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摘要:土坝围堰填筑完成后,对于河道内土层结构由渗透性较强的土质组成的,围堰渗水严重,基坑内的渗水量大,采用抽水机抽不完,满足不了施工要求。本文针对这种情况采用了高压旋喷灌浆防渗墙作为防渗漏加固措施,现场施工完后效果显著,值得推广。
关键词:土坝围堰;渗水;高压旋喷防渗墙
一、工程概况:
尾水渠围堰位于大化水电站扩建工程下游,其轴线距坝轴线348m。围堰填筑时采用风化土夹片石进行填筑。由于河道内土层结构由渗透性较强的砾石、砂组成,围堰填筑完成后,采用三台流量为200m3/h的抽水机进行试抽,检查其渗水情况,发现围堰渗水严重,基坑里的渗水抽不完,满足不了施工要求。为防止围堰的渗漏、涌水影响围堰内工程的施工,决定在围堰顶部沿中心线做高压旋喷灌浆防渗墙,墙体最小厚度60cm,高喷成孔直径为1m,孔距为0.8m。围堰坡比为1:2.5,堰顶高程为137.00m,顶宽15m。围堰的坡脚设有钢筋石笼护脚及在迎水坡设置一层麻袋土,起保护和防冲刷作用。
二、工程地质情况:
地质构造:扩建地段位于广西山字型构造前弧西翼中南段,龙母岭向斜东翼中部,主要构造方向为北北西向。岩层呈单斜展布,走向北西10°~30°,与河流方向的夹角为60°~70°,倾向南西(上游),倾角70°~85°。由于构造挤压强烈,岩层陡立,各类结构面如断裂、层间挤压、节理裂隙均较发育。围堰所在的河道内土层结构由渗透性较强的砾石、砂组成。
水文地质:地下水主要以基岩裂隙水为主,水位高程为127.21m~163.10m,总体上看,上游地下水位比下游高,远离河岸的比河边高,地下水总体上由左岸高处山体向红水河排泄。
三、主要工程数量:
本次施工共有灌浆孔162个,灌浆长度999m。
四、施工程序、施工方法
(一)施工工艺流程:本工程采用XY-1型地质钻机钻孔,GP-1800高喷台车旋转喷射注浆形成墙体的施工工艺,其工艺过程如下:
(二)、施工方法:
1、放线定位:测量放线,定出孔位和中心线,用小木桩做好标记,孔位误差不大于50mm。经监理验收合格后,方允许进行下一步工序的施工。
2、钻孔:钻孔采用XY-1型地质钻机进行。将钻机移至所定桩位,使钻机钻头对准孔位中心。为保证达到设计要求的垂直度,钻机就位后必须对钻机底盘进行调平,四角的水平误差应控制在1mm以内。调整水平度采用水准尺进行,并用水平尺检查钻杆的垂直度,其误差应控制在0.5mm以内,使钻杆与钻机底盘保持垂直。采用φ150合金钻头,单管钻进,钻进中采用泥浆护壁,钻进到原地面下1.0m,如在钻进过程中,出现泥浆严重漏失,孔口不返浆时,应重新调整泥浆比重,直到孔口返浆为止。钻进时,必须详细记录孔位、孔深、地层变化等情况,钻进暂停或终孔待喷时,孔口应加盖保护。
3、下管喷射:钻机移开后,将高喷台车就位,在地面上试验喷射方向,调整喷射的水压、气压,下入喷射管至设计深度。在下管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,可边射水边下管,水压一般不超过1mpa。
4、喷射作业:当喷射管下到设计高程后,由下至上进行高压喷射作业。高喷灌注分序进行,一序施工与二序施工的间隔时间不小于48小时,灌浆应全孔连续作业,每次拆卸喷射管后,应进行复喷,其长度不小于0.2m。操作人员及值班人员必须随时注意浆液的初凝时间、注浆量、水、水压、气压、提升速度及冒浆量等參数,并做好施工记录,同时保证孔内浆液上下畅通,注意观察冒浆情况,对冒浆情况进行严格控制,将汽油桶设置在排泥池边坡上,使排泥槽内的废浆直接流到油桶内,根据油桶内的废将量的体积与灌浆量的体积进行对比,控制冒浆量在灌浆量的20%以内,以此判断地层变化情况,选定合理的技术参数,确保板墙的质量。喷射作业完成后,应将注浆泵的吸水管移到水箱内,在地面上喷射,以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除,防止残存的水泥浆将管路堵塞。
