰比可采用3:1、2:1、1:1、0.5:1四个级别。
按下列情况变换:
⑴当灌浆压力保持不变,注入率持续减少时,或当注入率不变而压力持续升高时,不得改变水灰比;
⑵当某一比级浆液的注入量已达300L以上或灌注时间已达30min,而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时,就改浓一级;
⑶当注入率大于30L/min时,可根据具体情况越级变浓。
灌浆压力:控制在1.5~2.5MPa,表层取小值,孔底取大值,灌浆压力可根据实际情况调整;灌浆过程中,灌浆压力或注入率突然改变较大时,应立即查明原因,采取相应措施处理。当各孔段达到设计灌浆压力后,注入率不大于1L/min时,继续灌注30min。
各孔灌浆完成后用浓水泥浆封孔,封孔方法采用“全孔一次封孔法”,即在全孔灌浆结束后,自下而上灌注水灰比为0.5:1的浓浆,灌注压力与该段的灌浆压力相同。
图一 钻孔注浆示意图
4.关键技术与实施特点
4.1 灌浆加固方案
(1)加固区域一:0+425附近
根据《水库渗漏通道探测报告》,在K0+425孔附近存在着较强的渗漏通道,该渗漏通道位于坝基的接触带上,强渗漏通道的高程在25~35m,宽度大约20~30m,是由于基础风化带没有处理好所造成的,因此此段加固范围为0+399.5~0+429.5,每隔1.5m布置一个钻孔,钻孔深度为70m,其中灌浆段深度为45m~70m;
(2)加固区域二:0+280附近
在K0+275~K0+285孔之间存在一条强渗漏带,根据地质勘察资料,推测是断层F17。资料显示,在水库修建以前在F17周围曾经存在很多泉水出露,泉眼在目前水库位置的上下游都有分布。根据综合示踪测试的数据,表明该断裂带仍然是一条强的渗漏通道,强渗漏部位与坝轴线相交部位为5~15m高程之间。根据《水库渗漏通道探测报告》关于此渗漏区域的描述,坝顶开孔范围0+275.8~0+296.9,每隔1.5m布置一个钻孔,钻孔深度为90m,其中灌浆段深度为55m~90m。由于F17断层具有一定的倾斜度,因此钻孔及灌浆孔设计为斜孔,孔斜为5o。
(3)加固区域三:0+325附近
在K0+325孔附近10~15m高程存在渗漏,渗漏范围大约10~20m之间,渗漏发生在破碎带。设计此段的加固范围为0+318.25~0+331.75,每隔1.5m布置一个钻孔,钻孔深度为80m,其中灌浆段深度为65m~80m;
(4)加固区域四:0+175附近
在K0+175孔附近15~25m高程处存在渗漏,渗漏宽度约20~30m,渗漏部位主要是破碎带。设计此段的加固范围为0+168.25~0+181.75,每隔1.5m布置一个钻孔,钻孔深度为75m,其中灌浆段深度为55m~75m。
加固区域分布详见灌浆孔剖面分布图,汇总表如下:
表3加固区域及灌浆段汇总表
加固
区域位置范围设计孔深钻孔间距设计
灌浆段孔斜
一0+425附近0+399.5~0+429.570m1.5m45m~70m垂直
二0+280附近0+275.8~0+296.990m1.5m55m~90m5o
三0+325附近0+318.25~0+331.7580m1.5m65m~80m垂直
四0+175附近0+168.25~0+181.7575m1.5m55m~75m垂直
4.2 灌浆要求:
图二:注浆防水帷幕注浆示意图
由于在灌浆过程中采用边灌浆边探测的方法,对灌浆顺序有一定要求。即对于一排灌浆孔,不采用顺序灌浆的方法,而是间隔若干孔进行灌浆,在成孔后,探测渗漏所偏向的位置,在靠近通道的位置处再进行开孔灌浆,直到达到堵住渗漏通道的目的。灌浆顺序可如下圖。在下图中,圆面代表计划的灌浆孔,数字代表灌浆的顺序。在灌浆孔成孔前,通道的具体位置是未知的,因此每隔几个孔距先钻几个灌浆孔(序号1),在孔内进行温度场探测,根据温度场的探测结果判断通道更加精确的位置,并进行灌浆处理(如图中首先灌浆区域),在灌浆完成后探测灌浆效果,如果仍有渗漏,则以通道位置为中心,向两侧加大灌浆范围(序号3)。
5.质量控制措施
5.1 施工时相关技术要求
(1)严格按设计及规范要求施工。
(2)严格执行规定的灌浆压力、浆液配比、灌浆时间和终灌标准等施工技术参数。
(3)详细做好钻孔及灌浆记录,并及时整理成果资料。
(4)对灌浆不正常和灌浆过程中出现事故的部位及时查明原因,及时处理。
(5)原材料:纯水泥浆灌浆采用不低于42.5﹟级普通硅酸盐水泥,合格证、验收证件齐全,过期水泥不得使用。水泥首次出库使用前,必须进行全面质量鉴定,该批水泥使用期间,应进行不定期质量抽查,符合质量标准都方可使用。水泥检验按《永久水工建筑物混凝土施工技术要求》JAQ·SG/BG05-2006及 GB175标准规定执行。
(6)灌浆用水应符合JGJ63的规定,拌制浆液用水的温度不超过20℃,若水温超过20℃时应采取降温措施。
5.2 施工记录与资料整理
灌浆原始资料和成果资料包括如下内容:
⑴钻孔、钻孔冲洗、压水试验、灌浆原始记录等;
⑵单孔灌浆综合成果表;
⑶灌浆孔平面位置图;
⑷灌浆综合剖面图;
⑸灌浆孔岩芯柱状图;;
⑻灌浆材料出厂、检验资料;
⑼工程照片和岩芯实物;
⑽灌浆竣工报告以及设计、监理文件、检测文件等。
6.结束语
高压水泥注浆防水帷幕是浆水泥浆,通过压浆泵、成排的灌浆管均匀地注入土体中,以填充、渗透和挤密等方式,驱走岩石裂隙中或土颗粒间的水分和气体,并填充其位置,硬化后将岩土胶结成一个整体,形成一个强度大、压缩性低、抗渗性高和稳定性良好的新的岩土体,从而使地基得到加固,可防止或减少渗透和不均匀的沉降,已达到加固坝体和防渗的效果。
参考文献:
[1]《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148;
[2]《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL251;
[3]《水电水利岩土工程施工及岩体测试造孔规范》DL/T5125;
[4]《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175;
[5]《水电水利工程物探规程》DL5010-2005;
[6]《混凝土拌和用水标准》JGJ63;
[7]《岭澳水库土坝孔隙水压力观测分析》 马秀媛 白永年等;
帷幕灌浆 第7篇
关键词:水电站,灌浆,施工技术
1 概述
某二级水电站坝址为7跨混凝土闸坝, 根据合同及甲方提出的灌浆要求结合灌浆规范, 现把灌浆目的简述如下。
1.1 固结灌浆:
对坝底与基岩接触带和浆砌毛石之间缝隙进行有压填充灌注, 防止坝体直接渗漏。
1.2 帷幕灌浆:
对坝底基础以下的基岩裂隙、构造带进行有压挤密灌注, 防止基底渗流渗漏。
1.3 压水试验:
检查灌浆后坝体和基础的渗漏情况和灌浆效果。
2 坝体、坝基工程
