高喷灌浆在砂卵石地层围堰防渗的应用.docVIP

高喷灌浆在砂卵石地层围堰防渗的应用.doc

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PAGE PAGE 1 高喷灌浆在砂卵石地层围堰防渗的应用   摘要:昭化水电站在砂卵石地层中采用高喷灌浆进行围堰防渗施工,高喷灌浆采用折线搭接的摆喷形式。结合现场实际情况通过试验确定合理的技术参数,并按时完成围堰闭气,防渗效果良好。满足围堰防渗施工的质量、进度和成本要求。   关键词:高喷灌浆砂卵石摆喷   中图分类号:P53文献标识码:A文章编号:   1、工程概况   昭化水电站工程属河床式开发,水库正常蓄水位466.00m,正常蓄水位时的库容为1375.78万m3,总库容3209.37万m3。电站枢纽主要建筑物为3级,次要建筑物为4级,临时建筑物为5级。   本工程全年围堰包括上、下游围堰和纵向围堰,高喷防渗轴线总长约800m,除去左岸上游岩层区域以及下游浅覆盖层区域,现在实际完成防渗轴线长600m。   2、围堰地质条件   坝址区域天然河道舒缓,地面高程455~468.8m。坝址区河槽宽度200~250m,枯水期水面宽100~126m,河底高程451.5~456.2m,区内河谷横断面呈不对称的“U”型谷,两岸呈台阶状地形。两岸山脊与河床相对高差80~150m,表现为低山~丘陵宽谷地貌形态。左岸为基岩岸坡,坡度一般30~50°。   围堰区填筑层填筑厚度2.8~7.5m。砂卵石覆盖层主要分布于河床及漫滩地,堆积厚度7.1~17.6m。砂卵砾石层的渗透系数K=1.2×10-1~7.6×10-3cm/s,平均值K=3.5×10-2cm/s,属强透水层。河床及漫滩下伏岩体无强风化,弱风化带厚8~12m;两岸强风带厚0~3.5m,弱风化带厚10~15m。   3、高喷灌浆施工   3.1施工参数设计   围堰防渗轴线位于围堰轴线内侧,设计单排灌浆孔布置,孔距1m,分两序采用高压摆喷灌浆施工,Ⅰ、Ⅱ序孔分别采用相反方向的45°摆角折接。   高喷灌浆的浆液一般采用纯水泥浆液,根据施工实际情况和监理工程师选用其他浆液或掺加掺合料等,并经试验确定,二管法喷射灌浆的水灰比为1:1。护壁泥浆采用本地粘土或膨润土造浆,并加入5%的Na2CO3分散剂(纯碱)和CMC增粘剂,制备的新鲜泥浆性能须满足以下要求:比重1.01~1.05g/cm3,粘度35s。   3.2施工工艺流程   高喷灌浆工艺流程为:场平放样→钻机就位→钻孔进入设计孔深→下PVC护壁花管→拔套管→预注浆→台车就位→下喷射管→浆、气喷射→摆动提升→高喷台车移位→回填封孔。(以下为几个关键工作步骤)   3.2.1先导孔施工   为确定围堰下伏基岩深度,确定高喷钻孔深度,在防渗轴线上每隔20m先施工1个先导孔,先导孔采用履带式钻机冲击跟管钻进,孔径φ146mm。先导孔钻孔时孔口返渣要收集到岩芯箱,以判断地层性质。在进入基岩后,及时通知监理工程师共同鉴定,先导孔孔深一般进入基岩3.0m(高喷灌浆孔深进入基岩0.5m)。   3.2.2高喷造孔   (1)采用履带式钻机冲击跟管钻进,孔径φ146mm。   (2)孔位放样后,钻机就位,调整钻机呈水平状态,稳固后方可开孔,开孔孔位与设计孔位的偏差不大于5cm。   (3)钻孔分Ⅰ、Ⅱ两个次序进行,孔深按施工图纸控制。高压摆喷孔布置为单排,孔距1.0m,先施工Ⅰ序孔,后施工Ⅱ序孔,为防止高喷灌浆时串浆堵孔,Ⅰ序孔分两次施工,每次施工孔距为4.0m。Ⅱ序孔可按2m的孔距依次施工。钻孔采用履带式冲击跟管钻进,孔径均为Φ146mm。   (4)跟管钻进至设计孔深,起钻后下入护壁花管,用拔管机拔出套管,自孔口注入膨润土浆液。漏浆量较大的部位采用膏浆灌注,即膨润土+水泥浆液,至孔口返浆后结束。   3.2.3预注浆   为保证高喷灌浆质量,漏浆量较大的部位在高喷灌浆施工前,先进行预注浆。即护壁PVC管采用花管,自孔口采用螺杆泵注入膏浆,膏浆为水泥-膨润土按一定比例配置而成。预注浆的目的就是先行封堵大的渗漏通道,节省高喷灌浆时的水泥用量,保证高喷时孔口能迅速返浆。预注浆完成后,立即下喷杆进行高喷灌浆作业,喷杆下不到位的孔须采用冲击钻进行扫孔、注泥浆后再进行高喷作业。   3.2.4高喷灌浆   围堰防渗灌浆采用二管法高压摆喷,XPB-90C高压灌浆泵供浆、电动空压机供风,CYP-1高喷台车喷射提升。根据已完成的高喷灌浆试验,调整后的高喷灌浆施工参数见表。   墙体搭接施工。高喷灌浆作业分两序施工,单孔喷射作业连续进行,相邻Ⅰ、Ⅱ序孔的作业时间间隔为12~72h。施工时根据现场施工情况调整同序孔的施工次序。如施工间隔时间过长,采取提高喷射压力,降低提升速度等措施处理,确保Ⅰ、Ⅱ序墙体的可靠搭接。   3.3特殊情况处理   (1)喷射中断。在喷射过程中,因故中断,中断时间超过30分钟,准确记录中断位置,复喷时,将喷管下入中断处以下50cm复

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