5、回灌:注浆完成后,由于浆液的析水作用,一般固结体均有不同程度的收缩,使固结体顶部出现下沉现象,故应在完成摆喷后,停滞一定时间,根据浆液回落情况,利用孔口回浆或混合浆液及时进行回灌,直至不下沉为止。
(三)、技术要求:
1、灌浆轴线沿围堰轴线布置,高压旋喷灌浆采用三管法,成孔直径1m,间距0.8m;
2、施工分段分序进行,相邻孔灌浆时间间隔不小于48小时,灌浆时应全孔连续进行作业;
3、钻孔孔位误差不大于50mm,孔的偏斜率小于1%;
4、水泥浆液采用42.5普通硅酸盐水泥,浆液的比重为1.6~1.7。
5、制浆时采用重量法,误差不大于5%。水泥浆、粘土浆的搅拌时间不小于90秒。储浆罐内的浆液每次用完时间不大于4小时,浆液应过筛后使用,并定时检测其比重,控制在1.6~1.7。
6、灌浆时,由下而上喷射灌浆,喷射管分段提升的搭接长度不得小于200mm。
7、严格按规定喷射和提升,如有异常应将喷射灌浆装置下落到原位置以下1m处,重新喷射。
8、喷射结束后应随时注意在喷射孔内进行静压充填灌浆,直到孔口液面不再下沉。
经过一个月的高压旋喷防渗墙施工,完成后经检验,渗水已经非常小,单台抽水机已完全可以抽干渗水,该类型防渗墙对于由渗透性较强的砾石、砂组成的土层结构的河道内填筑围堰效果很显著。
参考文献:
[1]《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2012;
[2]《地基与基础工程施工及验收规范》GBJ 202-83;
[2]《水电水利工程高压喷射灌浆技术规范》DL/T 5200-2004。
关键词:土坝围堰;渗水;高压旋喷防渗墙
一、工程概况:
尾水渠围堰位于大化水电站扩建工程下游,其轴线距坝轴线348m。围堰填筑时采用风化土夹片石进行填筑。由于河道内土层结构由渗透性较强的砾石、砂组成,围堰填筑完成后,采用三台流量为200m3/h的抽水机进行试抽,检查其渗水情况,发现围堰渗水严重,基坑里的渗水抽不完,满足不了施工要求。为防止围堰的渗漏、涌水影响围堰内工程的施工,决定在围堰顶部沿中心线做高压旋喷灌浆防渗墙,墙体最小厚度60cm,高喷成孔直径为1m,孔距为0.8m。围堰坡比为1:2.5,堰顶高程为137.00m,顶宽15m。围堰的坡脚设有钢筋石笼护脚及在迎水坡设置一层麻袋土,起保护和防冲刷作用。
二、工程地质情况:
地质构造:扩建地段位于广西山字型构造前弧西翼中南段,龙母岭向斜东翼中部,主要构造方向为北北西向。岩层呈单斜展布,走向北西10°~30°,与河流方向的夹角为60°~70°,倾向南西(上游),倾角70°~85°。由于构造挤压强烈,岩层陡立,各类结构面如断裂、层间挤压、节理裂隙均较发育。围堰所在的河道内土层结构由渗透性较强的砾石、砂组成。
水文地质:地下水主要以基岩裂隙水为主,水位高程为127.21m~163.10m,总体上看,上游地下水位比下游高,远离河岸的比河边高,地下水总体上由左岸高处山体向红水河排泄。
三、主要工程数量:
本次施工共有灌浆孔162个,灌浆长度999m。
四、施工程序、施工方法
(一)施工工艺流程:本工程采用XY-1型地质钻机钻孔,GP-1800高喷台车旋转喷射注浆形成墙体的施工工艺,其工艺过程如下:
(二)、施工方法:
1、放线定位:测量放线,定出孔位和中心线,用小木桩做好标记,孔位误差不大于50mm。经监理验收合格后,方允许进行下一步工序的施工。
2、钻孔:钻孔采用XY-1型地质钻机进行。将钻机移至所定桩位,使钻机钻头对准孔位中心。为保证达到设计要求的垂直度,钻机就位后必须对钻机底盘进行调平,四角的水平误差应控制在1mm以内。调整水平度采用水准尺进行,并用水平尺检查钻杆的垂直度,其误差应控制在0.5mm以内,使钻杆与钻机底盘保持垂直。采用φ150合金钻头,单管钻进,钻进中采用泥浆护壁,钻进到原地面下1.0m,如在钻进过程中,出现泥浆严重漏失,孔口不返浆时,应重新调整泥浆比重,直到孔口返浆为止。钻进时,必须详细记录孔位、孔深、地层变化等情况,钻进暂停或终孔待喷时,孔口应加盖保护。
3、下管喷射:钻机移开后,将高喷台车就位,在地面上试验喷射方向,调整喷射的水压、气压,下入喷射管至设计深度。在下管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,可边射水边下管,水压一般不超过1mpa。
4、喷射作业:当喷射管下到设计高程后,由下至上进行高压喷射作业。高喷灌注分序进行,一序施工与二序施工的间隔时间不小于48小时,灌浆应全孔连续作业,每次拆卸喷射管后,应进行复喷,其长度不小于0.2m。操作人员及值班人员必须随时注意浆液的初凝时间、注浆量、水、水压、气压、提升速度及冒浆量等參数,并做好施工记录,同时保证孔内浆液上下畅通,注意观察冒浆情况,对冒浆情况进行严格控制,将汽油桶设置在排泥池边坡上,使排泥槽内的废浆直接流到油桶内,根据油桶内的废将量的体积与灌浆量的体积进行对比,控制冒浆量在灌浆量的20%以内,以此判断地层变化情况,选定合理的技术参数,确保板墙的质量。喷射作业完成后,应将注浆泵的吸水管移到水箱内,在地面上喷射,以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除,防止残存的水泥浆将管路堵塞。
5、回灌:注浆完成后,由于浆液的析水作用,一般固结体均有不同程度的收缩,使固结体顶部出现下沉现象,故应在完成摆喷后,停滞一定时间,根据浆液回落情况,利用孔口回浆或混合浆液及时进行回灌,直至不下沉为止。
(三)、技术要求:
1、灌浆轴线沿围堰轴线布置,高压旋喷灌浆采用三管法,成孔直径1m,间距0.8m;
2、施工分段分序进行,相邻孔灌浆时间间隔不小于48小时,灌浆时应全孔连续进行作业;
3、钻孔孔位误差不大于50mm,孔的偏斜率小于1%;
4、水泥浆液采用42.5普通硅酸盐水泥,浆液的比重为1.6~1.7。
5、制浆时采用重量法,误差不大于5%。水泥浆、粘土浆的搅拌时间不小于90秒。储浆罐内的浆液每次用完时间不大于4小时,浆液应过筛后使用,并定时检测其比重,控制在1.6~1.7。
6、灌浆时,由下而上喷射灌浆,喷射管分段提升的搭接长度不得小于200mm。
7、严格按规定喷射和提升,如有异常应将喷射灌浆装置下落到原位置以下1m处,重新喷射。
8、喷射结束后应随时注意在喷射孔内进行静压充填灌浆,直到孔口液面不再下沉。
经过一个月的高压旋喷防渗墙施工,完成后经检验,渗水已经非常小,单台抽水机已完全可以抽干渗水,该类型防渗墙对于由渗透性较强的砾石、砂组成的土层结构的河道内填筑围堰效果很显著。
参考文献:
[1]《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2012;
[2]《地基与基础工程施工及验收规范》GBJ 202-83;
[2]《水电水利工程高压喷射灌浆技术规范》DL/T 5200-2004。