坝基经开挖后, 基础底大部分为微风化花岗岩, 新鲜, 坚硬, 1跨和5、6、7跨裂隙不发育, 2、3、4跨裂隙较发育, 且在3跨中见小断层破碎带, 在坝两岸为非溢流段基底部分为强, 中风化花岗岩, 裂隙较发育。
3 灌浆技术要求
本次灌浆工作主要依据是由甲方提出的坝基处理灌浆要求、灌浆合同, 同时遵循国标《, J、型水电站施工技术规范》SL-172-96) 规范规定, 压水试验按国标《水电压水试验技术规范》 (SL-55_99) 规范进行。灌浆手段主要采用岩芯钻探 (采用XY-100型钻机) 进行成孔, 成孔后使用顶压式注塞压力灌浆法灌浆。
4 工作量布置原则及完成的实物工作量
我公司受委托, 对某二级水电站进行坝基裂隙带固结灌浆和帷幕灌浆。
4.1 固结灌浆孔:
按网格线形布景, 孔距、排距为2.00m, 孔深应进入基岩5.00m。
4.2 帷幕灌浆孔:
沿坝基临库面按直线布置, 孔距为200孔孔深与水头高度有关, 为坝基底渗流总长的二分之-设计施工, 由设计单位确定。
4.3 压水试验检查孔:
根据需要由甲方技术人员确定。
4.4
施工情况及完成实物工作量, 灌浆施工时采用先帷幕灌浆后固结灌浆, 采用边施工边检查的方法。
该坝为7跨混凝土闸坝, 由于1跨、5跨、6跨和7跨坝基地质条件较好, 未作灌浆施工, 仅对2、3、4跨坝基础进行灌浆。
根据帷幕灌浆孔左2跨1和断层左1灌浆吃浆量较小和压水试验结果较好。把固结灌浆孔孔距、排距增加为3.00-5.00m, 帷幕灌浆孔孔距为3.00m, 帷幕灌浆孔原设计临库面-排灌浆孔, 由于3跨和4跨存在破碎带在坝中轴线, 增加5个帷幕灌浆孔。
根据施工结果, 本次整个二级站共施工26个灌浆孔, 临库面及中轴线施工10个为帷幕灌浆孔, 其中坝基固结灌浆孔10个, 非溢流段固结灌浆孔3个。专门压水试验检查孔2个, 完成压水试验7孔7个段次, 其中5孔5个段次为帷幕灌浆孔与压水试验检查结合孔, 跨和右岸未做灌浆施工。
5 钻探施工、灌浆工艺和压水试验
5.1 钻探施工
本次钻孔使用φ110mm口径金刚石钻头清水钻进, 达到设计孔深后使用清水进行冲孔, 将孔壁、裂隙中的岩粉、碎屑、充填杂物冲洗到孔外, 施工顺序为先施工固结灌浆孔, 后帷幕灌浆孔, 每钻-个孔就灌注-个孔, 待水泥初凝后再灌另外一个孔, 钻孔施工采用跳跃式间隔施工, 先周边孔, 后中间孔逐序施工。
5.2 灌浆
钻孔施工后, 在要求位置安装注浆设备, 使用30cm膨胀式橡胶密封圈注塞堵浆, 要求灌浆段长一般为5.00m, 最长不大于8.00m本次灌浆施工的钻孔全部为一个灌浆段灌注, 灌浆段长2.80-7.10m。注浆设备安装调试完毕后, 先用清水灌注约10分钟, 以达到清孔的目的, 而后使用水灰比5:1的稀水泥浆进行初灌注, 使固结灌浆压力达到0.30MPa, 帷幕灌浆压力达到0.50MPa, 尽可能加大水泥浆渗透扩散半径, 而后水灰比逐级加浓, 分别使用水灰比为3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、05:1 (重量比) 的水泥浆进行灌注。
水灰比加浓条件:a.灌浆过程中当灌浆压力保持不变, 注入浆量均匀减少, 或注入浆量不变, 压力均匀时, 灌浆应继续下去, 不得改变水灰比;b.当某一水灰比的浆液注入量已大于400升以上, 而灌浆压力、注入率无改变或变化不明显时加浓一级浆液进行灌注, 当注入率大于30升份时, 视情况越级加浓灌注;c.当改变浆液浓度后, 灌浆压力突增或突减, 应检查孔内或坝体是否堵塞或漏浆, 查明原因后进行处理。帷幕灌浆和固结灌浆在达到规定压力下, 孔段的注入率小于0.40升份, 再持续灌注30分钟即终止灌浆。
5.3 压水试验
为了检查灌浆后坝体和基础的渗漏情况和灌浆效果, 本次施工了专门施工2个检查压水试验孔, 还选择性在5个特殊性钻孔和薄弱地段施工5个钻孔先进行压水试验后灌浆, 整个坝基共进行压水试验7个试段, 压水试验按国标《水电压水试验技术规范》 (SL-55-99) 规范进行。
5.4 封孔
本次对全部26个灌浆 (包括压水试验孔) 孔全孔灌浆工作完成后都及时进行了有效封孔, 封孔采用压力灌浆封孔法, 封孔压力0.30MPa。
6 灌浆效果评述
6.1 在灌浆过程中, 跳跃式施工的临近钻孔未发现冒浆和漏浆现象, 各灌浆孔吃浆良好, 单孔最小水泥注入量100.00kg (上游01、左2跨1、左2跨9、左2跨5、左2跨2、左2跨8、左4跨5、左4跨7、断层右1等孔) , 非溢流段左1号孔, 由于施工在强一中风化带中, 出现漏浆, 水泥灌入量达1350.00kg, 二级坝水泥总灌人量602.00kg, 证明注浆渗透扩散效果好。
6.2 3跨由于基底断层的存在, 前期灌注各孔普遍吃浆量均较大, 水泥灌入量在200-600kg, 经前期几个孔灌浆后, 吃浆量得到降低, 水泥灌人量在100-150kg;而2跨和4跨的各孔随着灌浆吃浆量逐渐降低冰泥灌人量在原来的10-400kg, 而后期吃浆量为10 (h400kg, 证明坝体的固结灌浆对坝底与基岩接触带和断层缝隙之间填充灌注有效, 不同程度防止了坝体直接渗漏。
6.3 在非溢流段基底部分为强中风化花岗岩, 裂隙较发育, 应甲方要求进行简易固结灌浆, 吃浆量较大, 但未作压水试验检查, 非溢流左1有漏浆现象, 灌注后吃浆量逐级减少。
参考文献
[1]赵存厚.小浪底水利枢纽坝基防渗工程施工[A].第八次水利水电地基与基础工程学术会议论文集[C].2006年
[2]夏可风.关于岩石地基水泥灌浆结束条件的讨论[A];.第八次水利水电地基与基础工程学术会议论文集[C].2006年
[3]马志敏, 黄勇, 王形.浙江绍兴;地下室施工裂缝的预防及处理[N].建筑时报.2006年
[4]杨勇.混凝土结构裂缝问题分析与防治[N].伊犁日报 (汉) .2007年
[5]顾扬凡, 刘强.浅谈混凝土裂缝及修补[N].伊犁日报 (汉) .2008年
西丰诚信水库坝基帷幕灌浆处理方案 第8篇
西丰诚信水库为粘土心墙土坝, 坝体设计顶宽5.0m, 土坝顶设计高程为262.56, 设计长度为590m。防渗措施采用帷幕灌浆与粘土心墙相结合, 具体为:土坝在粘土心墙以下采用帷幕灌浆防渗, 防渗墙深入相对不透水层5m, 防渗墙最大高度33.4m, 大坝基础防渗帷幕灌浆设计施工范围为0+000-0+590。其主要作用防止水库渗漏。按设计及监理要求, 透水率q5Lu。综合经济因素, 采用帷幕灌浆。
2 工程地质概况
西丰诚信水库坝址区由奥陶系黄顶组白色粗粒大理岩夹灰绿色角闪黑云片麻岩, 其间穿插晚古生代似斑状花岗岩和后期侵入的燕山期辉绿岩脉, 上部为第四系覆盖层, 主要由耕植土、碎石土、砾砂、圆砾组成, 厚度在2.80-14.07m。
3 帷幕灌浆施工设计
