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摘要:固结灌浆的作业涵盖灌浆实施、钻孔距离、排距、深度、先后顺序、压力等很多工序和灌浆操作手法。灌浆作业被认为是大坝基础施工作业的基础。除此之外灌浆作业还要符合相关的实际条件,结合作业的具体情况,分析灌浆作业在大坝基础施工中的重要作用。
关键词:坝基;压水试验;固结灌浆;施工工艺;质量控制
中图分类号:O213文献标识码: A
引言
由于大坝基础固结灌浆施工技术能够有效增强坝基岩体具有的抗压强度,提高岩体的弹性模量,减少岩体的透水性,在施工过程中较为便捷,而且整个工程的造价成本较为低廉。因此已经广泛应用于各水利工程建设中,由于崖底水库大坝的开挖深度较大,岩体回弹变形情况较为严重。因此坝基固结灌浆在有盖重条件下展开施工,在施工过程中对温控的要求较为严格,而且混凝土的仓面面积相对较大,因此在固结灌浆施工过程中和坝基的应力回弹释放之间存在较大的矛盾。
一、固结灌浆工艺
(一)灌浆方法与工作原理
1.分期灌浆法,与分段灌浆法相似。其工作原理为:首先从岩石顶面开始把呈规则间距的各孔先钻进到第一受灌带的深度,再选用低压灌浆,接着加密灌浆孔,直到最上边的灌浆段结束灌浆为止;其次对灌浆段进行另一组灌浆孔钻进,这时灌浆则选用较高压力从岩石顶面进行。当然可根据实际灌浆孔深度的实际状况,若有需要可再往深处钻进新的一组灌浆孔;最后以最大压力应用于最深的灌浆段。此方法的优点是:由于每一次加深的灌浆段均要借助新钻进的孔来进行,这个特点使深处钻进冲孔时减少浆液损失,缺点是:耗时且成本高,还兼有抬动危险。2.分段灌浆法,这在水电工程固结灌浆和帷幕灌浆中使用最多,其工作原理为:分段灌浆法由上而下分段钻进并灌浆;当达到事先期望的深度且满足灌浆结束条件时,该段结束灌浆;下一段灌浆接着开始。优势是:钻进成本低,且由于只需在孔口设置孔口管,免去了止浆塞。不足之处为:无盖重时,灌浆过程中应注意抬动发生。此外,每个灌浆段都要冲洗孔,要不会造成浆液的浪费,即若在灌浆不凝结状态时冲洗孔会导致浆液的回流
3.止浆塞灌浆法,又称自下而上的分段灌浆法。工作原理:先做压水试验,即灌浆孔一次钻到全部深度,灌浆由孔底逐段向上进行,其中灌注时应先应用膨胀塞或止浆塞将灌浆孔内预先选定的孔段分开再进行。值得强调:若钻进过程中遇到钻进给水产生自流或不循环时,钻进工作应停止,而灌浆进行。此外,提高灌浆效果,可在预计到孔与孔之间串浆时,通过应用一个多灌浆塞系统来实现,即通过止浆塞灌浆法的变种。具体步骤为将灌浆塞放在所有串浆孔内最低浆带上部,再向孔内灌浆,其中应用允许的最大灌浆压力进行。优势是:对于钻进中发现的地质缺陷现象有利,即可通过膨胀塞隔离对此现象进行专门处理;其次作业效率提高,这主要是因为每孔只需支一次钻机,在孔的小段中压力冲洗和压水试验都能进行,且灌浆后不用钻进和清洗孔。缺点为:浆液有时节理绕过止浆塞或沿陡倾角裂隙,止浆塞也常常会损失,还有止浆塞在溶洞或蜂窝状溶蚀的岩石内难封闭。受止浆塞限制,灌浆孔孔径不能太小。
二、坝基固结灌浆的施工
(一)坝基固结灌浆的设计参数
在进行坝基固结灌浆施工前要先对坝基进行孔位和孔距的布置,在进行布孔的时候要依据方格形来进行,同时在将排距控制在三米左右,这样能够更好的加强布孔的效果。在施工中如果遇到地质缺陷的地方要将排距缩小,在具体的施工中可以按照下图的描述情况进行施工。在进行布孔的时候孔向也是非常重要的,为了更好的实现河床坝段的竖向钻孔,在进行施工前要在施工现场进行放样,在进行钻孔的时候也要保证其孔深达到一定的数值,这样能够更好的保证灌浆的质量。
(二)钻孔冲洗过程中应注意的问题
钻孔应注意的问题有5个方面:
1.对所有灌浆孔进行冲洗:冲洗的过程中需采取风水联合的方式从孔底向孔外进行;对十裂隙可以采用高压脉动的措施进行冲洗。
2.在坝基固结灌浆施土过程中,冲洗水压力应控制在灌浆压力的80%为宜,压力在>1MPa的情况下需要采用1MPa;冲洗风的压力则应该控制在灌浆压力的50%为宜,压力在>0.5MPa时需采用0.5MPao
3.在对裂隙冲洗的过程中,应在回水澄清10min之后停止,要求总冲洗时间控制在:单孔冲洗时间>30min串通孔冲洗时间>2h。在回水澄清之后开始灌浆时,要确保孔内残留的沉积物厚度蕊20cmo
4.要求正在灌浆的孔和刚结束灌浆的孔位置相近,并且二者一灌浆的间隔时间,24h,避免对裂隙进行冲洗。
5.在将所有灌浆孔冲洗完成后需要及时开始灌浆施土,如果由十某种原因不得不中断,并且中断时间>24h,就需重新进行冲洗。
(三)压水试验过程中应注意的问题
在进行压水试验时,需要将压水试验的压力控制在灌浆压力的80%左右,且,1MPa,压水时间20min。另外还应每隔5min测量一次压水流量的具体值,计算流量应取稳定量,透水率可以表示为9(Lu)。
(四)灌浆段长及压力
固结灌浆承受的力度和作业结束收工的成效息息相关,而且必须得有充足的理论来保证灌浆所受到的力,要本着压力伴随着深度成正比,没有覆盖的时候普通情况下稍微小,普通情况下浆液吸收程度和压力也是成正比,除了这些最好在施工地点实验确定具体手法,固结灌浆分组与承受力和作业条件都会由于施工状况的不同而有所不同,普通情况下运用分组灌浆,要是接触段并且深度是在&米上下的时候不会采用分组的手法,二用全部一次作业,要谨慎的地方在于一些裂缝在持续"岩石不整和渗漏状况多的地方,段长不能太长,并且一些地质恶劣的地方要特别注意,要是碰到渗漏的地质状况,灌溉的长度可根据具体状况延长,但最長不能超过数量。
(五)特殊状况的处理措施
在施工过程中出现串浆的情况是非常常见的,在出现这种情况以后要根据现场的施工情况和灌浆的情形对串浆的情况进行分析,同时要对串浆的串漏量进行分析,在漏量比较少的情况下,可以用棉花进行嵌堵,在外漏量比较大的情况下,可以用更加浓的浆液进行处理。在灌浆过程中也是会出现的吸浆量比较的情况,在这种情况下,要更加施工的情况进行不同的处理。对出现在边排位置的吸浆量比较大的情况,可以对出现的部位进行封闭,同时可以利用水泥净灌,在进行灌浆的时候要将灌浆的量控制在一定范围内,在凝固以后可以进行复灌。在灌浆过程中也是会出现冷却水管被打断的情况的,在很多的水利工程施中,经常会出现冷却水管钻断的情况,在出现这种情况的时候,可以用细石混凝土进行回填,同时要做好吊封的工作。同时在施工过程中要对管道进行很好的检查,对管道是否出现堵塞情况也要进行掌握,在后续的施工中也要对钻孔施工进行更好的控制。在施工过程中,很多的施工都是在无盖重的情况进行的,在这种情况下,通常是存在着透水性非常好情况的,同时在施工中灌性也是非常好的。在施工中,要进行次序灌浆,这样能够更好的对单位注灰量和透水性的规律进行掌握。
结束语
总结大坝基础固结灌浆补强加固技术在处理大坝基础渗漏方面效果十分突出,所以在水利工程中普遍使用,但因其施工环境的多变性和施工技术的复杂性,要求各建设施工单位在实际施工中和在实验室中不断地探索,收集各方面的经验教训,不断的完善,全面提高固结灌浆工程的质量。在施工中要严格按照现有的规范来操作,施工工艺严格进行参数控制和质量的控制,施工中遇到问题要及时记录并及时找到相应的解决办法,各单位间分工明确并积极配合,合理调配施工资源,最终达到即保证质量的同时又缩短工期的目的。
参考文献:
[1]李颖智.大坝基础固结灌浆补强加固施工技术分析[J].科技创新与应用,2014,13.
