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水利工程中帷幕灌浆技术探讨

2016-10-21孙宇红

农民致富之友 2016年5期
关键词:孔位帷幕水泥浆

孙宇红

摘要:在水利工程施工过程中,防渗是一项基本的措施,而具体措施就是帷幕灌浆,帷幕灌浆是将浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙,形成连续的阻水帷幕,以减小渗流量和降低渗透压力的灌浆工程。作为处理水工建筑物地基防渗的主要手段,帷幕灌浆技术一直被广泛的应用于水工建筑物的地基防渗处理中,具有很强的实用性,对确保水工建筑物运行的安全等起着非常重要的作用。本文首先概述了水利工程施工中,帷幕灌浆施工技术工艺流程,重点探讨了水利工程施工中帷幕灌浆施工中遇到的问题及解决措施。

关键字:帷幕灌浆技术应用原理 帷幕灌浆施工中遇到的问题及解决措施

一、帷幕灌浆技术应用原理

作为一种极为有效地防渗技术,帷幕灌浆技术中运用地质钻机设备,通过对地层的处理实施钻孔,从而构成一道帷幕型钻孔。运用水泥浆向被处理的钻孔内实施高压灌注,水泥浆沿着地层分析向实施深入渗透,当水泥浆有凝固出现滞后,钻孔内的水泥浆柱和周围会被水泥浆渗透并有土体凝结,从而形成一道密实的防水帷幕,使水流向灌浆地层处的渗透现象得到有效地防治。

二、帷幕灌浆主要施工方法

根据招标文件要求实施帷幕灌浆, 测量放样由专业人员采用经纬仪测量定线,用钢尺丈量孔距,确定孔位。在每一孔位上打一木桩,在木桩中心钉一小钉,作为灌浆孔的中心点。对于转折点桩号,在旁边加设固定参照标志,以便施工确认。并用水准仪测出各孔口高程,根据设计初步计算出各灌浆孔帷幕底线、顶线高程

1.钻孔与测斜:采用小口径地质回转钻机,金钢石钻头钻孔,开孔前用“两点法”地锚固定,用角度尺和地质罗盘校正钻机立轴。第1段灌浆结束后进行孔口管埋设,埋入基岩深度2 m,孔口管采用 73 mm的无缝钢管。钻孔技术对孔位偏差及孔深要求的技术指标为:孔位力求对中,其水平偏差控制在10 cm 之内。孔深按设计要求控制。钻孔力求铅直,所有帷幕灌浆孔均全孔测斜。如发现钻孔偏斜超过规定时及时纠正 , 孔斜率控制在 2 %之内

2.钻孔冲洗及压水试验:每孔钻完后,利用钻杆,采用灌浆泵进行冲洗,冲洗时水量开至最大挡进行孔内冲洗,直至回水澄清,无砂和岩粉为止,残留在孔内的岩芯不超过 0.2m ,如超过0.2m ,则再扫孔取出。冲洗顺序是先冲洗钻孔,再冲洗岩层裂缝。冲洗压力不大于灌浆压力的80%,以免引起裂缝扩张和岩层的移动、变形。压水试验 则是要求先导孔基岩内采用五点法由下而上分段进行压水试验,求得透水率。

3.制浆与检测:采用集中制浆,分部位供浆,浆液经3台湿磨机串联磨制后送入搅拌桶,外加剂为UNF-5型高效减水剂,掺量7%。浆液浓度采用标准漏斗粘度计检测,要求漏斗粘度小于30 s;细度主要采用沉降法,用激光粒度仪校核,要求每10 t水泥检测1次。

4.自动记录:灌浆记录全部采用自动记录仪,自动记录仪为长江科学院GJY-Ⅲ型和湖南力合LHGY-2000型。

5.灌浆压力控制:在施工过程中为了避免抬动破坏,建立了注入率与最大灌浆压力的关系。

三、帷幕灌浆遇到的问题及解决措施。

1.灌浆过程中,发现冒浆 漏浆,应根据具体情况进行处理。轻微者 ,可以稍停灌浆 ,让其自行凝固堵漏 .严重者应先行实行堵漏措施 ,无效 ,可越级变浓浆液 ,降低压力 ,中断间歇等办法 .

2.帷幕灌浆过程中发生串浆时,如串浆孔具备灌浆条件,可以同时进行灌浆。应一泵灌一孔。否则应将串浆孔用塞塞住,持灌浆孔灌浆结束后。串浆孔并行扫孔、冲洗,而后继续钻进和灌浆。

3.灌浆工作必须连续进行,若因故中断,可按照下述原则进行处理: (1)应及早恢复灌浆。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,而后恢复灌浆。(2)恢复灌浆时,应使用开灌比级的水泥浆进行灌注。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;如注入率较中断前的减少较多,则浆液应逐级加浓继续灌注。(3)恢复灌浆后,如注入率较中断前的减少很多,且在短时间内停止吸浆,应采取补救措施。

4.涌水问题:涌水是由于坝基岩体裂隙水在四周河水水压传递下,当钻孔揭露裂隙含水带后,地下水的排泄释放过程,属于地下水正常迳流。 对钻孔涌水问题,采取如下措施:对涌水严重部位,增加灌浆孔深、改单排帷幕为双排帷幕,加密灌浆孔;对涌水孔段,提高灌浆压力(设计压力+涌水压力);提高结束标准,要求屏浆时间不少于1 h,闭浆待凝24~48 h。通过以上处理后,涌水孔段灌后扫孔均无涌水,且钻孔涌水量与涌水孔段频率随帷幕灌浆排序、孔序增加而减少。

5.灌浆段注入量大,灌浆难于结束时,可选用下列措施处理: (1)低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆; (2)浆液中掺加速凝剂; (3)灌注稳定浆液或混合浆液。 该段经处理后仍应扫孔,重新依照技术要求进行灌浆,直至3.8.6 灌浆过程中如回浆变浓,宜换用相同水灰比的新浆进行灌注,若效果不明显,延续灌注30min。即可停止灌注。 6.在岩溶地區的溶洞灌浆,应先查明溶洞的充填类型和规模,而后采取相应的措施处理。 (1)溶洞内无充填物时。根据溶洞的大小,可采用泵入高流态混凝土、投入碎石再灌注水泥砂浆、灌注混合浆液等措施。待凝后,扫孔,再灌水泥浆。 (2)溶洞内有充填物时,根据充填物类型、性能以及充填程度,可采用高压灌浆、高压喷射灌浆等措施。

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