西丰诚信水库帷幕灌浆区施工范围为0+000-0+590, 灌浆孔孔距为2.0m, 深入相对不透水层至少5m。原设计帷幕灌浆孔385个, 后根据工程施工要求, 实际施工467个。帷幕灌浆孔采用双排和单排3序加密施工, 灌浆采用孔口封闭、孔内循环的灌浆方法施工。
4 设计工程量及完成工程量
西丰诚信水库幕灌浆2005年10月16日开始至2007年5月30补孔施工完毕, 完成钻孔514个, 帷幕灌浆孔467个, 检查孔47个, 帷幕灌浆孔灌注水泥619088.98Kg。
5 施工布置
5.1 施工供电系统。
施工用电由施工现场变压器用杉木杆架设专用线路至施工工作面。
5.2 施工用风系统。
施工用风由空气压缩机通过专用风管送至施工面。
5.3 施工用水系统。
施工用水由潜水泵直接从基坑中抽取。施工排水主要为钻机用水, 由于水量较小直接排在基坑内, 集中统一抽至基坑外。
5.4 制浆系统。
制浆平台根据施工需求搭设在灌浆泵附近, 用槽钢及马道板搭设平台, 占地约70m2, 距地面约0.8m。
5.5 机械设备及施工人员。
根据施工强度, 该施工面共动用机械设备20台, 参与本次施工的人员达59人。
6 帷幕灌浆施工程序及工艺控制
6.1 总体施工程序。
清理施工现场测量放控制点由控制点测量放孔位I序孔II序孔I-II序孔检查孔补充帷幕灌浆孔。
6.2 单孔施工程序。
钻机对中孔位整平稳固钻机造孔下灌浆花管拔外管测孔深、孔斜下孔口装置灌浆机械封孔人工封孔。
6.3 工艺控制。
6.3.1钻孔。前期采用SGZ-IIIA地质回转钻机施工, 钻孔至设计孔深。由于受工期限制, 后采用英格索兰MZ-200型钻机跟管钻施工, 钻孔孔径为φ150mm。6.3.2灌浆:a.灌浆方法:帷幕灌浆孔采用孔口封闭自上而下, 逐段循环的灌浆, 每段5米, 使全孔各段自行复灌, 不需待凝灌浆方法。b.灌浆压力:灌浆压力见表1。c.灌浆材料、浆液配比及变换标准:灌浆所用水泥由32.5级普通硅酸盐水泥, 对水泥细度的要求为通过80μm, 方孔筛余量不大于5%。灌浆水灰比采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.5:1, 在高搅机配置好某一比级的浆比后送至搅拌槽中。根据要求, 在施工过程中测量浆温, 所测浆温均在5℃以上。在帷幕灌浆中严格按要求逐级变浆, 未发现任何串、冒、漏浆时不得越级变浆。某一浆比, 注入量达到600L时, 注入率与初始值之比大于0.8, 则加浓一级浆比, 否则按原比级灌至结束。当0.5:1浆液注入量达到1000L后, 压力及注入率变化不大时, 采用间歇灌浆, 间歇时间为10~20min, 直至达到结束标准。d.灌浆结束标准:在规定压力下, 当注入率不大于0.4L/min时, 继续灌注15min, 或当注入率不大于1.0L/min时, 延续灌注3 0min后结束。e.封孔:灌浆结束后, 用0.5:1的浓水泥浆置换孔内稀浆并提升尾管, 压力达到设计压力后, 屏浆15min后结束。
6.4. 施工质量过程控制。
质量控制检查严格执行“三检一验”制。6.4.1机组内部班组自检。机组班长、记录员控制施工孔孔深段长及灌浆时装置的正确与否、灌浆压力、结束标准等情况。对各环节、施工人员必须服从班长、记录员安排, 施工时记录员必须如实记录施工情况, 确保施工质量。6.4.2机组质检员。检查控制钻孔的孔位、孔斜、方位, 保证准确及时测斜, 并将资料整理分析, 如发现有违反技术要求施工方法, 应及时通知施工人员纠正处理。6.4.3终检人员。对施工的全过程进行质量控制, 对关键工序实施签证制度, 以确保施工满足设计要求, 对施工中出现的异常情况采取有效的措施及时处理并上报项目部。主要工序通知监理工程师验收。
7 灌浆资料统计分析与效果检查
7.1 单位注入量分析。
一期围堰帷幕灌浆施工时按施工次序依次施工的Ⅰ序孔、Ⅱ序孔、Ⅲ序孔, Ⅰ序孔的单位注入量为CⅠ=787.31Kg/m, Ⅱ序孔的单位注入量为CⅡ=395.79Kg/m, Ⅲ序孔的单位注入量为CⅢ=188.87Kg/m, 从单位注入量上看, CⅠ>CⅡ>CⅢ, 递减率分别为49.7%、52.3%。
7.2 单孔平均扩散半径分析。
单孔平均扩散半径R, 采用下述回归公式:
式中:R扩散半径 (m) ;
V单位扩散体 (m3/m) ;
g单位注入量 (Kg/m) ;
15000.6:1水泥结石容重。
通过对灌浆资料统计与计算, Ⅰ序孔平均扩散半径RⅠ=1.02m, Ⅱ序孔平均扩散半径RⅡ=0.73m, Ⅲ序孔平均扩散半径RⅢ=0.50m。从扩散半径上看, RⅠ>RⅡ>RⅢ, 符合灌浆规律。最大单孔平均扩散半径为Rmax=1.67m, 最小单孔平均扩散半径为Rmin=0.30m。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序孔平均扩散半径为R=0.74m, 大于孔距的二分之一0.50m, 说明帷幕灌浆已形成帷幕。
7.3 检查孔、坑槽检查分析。
帷幕灌浆施工结束后, 共布置了12个检查孔和2个坑槽检查。在检查孔施工过程中, 根据要求采用φ150mm的潜孔钻钻孔, 观察钻孔时孔内有无返水, 在钻孔过程中检21钻孔时孔内有返水, 按照工程监理部文件进行补灌, 注入量为701.85Kg, 单位注入量为161.56Kg/m, 之后根据质安办要求, 在检21两侧增布检查孔检21-1、检21-2, 在下游侧布坑槽检查1#。检21-1、检21-2钻孔、注水均合格。检查孔均按技术要求进行灌浆、封孔。坑槽验收后, 按技术要求进行坑槽回填。
从检查孔q值来看, 除检21孔q值大于5Lu外, 其余均小于5Lu。
7.4 帷幕灌浆孔质量评定。
帷幕灌浆孔在灌浆结束后, 质检工程师、监理工程师根据灌浆的过程控制, 对单孔进行质量评定。质量评定结果为:帷幕灌浆孔467个, 合格孔数为461个, 合格率为98.6%;优良孔数为385个, 优良率为84.1%, 总灌浆长度为9785.9m, 优良灌浆长度为.8269m。
8 帷幕补灌孔施工
后期帷幕灌浆补灌孔是针对岩溶发育部位所进行的帷幕补强灌浆, 施工局部为三排孔, 灌浆方法及浆液变浆标准和前述围堰帷幕灌浆相同, 压力略有加大, 在灌浆工艺上也与前期相同, 由此, 灌浆段集中于岩溶发育段上2.5-5.5m范围, 对沿岩溶发育段的渗流能起到有效的堵截, 降低渗流量。通过灌后与灌前的实际渗流量比较, 该种改进的灌浆方法处理效果较为理想。
9 结论
诚信水库坝基防渗帷幕灌浆和针对集中渗漏点的补强灌浆处理方案是成功的, 达到了该工程对坝基的防渗要求, 对类似在基岩层中的防渗施工采用水泥灌浆施工方法提供和积累了可靠的施工经验和技术参数。
摘要:针对西丰诚信水库坝基帷幕灌浆处理方案进行论述。
关键词:西丰诚信水库,帷幕灌浆,施工
参考文献
[1]DL/T5148-2001.水工建筑物水泥灌浆施工技术规范.
浅谈帷幕灌浆工程的技术施工 第9篇
一、帷幕灌浆工程概述
帷幕灌浆工程在水利工程防渗处理中有着较为广泛应用, 施工技术通过帷幕灌浆技术的应用, 使得水利工程防渗性能得到切实提升, 强化水利工程建设的经济效益和社会效益。施工技术人员在相应位置进行打孔处理, 向孔内注入预先配置好的混合材料, 混合材料冷却凝固后构成了新的防渗体系。帷幕灌浆施工存在众多关键点, 施工技术应用难度性较强, 施工技术人员只有严格把握这些关键点才能加强施工技术应用的专业化、规范化。
二、帷幕灌浆施工主要的技术要求
(一) 施工前准备
帷幕灌浆施工技术应用前, 施工技术人员需要针对当前水利工程建设施工的实际情况, 做好充足的准备工作, 保证帷幕灌浆工程顺利建设。施工技术人员首先需要考虑的就是众多灌浆设备的选择与设置, 对浆液输送距离进行合理控制。帷幕灌浆技术应用, 相关工作人员需要综合考虑, 不仅需要提升技术应用的经济性, 同时还需要保证技术应用的安全性, 避免不良安全事故发生。施工技术人员需要注重的是, 对于帷幕灌浆施工技术的应用, 需要严格依据相关规范和标准做好众多的试验工作。对于当前建设的水利工程项目, 要选择当前工程项目建设中具有代表性的区域, 对众多施工环节进行严格控制。帷幕灌浆工程建设中, 施工管理人员需要加强施工现场的巡视力度, 并且对众多信息资料进行收集和整理, 将其输入到计算机中进行备案处理, 为后续施工技术应用提供科学依据。其目的也是为了在帷幕工程项目建设中积累经验, 对帷幕灌浆施工技术进行优化和改良。要对帷幕灌浆工程施工管理体系进行健全和完善, 对工程建设质量、成本控制进行责任和义务的划分, 保证帷幕灌浆工程建设达到预期目标。
(二) 施工机械设备
灌浆设备选择对帷幕灌浆工程建设施工质量有着较深影响, 想要保证工程建设施工质量, 施工技术人员必须要结合众多因素考虑灌浆设备应用。对于施工中的钻孔处理, 施工技术人员可以考虑应用回转式钻机, 或者是冲击式的钻机设备, 并且应用其它设备进行辅助施工, 增强帷幕灌浆施工技术应用的便捷性。帷幕灌浆工程建设中需要应用到的设备众多, 施工管理人员需要提升重视程度, 对工程建设众多环节进行严格监督和控制。
(三) 施工工艺流程
孔段钻进→孔深测量→钻孔冲洗→孔段阻塞→裂隙冲洗→压水试验→灌浆→灌浆结束。
(四) 施工技术要点
1. 钻孔。
钻孔是帷幕灌浆施工技术应用较为关键的环节, 施工技术人员对孔洞直径需要进行严格控制, 要求孔洞直径不能低于四十六毫米。如果依据当前工程建设实际需求, 应用的是孔洞封闭式帷幕灌浆施工技术。为了避免灌浆管出现不良问题, 对帷幕灌浆施工技术应用成效造成损害, 需要适当增加孔洞直径。对以往帷幕灌浆施工技术应用进行分析, 经常会出现这种不良情况, 孔洞与设计标准存在一定的差异性。施工技术人员需要对偏差距离进行检验, 如果偏差距离过大需要及时与设计人员进行沟通。如果该情况严重降低了工程项目建设施工质量, 帷幕灌浆工程建设作用发挥受到影响, 技术人员与设计人员需要共同商讨有效改善措施。钻机设备安装必须要牢固, 安全完成后还需要对其进行综合性的检验。钻口方向必须要准确, 每一项工作内容都需要进行准确的记录, 为质量检验工作开展提供重要依据。
2. 制浆。
制浆工作开展也是非常重要的, 施工技术人员需要不断提升制浆环节的重视程度。认真的对骨料进行筛选, 去除其中直径与设计要求不符的骨料以及其它杂质。帷幕灌浆施工技术应用的浆液, 水泥材料经常会选用硅酸盐水泥。浆液制作完后需要在实验室对浆液综合性能进行测试, 了解其性能是否满足工程项目建设需求, 有针对性的对配比方案进行优化和改良, 从而保证帷幕灌浆施工技术应用可以取得良好成效。
3. 灌浆。
灌浆应尽快达到设计压力, 注入率大时应分级升压。灌浆的浆液浓度由稀到浓, 逐级变换。水灰比可采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1等七个比级。开灌水灰比可采用5:1。在灌浆中, 分三序灌注, 待一序孔灌结束再灌二序孔, 然后三序孔。每次灌结束后, 提一提注浆管, 以免孔底堵塞。
4. 灌浆结束及封孔。
浆液制作水泥材料通常采用普通类型的硅酸盐水泥, 但是标号需要超过32.5。浆液搅拌时间需要通过多次试验确定, 浆液温度需要严格控制将其保持在5-40摄氏度范围内, 如果浆液温度低于该范围将视为废浆, 不能在继续应用。浆液质量达到帷幕灌浆施工技术应用标准后才可以应用输浆管进行灌浆处理。施工技术人员还需要对废浆进行妥善处理, 保证施工现场的清洁性, 避免对工程建设区域周围环境造成严重污染。
施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工及验收规范, 核查地质和有关帷幕灌浆方面的资料, 对施工过程中可能会出现的一些问题进行全面的分析, 科学落实预防措施, 严格保障帷幕灌浆工程建设施工质量。
参考文献
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[2]董素英.水库除险加固工程大坝帷幕灌浆施工工艺[J].河南科技, 2015, (24) .
[3]朱煜明.那卡河水库工程帷幕灌浆技术及特殊情况处理方法[J].水利科技与经济, 2016, (05) .
岩溶地区帷幕灌浆试验的相关思考 第10篇
岩溶渗漏是在岩溶区修建水库普遍关注的问题, 岩溶渗漏问题的有效处理更是工程建设的难点和地基处理的关键, 其可行性和可靠性直接关系到水库能否正常蓄水。针对工程复杂的水文地质条件, 适时开展灌浆试验, 对了解工程区防渗线路的可灌性以及论证采取灌浆处理方法防渗在技术上的可行性, 效果上的可靠性和经济上的合理性, 为灌浆帷幕设计提供合理的结构参数及确定灌浆帷幕应达到透水率防渗标准所应采取的灌浆工艺措施、提供施工进度计划的设计依据和合宜的质量标准等具有重要的作用。
1 岩溶区帷幕灌浆的特点
我国从70年代开始在岩溶发育地区修建高坝。以乌江渡为代表。由于坝高、库大、岩溶发育、地质条件复杂, 普遍存在如下共性问题:
(1) 灌注材料多。岩溶区溶洞、溶蚀裂隙多, 透水性大、灌注材料较非岩溶地区要大。如乌江渡大坝帷幕灌入水泥5.56万t, 观音阁大坝为4.7万t。国外一些大坝帷幕灌浆的单位注入量一般多在400kg/m以上。
(2) 防渗帷幕深
岩溶区帷幕深度往往较一般岩石地区要深, 有的坝基帷幕深度甚至高达坝高的2~3倍。
(3) 工程量大
岩溶地区多因帷幕深、线路长、排数多从而导致帷幕灌浆工程量较大。如乌江渡、东风、隔河岩的灌浆工程量分别为19.2万m、28.9万m和19.3万m。
(4) 施工复杂
岩溶区地质情况多变, 存在不同类型的溶蚀、溶隙溶洞、地下管道等, 需针对不同的类型采用不同的工艺及材料灌注。施工过程中有时会揭露出前所未知的新情况, 如五里冲水库、黔中水利枢纽平寨水库遭遇的岩溶大厅等。
(5) 帷幕灌浆造价较高
由于灌浆工程量大, 耗用材料多, 施工复杂, 施工历时长等因素影响, 帷幕造价较高。国外有资料显示, 岩溶发育地区帷幕造价可达大坝的30%甚至更多。
2 岩溶区帷幕灌浆试验的施工方法
本文以云南省文山州德厚水库工程库区帷幕灌浆试验进行分析阐述。
2.1 工程基本概况
德厚水库位于云南省文山市马塘镇, 地处红河流域泸江水系盘龙河上游右岸一级支流德厚河中下游段, 总库容1.13亿m3, 水库大坝为沥清混凝土心墙堆石坝, 最大坝高70.9m。工程区域范围内约60~70%的地表为碳酸盐岩出露, 岩溶地貌极为发育, 分布广泛。水库库盆区正常蓄水位以下除咪哩河有少量玄武岩和碎屑岩外, 碳酸盐岩出露面积约占90%, 库区咪哩河右岸有盘龙河低邻谷存在, 存在向邻谷的岩溶渗漏问题。坝址区大面积分布碳酸盐岩, 岩溶强烈发育, 存在坝基及绕坝渗漏问题。在工程可行性研究阶段确定的坝址区防渗帷幕线长2000m, 咪哩河库区防渗帷幕线长2487m。
2.2 试验区布置、布孔
鉴于本工程岩溶区防渗处理的难度和复杂性, 结合前期的审查、评估、咨询意见及规范要求, 先期在位于库尾罗世鲊村附近的防渗线路上选取两个区采用钻探与物探、“探”“灌”结合的工作方式进行灌浆试验, 每个试验区设两个分别按孔距1.5m和2m布置的试验段, 各试验段长为50m, 帷幕孔按1排布置。
2.3 施工工序
试验采取按设计灌浆工艺及压力施工→根据情况调整工艺及压力试验→再验证、调整……直至获得适合的灌浆压力、工艺的程序进行。
2.4 先导孔施工
两个试验区每个试验段内分别布置3个孔距25m的先导孔, 先导孔深度100~130m。为验证、确定防渗灌浆处理底界, 在各先导孔内做压 (注) 水试验及钻孔电磁波CT。先导孔终孔孔径不得小于75mm, 终孔后稳定水位48h, 按水利水电地质观测规程进行灌浆前地下水位监测, 并根据实际情况开展联通试验等, 之后方可进入后续灌浆试验程序。
2.5 灌浆试验钻孔施工
采用XY-2型回转式地质钻机, 金刚石钻头钻进, 钻孔终孔孔径不小于75mm。所有钻孔孔均全孔测斜, 采用STL-1GW型测斜仪, 其孔底偏差值应满足技术要求的规定, 施工中采取可靠的防斜措施, 一般每20m左右跟踪测斜一次, 发现钻孔偏斜超过规定时, 及时纠偏, 或采取其他补救措施。钻进时常采用加长钻具或调整立轴角度等方法加以控制。灌浆孔在灌浆前应进行钻孔冲洗, 孔内沉积厚度不得超过20cm。灌浆前宜采用压力水进行裂隙冲洗, 直至回水清净时止, 冲洗压力可为灌浆压力的80%, 并不得大于1MPa。
2.6 灌浆施工
2.6.1 灌浆方法
本期试验采用“孔口封闭、自上而下、孔内循环”的方式, 并根据实际情况提出安装双层套管的改进措施, 即对上部反复击穿已灌段从地表冒浆的孔段, 扫孔后安装小一级套管至灌浆顶界以下10m附近, 这一措施不仅加快了施工进度, 还避免了升压复灌时造成已灌上段的反复劈裂, 在保证灌浆质量的前提下, 大大节约了水泥用量。
2.6.2 灌浆材料
(1) 水泥:灌浆采用P.O.42.5普通硅酸盐水泥, 细度为通过80μm方孔筛的筛余量不大于5%。同一灌浆孔不使用不同厂家、不同品种、不同强度等级的水泥。
(2) 水:灌浆用水符合JGJ63-2006的规定, 拌制用水的温度不超过40℃。
(3) 外加剂
根据实际情况, 经监理人批准, 可在水泥浆液中掺入速凝剂、减水剂、稳定剂以及其它外加剂。各种外加剂的质量遵守SL62-1994第2.1.7条的规定。
(4) 对较大型溶蚀空洞、地下暗河或其它注入量较大地层段, 采用混凝土、水泥砂浆、纯水泥浆、级配骨料+砂浆+水泥浆等充填材料。
2.6.3 灌浆浆液配比
按规范要求进行浆液及外加剂的相关试验。纯水泥浆液进行5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1六个比级, Ⅰ序孔开灌水灰比一般采用3:1, 其他各序开灌水灰比采用5:1。外加剂掺量为水泥重量的0、0.15%、0.2%、0.25%四种掺量, 根据浆液配合比研究结果研究结果及技术经济分析, 提出适用于厚德水库工程帷幕灌浆的浆液配比。
2.6.4 灌浆压力
灌浆压力应尽快达到设计压力, 但注入率大时应分级升压。各灌段长度及灌浆压力按表1执行。
当帷幕孔较深时, 以采用高压力为宜, 在溶蚀裂隙、溶洞充填物不易或不宜被清除的情况下, 更应使用大的灌浆压力, 使浆液与充填物结合紧密, 以起到防渗和提高帷幕耐久性的作用, 同时, 考虑到深孔底部存在孔斜偏移的问题, 使用大压力灌浆使浆液扩散范围增大, 有利于保证帷幕的连续性和完整性。
2.6.5 浆液变换及结束标准
本期灌浆试验浆液变换遵循如下原则:当灌浆压力保持不变, 注入率均匀减少时, 或当注入率不变, 压力均匀升高时, 不改变水灰比;当某一级水灰比浆液的注入量已达300L以上, 或灌注时间已达30min, 而灌浆压力及注入率均无改变或改变不显著时, 改为浓一级灌注;当其注入量大于30L/min时, 根据具体情况越级变浓;当改变浆液水灰比后, 如灌浆压力突增或注入率突减时, 立即查明原因, 进行处理, 必要时上报设计。各灌浆段结束条件为:在该段最大设计压力下, 注入率不大于1L/min, 延续灌注时间不小于60min。试验封孔采用“全孔灌浆封闭法”。
2.6.6 检查孔施工
检查孔的数量按总灌浆孔的10%予以确定, 检查孔压水试验在灌浆间隔14d后进行, 按自上而下分段卡塞进行压水试验, 试验采用五点法或单点法。
3 岩溶地区帷幕灌浆试验的注意事项
(1) 冒浆或者串浆地层
灌浆过程中, 发现冒浆时, 应根据具体情况采用低压、浓浆、限流间歇灌浆等方法进行处理。发生串浆时, 如被串孔正在钻进, 则立即停钻;如串浆量不大时, 在灌浆的同时, 在被串孔内通入水流, 使水泥浆不致充填孔内;如串浆量大时, 在条件许可的情况下, 与被串孔同时灌浆, 但应注意防止岩层及盖板抬动。如串浆量大, 且无条件同时灌浆的情况下, 用灌浆塞堵塞串浆孔, 并对灌浆孔继续进行灌浆, 灌浆结束后, 应立即将被串孔内灌浆塞取出, 并扫孔洗净, 待后再灌。如串孔沿裂隙串得比较远, 采用浓的浆液施灌。
(2) 灌浆工作出现中断
当因故障导致灌浆工作出现中断的时候, 尽量减少中断时间, 及早恢复灌浆。若中断时间大于30min, 则立刻对钻孔进行冲洗。冲洗没有效果时, 扫孔进行重灌。
(3) 遇到地下暗河或者溶洞
遇溶隙、溶洞、地下暗河、掉钻段时立即停止作业, 并及时与设计人员沟通协商, 根据实际情况采取与之相符的措施以达防渗要求。对于一般的小洞穴和小裂痕, 可按照常规的方法实施帷幕灌浆工作。对规模较大的充填溶洞和夹泥裂隙, 采取不对裂隙和溶洞内充填物进行冲洗的高压灌浆的方法进行处理;充填型溶洞规模较大时, 采用高压旋喷进行处理, 其工艺参数根据填充类型、施工设备等通过试验确定。对于无填充规模较大的溶洞, 先采用钻排气孔和送入孔的方式进行水泥砂浆或C20混凝土填塞, 再进行帷幕灌浆施工。而对于规模较大的溶洞空洞, 采取送入孔和钻排气孔的方式进行混凝土挥着水泥砂浆的填塞, 然后再进行帷幕灌浆工作。
4 结语
综上所述, 岩溶地区的帷幕灌浆试验工作工序较多, 由于受到地形地貌的影响, 遇到的情况也可能比较复杂。因此, 必须严格按要求实施每一个环节。不管是在准备阶段, 还是在施工的过程中, 都有很多问题需要注意。而对于整个过程中可能发生的问题, 也应该提前考虑到, 才能做到有条不紊, 即使遇到问题也能及时采取处理的措施, 保证施工的进度和质量。
摘要:岩溶渗漏问题的有效处理是岩溶区水库工程建设的难点和地基处理的关键, 针对岩溶区复杂的水文地质条件, 适时开展帷幕灌浆试验, 是论证拟定的防渗线路的可灌性和合理性, 为设计提供合理的参数、确定合理的防渗处理措施等最关键的环节, 探索岩溶区帷幕灌浆试验的新方法、新工艺, 具有重要的现实意义。本文结合德厚水库工程实例, 对岩溶区帷幕灌浆试验的方法和需注意的事项进行了介绍, 以期能在实际工作中提供参考。
关键词:岩溶地区,帷幕灌浆,试验,注意事项
参考文献
[1]张发明, 等.《地质工程设计手册》.地质出版社, 2009.
[2]黄辉, 施召云, 叶秋强, 等.两河口水电站庆大河拦水坝帷幕灌浆试验[J].东北水利水电, 2014 (1) :59~62.
[3]杨良权, 李波, 雷安平, 等.南水北调大宁调蓄水库帷幕灌浆试验与分析[J].水利水电技术, 2013 (1) :73~78.
帷幕灌浆 第11篇
关键词 “多头小直径深层搅拌桩+帷幕灌浆”;防渗体系;堤坝防渗工程
中图分类号:TV697.3 文献标志码:B 文章编号:1673-890X(2016)01--02
堤坝水库的除险工程主要包含对开裂、没治、滑坡和渗透破坏的治理,其中以防止渗透破坏为主。堤坝水库的渗透破坏是最为常见的堤坝险情,主要的表现有流土、接触冲刷、管涌、渗漏和接触流土等[1]。为此,以水库除险加工工程为例,分析了一种通过多头小直径深层搅拌桩+帷幕灌浆防身体系的具体应用。
1 工程概况
老虎旦水库位于广德县邱村镇赵村村境内,属长江流域水阳江水系郎川河支流。水库于1993年10月动工,1994年4月竣工。水库的汇水面积0.70 km2,总库容10.56万m3,兴利库容7.01万m3,是一座小(二)型水库,隶属邱村镇政府管理,现有临时管理人员1人。设计灌溉面积80 hm2,现有效灌溉面积66.67 hm2。下游影响人口800人,耕地66.67 hm2,是一座以防洪灌溉为主的水利工程。
2 小型水坝除险加固加固特点和加固方法选择
2.1 小型水坝除险加固特点
我国的很多水库大坝修建时间多在20世纪六七十年代,特殊的历史发展条件和基础决定了这些大坝在施工初期缺乏合理的设计、没有有效的检测等,因此施工质量存在很大的安全隐患。随着时间的推移,这些大坝也出现了各种各样的安全问题,最为常见的有结构问题、渗流问题等。以小型水库出险加固为例,这类出险加固工程主要特点有以下2点。一是招标困难,而且周期较短[2]。由于建设条件复杂、施工环境分散、单个水库项目繁杂等问题,导致基本的除险施工任务艰难,不得不去考虑更为经济和施工难度低的建设。不仅如此,施工对于设计、监管和施工单位的要求更高。二是建设的标准低,且资金有限。由于需要加固除险工程的小型水库众多。因此,相关的资金投入不能及时落实,导致资金有限。同时,有的水库的工程建设期限要求紧张,工程的设计方案有着一定的限制和约束,有的水库的勘探工作也非常的复杂,这些都给除险加固工程带来了一定的难度。但是水库存在的安全隐患不能不管,水库的安全运行直接影响着人民群众的生命财产安全,尤其是水库的出险加固工程意义重大,必须引起足够的重视。
2.2 小型水坝除险加固方法选择
按照不同的施工现场和环境可以选择不同的防渗加固方法。首先,对于坝神的加固和防渗处理产检的劈裂灌浆、锥探灌浆、截渗墙和帷幕灌浆等方法。必要时可以通过翻挖重新填筑堤身或者帮堤加厚堤身等来加固[3]。其次,对于堤坝的防截渗墙剂量选择材料易获取、廉价材料来降低工程投资。当前比较常见的方法有深沉法、挤压法和开槽法造墙,其中造价最低的是深沉法造墙法,一般对于墙深低于20 m的时候最适合的高喷发造墙工程造价较高,但是在地下障碍物较多且工地施工环境恶劣的地方有着很好的适用性。而对于砂卵、砂石较多且卵石粒径较大的工程中,应该考虑通过冲击钻的方法配合其他方式完成开槽,当然了造墙方式的选择也应该大大结合工程的具体施工特点,特别是对地层险工段的处理,也可以通过盖重排水减压反虑来实施保护等。
3 多头小直径深层搅拌桩+帷幕灌浆防渗体系的适用条件
多头小直径深层搅拌桩是在单头和双头技术基础上做了进一步的完善,通过双动力多头的深层搅拌桩机来进行桩的施工,主要通过主机的双驱动力系统,携带主机上多个并排的钻杆转动,通过辅助一定的推动力将钻杆的钻头深入到施工要求的标准深度,然后将搅拌提升到孔口。然后通过上升和下钻的过程中,水泥浆被水泥浆泵的作用快速的灌浆到钻杆中,在经过钻头深入到目标土体中,在提升和钻进的同时,使原土和水泥浆充分的混合。随后调平桩机并调平,多次反复这一过程后就可以形成一道帷幕灌浆的防渗墙,而墙体实际的连接方式也要结合具体施工设计而定,并结合具体施工设计来选择搭接方式以及选择合适的钻头。
一般来说,多头小直径深层搅拌桩的防渗墙技术有着一定的使用范围,常在粉质黏土、黏土、密度中等以下沙层的除险加固中使用,且施工中并不会受到低下水位的干扰,但是对于大砂砾石层并不适用[4]。该大坝坝体填筑土可分为上下2部分。上部约5.2 m以上为棕黄色粉质壤土,含少量碎砾石,上部呈松散状,一部呈稍密状。约5.2 m以下为原塘堤填土,为灰褐色、灰黄色含碎石粉质黏土,碎石含量不均匀,局部成团块状,稍密、可塑状,上部稍湿,中下部湿饱和。上、下两层结合面可见少量植物碎屑。非常符合多头小直径深层搅拌桩+帷幕灌浆防渗体系的施工条件,不仅如此,该区域附近水库也多为均质土坝,这种防渗体系也有着广泛的应用条件。
多头小直径深层搅拌桩防渗墙技术体系有着非常多的特点,施工中并不用开槽。因此,避免了地质条件复杂区域的开槽和钻孔等施工过程,极大地简化了施工工艺,其有着很高的施工效率和更廉价的施工投入,最高工效能够达到20 m?/(台·h),而且使用年前很长,和混凝土墙相当。
4 多头小直径深层搅拌桩在施工中的应用的技术处理及参数
4.1 施工方法
施工的主要步骤为分为5步。一是结合现场施工条件和施工设计来制定水灰比,一般为(0.9∶1~1.3∶1)来完成水泥浆的配制和搅拌,并做到随配用。二是将配制好的水泥浆用水泥,泵送到储浆罐中进行二次搅拌,同时保持桩机调平就位。三是搅拌下沉,将就钻机调平就位后,通过制浆站泵将1∶1的水泥浆输送到储浆搅拌桶中,然后将灰浆泵启动,然后向钻杆内供浆,等到钻头出浆以后,将主机启动进行正向旋转,并选择钻杆向下推进档,下沉钻头,一边搅拌一边喷浆到标准深度。四是搅拌提升,将钻头下沉到标准深度后,暂时停止喷浆(时间30~60 s),等到钻扣喷浆。随后通过主机来实现方向旋转,慢慢的上升钻头,并一边进行搅拌,当钻头到达设计墙的时候停止上升并保持喷浆和搅拌数秒,保持墙体均匀;五是钻机移位,当完成其中一个单元墙后将钻机转移到下一个单元墙开始施工,需要注意是但钻机就位时需要保持单元墙之间的施工参数和设计,确保接搭质量[5]。
4.2 质量控制和检查
4.2.1 质量控制
為了保障施工必须确保质量控制和检查,质量控制的主要内容有:(1)对桩位、控制线轴线进行反复核对检查,桩位的偏差为(±5 mm),而平台高度偏差为(±10 mm),保障墙体中心线不能够出现偏移,墙顶部高度达标,满足要求可继续施工;(2)开机之前检查导向架的垂直度,并实时观测和调整其垂直度,误差不得超过5%,钻头出浆后继续施工;(3)水泥浆按照设计比例进行,并保持连续输送和均匀搅拌,不能出现离析,严格控制水灰比,并对各台班进行抽样调查,确保制浆和供浆满足设计标准,为了保障足够的持浆量需确保孔口在施工中存在轻微返浆现象;(4)深度和均匀度控制,严格桩的提升速度、下沉速度以及泵送压力,保障墙体质量。并将设计深度标记到钻机架子上,需保障喷浆15~30 s可以向上提升;施工时电流范围为(50~100)A,速度控制0.6~1.2 m/min;(5)墙体厚度控制,一般来说最小厚度不得低于350 mm,钻头直径选择严格遵循设计要求,并定期检查钻头磨损问题,及时补焊保持尺寸规定;(6)特殊问题处理,时刻观察施工中的来浆情况,及时发现问题并排除,一旦发生机械故障导致施工暂停,那么在重新施工后补桩过程需要深入到标高以下0.5 m处,如果时间超过2 h,那么应该对整个桩进行补桩。
4.2.2 质量检查
质量检查主要包含以下几个方面的工作:(1)开挖检查,沿着防渗墙体的轴线,每隔300 m左右开挖一条检查坑,长度为5 m,深度为(2~5)m,对桩身的坚硬程度、稳定性、桩的直径和桩轴线进行复查,观察墙体的外观和质量,是否出现了孔洞、蜂窝,并观察单元墙体之间和桩与防渗墙桩之间是否连续,并观察墙体厚度是否满足规定,最小厚度要求为350 mm,观察其整体的防渗性能和整体性;(2)钻孔取芯检查,钻孔取芯检查需经过业主、建立和设计部门的许可,取芯检查按照现场施工选取(4~8)组水泥芯样本。随后通过实验室技术和手段观察渗透系数是否满足规定,并检查其抗压强度,以及最小抗压强度[6]。
5 结语
多头小直径深层搅拌桩+帷幕灌浆防渗体系能很好的应用于水库堤坝的防渗加固工程中。经过此类防渗工程的加固后,能使渗水问题得到显著的改善,有着良好的加固防渗效果。本文详细地阐述了多头小直径深层搅拌桩在堤坝防渗加固工程中的应用,结合堤坝防渗加固的方式选择,分析了施工的过程、质量控制和检验措施,为此类施工技术的应用提供了参考。
参考文献
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[6]王小平.多头小直径深层搅拌防渗墙在依干其水库除险加固工程中的应用[J].新疆水利,2008(3):39-41.
马堵山电站帷幕试验灌浆效果分析 第12篇
马堵山电站是云南省红河梯级水电开发的第二个电站, 工程位于云南省红河干流个旧市境内, 工程由左右岸挡水坝、门库段、溢流坝段、排沙底孔及厂房坝段组成, 工程以发电为主, 远期兼顾有防洪、供水、航运等综合利用效益。水工建筑物主要有:重力坝、厂房等。正常蓄水位为217m, 坝顶高程为222.5m, 最大坝高107.5m, 水库总库容为5.51亿m3, 电站装机容量为288MW。
由于坝址区工程地质比较特殊, 电站运行水头高, 河床段对帷幕防渗质量要求高, 防渗路线长以及灌浆工程量大等原因, 根据施工规范, 需进行现场灌浆试验, 以保证马堵山水电站大坝基础帷幕灌浆在技术上的可行性和质量上的可靠性, 探索合理的灌浆设计参数和最优施工方法, 为帷幕结构优化和顺利实施创造条件。
马堵山水电站大坝基础帷幕灌浆试验由广东水电二局股份有限公司马堵山水电站主体工程项目经理部承担施工。施工时段:2009年5月1日至2009年11月27日。
2 现场灌浆设计
马堵山水电站帷幕灌浆设计标准采用透水率来衡量, 要求检查孔压水试验透水率:坝高70米以上q1Lu;坝高70米以下q3Lu。也即▽152以下的帷幕q1Lu;▽152以上的帷幕q3Lu。经论证并结合大坝施工进度, 试验场地选在工程结构、水文地质条件具有代表性的10#坝段灌浆廊道以及11#坝段灌浆廊道内进行。分别采用1.5m;2.0m两种不同孔距以及采用湿磨机对浆液进行磨细后注浆进行试验, 以探讨最佳帷幕灌浆孔距和灌浆压力等技术参数。
3 帷幕灌浆试验
帷幕试验灌浆施工工艺流程如下图:
帷幕灌浆试验施工方法详见马堵山水电站监理部批复的《马堵山水电站帷幕灌浆试验方案》及补充方案 (施工技术方案报审表10号) 。
4 帷幕灌浆试验效果分析
4.1 单位注入量分析
4.1.1 不同试验段采用湿磨机对浆液磨细的帷幕灌浆注入量对比分析
试验统计结果表明:
未采用湿磨机的10#坝段:Ⅰ序孔单位注入量为:76.38kg/m;Ⅱ序孔单位注入量为:49.80kg/m;Ⅲ序孔单位注入量为:44.75kg/m;Ⅱ序孔比Ⅰ序孔单位注入量递减53.37%。递减规律明显。
采用湿磨机的11#坝段:Ⅰ序孔单位注入量为:135.57kg/m;Ⅱ序孔单位注入量为:74.33kg/m;Ⅲ序孔单位注入量为:49.66kg/m;Ⅱ序孔比Ⅰ序孔单位注入量递减82.39%。递减规律明显。
4.1.2 同一试验段相同地质采用湿磨机对浆液磨细后的帷幕灌浆注入量对比分析
10#坝段的ZW-3#孔和ZW10-5#孔、ZW-7#孔和ZW10-9#孔的孔位相近, 但前者未采用湿磨机且先施工而后者采用湿磨机并后施工, ZW-3#、ZW-7#孔单位吸浆量为37.8kg/m、45.89kg/m;ZW10-5#、ZW10-9#单位吸浆量为52.40kg/m、54.54kg/m。说明采用湿磨机磨细后浆液仍能进入已经灌注过的岩层。
从注入量来看, 采用湿磨机对浆液进行磨细后, 岩石的吸浆量明显增加, 说明水泥浆的细度对该部位的灌浆效果有一定的影响作用。
4.2 压水试验成果分析
(1) 灌浆前孔内压水试验:
根据钻孔取芯揭示, 该部位岩石完整性较差, 裂隙发育但张开度不大。试验孔灌前压水试验同样表明了这一特点:除个别孔段无法加压, 透水率无法计算, 其余均在100Lu以内, 可计算的段数平均6.77Lu。
(2) 检查孔压水试验:
10#坝段灌浆廊道根据试验孔距布置了2个检查孔:j1;j2分别检验孔距2.0、1.5米的帷幕灌浆效果。压水试验采用单点法逐段压水试验。从压水试验成果表可以得出:j1#孔段透水率大于1lu;j2#孔双排帷幕内各段透水率小于1Lu, 但副帷幕以下的孔段亦均大于1Lu。因此孔距2.0米不能达到设计防渗要求, 而孔距1.5m亦只有双排帷幕内大部分孔段能达到设计防渗要求。
11#坝段灌浆廊道亦根据试验孔距布置了2个检查孔:j11-1;j11-2检验孔距1.5米的帷幕灌浆效果。压水试验采用单点法逐段压水试验。
从压水试验成果表可以得出:
两个检查孔各段透水率在双排帷幕内均小于1Lu可以满足设计防渗要求, 副帷幕底高程以下检查孔均有1个孔段的透水率未达到小于1Lu的设计标准 (分别为1.12、1.4Lu) , 说明孔深在副帷幕底高程以下的帷幕存在不能达到设计防渗要求的可能。
4.3 抬动变形分析
试验过程中, 两个试验区均布置了抬动观测点以检验灌浆压力对混凝土的抬动值。试验表明在升压试验中混凝土的抬动均在0.2mm以内, 最大为0.17mm, 升压试验成功。
5 结语及建议
(1) 试验表明, 帷幕灌浆孔距1.5m效果较好;双排帷幕 (孔深相同) 可以满足设计防渗要求。另外为方便施工, 帷幕轴线宜距廊道上游壁1.0米。建议设计修改原帷幕设计孔距及轴线桩号。
(2) 帷幕孔深, 在试验过程中未钻至设计的相对不透水层, 因此本工程的帷幕深度需重新设定。
(3) 采用PO42.5普通硅酸盐水泥, 并且采用湿磨机对浆液进行磨细对帷幕效果较好, 浆材水灰比依次为5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1等七个比级是合适的。为保证帷幕的抗渗性和耐久性, 宜在灌浆时采用较小的水灰比浆液进行大压力灌注, 以减小灌后浆液的泌水量, 提高水泥结石强度。
(4) 试验表明, 抬动变形主要与注入量和灌浆压力有关。今后的帷幕灌浆压力可以采用下表内的压力值。
摘要:云南红河马堵山水电站坝基地质条件复杂, 加固处理难度大。对马堵山水电站坝基帷幕试验灌浆效果的分析研究, 阐述在复杂地质条件下坝基加固处理的帷幕灌浆施工工艺选择和技术应对措施, 以供参考借鉴。
关键词:马堵山电站,坝基,帷幕试验,效果分析
参考文献
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帷幕灌浆范文
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