[2]崔凌芳,赵普鸿.水利工程建设中坝基固结灌浆施工技术[J].黑龙江水利科技,2013,05.
[3]徐守坡.水利工程中坝基固结灌浆的施工技术[J].水利建设与管理,2013,08.
[4]黄伟,杨泽煌.坝基固结灌浆施工措施[J].中国科技信息,2013,23.
[5]田原,王鹏,祝凌锋.水库大坝基础固结灌浆补强加固施工技术[J].中华建设,2012,02.
关键词:坝基;压水试验;固结灌浆;施工工艺;质量控制
中图分类号:O213文献标识码: A
引言
由于大坝基础固结灌浆施工技术能够有效增强坝基岩体具有的抗压强度,提高岩体的弹性模量,减少岩体的透水性,在施工过程中较为便捷,而且整个工程的造价成本较为低廉。因此已经广泛应用于各水利工程建设中,由于崖底水库大坝的开挖深度较大,岩体回弹变形情况较为严重。因此坝基固结灌浆在有盖重条件下展开施工,在施工过程中对温控的要求较为严格,而且混凝土的仓面面积相对较大,因此在固结灌浆施工过程中和坝基的应力回弹释放之间存在较大的矛盾。
一、固结灌浆工艺
(一)灌浆方法与工作原理
1.分期灌浆法,与分段灌浆法相似。其工作原理为:首先从岩石顶面开始把呈规则间距的各孔先钻进到第一受灌带的深度,再选用低压灌浆,接着加密灌浆孔,直到最上边的灌浆段结束灌浆为止;其次对灌浆段进行另一组灌浆孔钻进,这时灌浆则选用较高压力从岩石顶面进行。当然可根据实际灌浆孔深度的实际状况,若有需要可再往深处钻进新的一组灌浆孔;最后以最大压力应用于最深的灌浆段。此方法的优点是:由于每一次加深的灌浆段均要借助新钻进的孔来进行,这个特点使深处钻进冲孔时减少浆液损失,缺点是:耗时且成本高,还兼有抬动危险。2.分段灌浆法,这在水电工程固结灌浆和帷幕灌浆中使用最多,其工作原理为:分段灌浆法由上而下分段钻进并灌浆;当达到事先期望的深度且满足灌浆结束条件时,该段结束灌浆;下一段灌浆接着开始。优势是:钻进成本低,且由于只需在孔口设置孔口管,免去了止浆塞。不足之处为:无盖重时,灌浆过程中应注意抬动发生。此外,每个灌浆段都要冲洗孔,要不会造成浆液的浪费,即若在灌浆不凝结状态时冲洗孔会导致浆液的回流
3.止浆塞灌浆法,又称自下而上的分段灌浆法。工作原理:先做压水试验,即灌浆孔一次钻到全部深度,灌浆由孔底逐段向上进行,其中灌注时应先应用膨胀塞或止浆塞将灌浆孔内预先选定的孔段分开再进行。值得强调:若钻进过程中遇到钻进给水产生自流或不循环时,钻进工作应停止,而灌浆进行。此外,提高灌浆效果,可在预计到孔与孔之间串浆时,通过应用一个多灌浆塞系统来实现,即通过止浆塞灌浆法的变种。具体步骤为将灌浆塞放在所有串浆孔内最低浆带上部,再向孔内灌浆,其中应用允许的最大灌浆压力进行。优势是:对于钻进中发现的地质缺陷现象有利,即可通过膨胀塞隔离对此现象进行专门处理;其次作业效率提高,这主要是因为每孔只需支一次钻机,在孔的小段中压力冲洗和压水试验都能进行,且灌浆后不用钻进和清洗孔。缺点为:浆液有时节理绕过止浆塞或沿陡倾角裂隙,止浆塞也常常会损失,还有止浆塞在溶洞或蜂窝状溶蚀的岩石内难封闭。受止浆塞限制,灌浆孔孔径不能太小。
二、坝基固结灌浆的施工
(一)坝基固结灌浆的设计参数
在进行坝基固结灌浆施工前要先对坝基进行孔位和孔距的布置,在进行布孔的时候要依据方格形来进行,同时在将排距控制在三米左右,这样能够更好的加强布孔的效果。在施工中如果遇到地质缺陷的地方要将排距缩小,在具体的施工中可以按照下图的描述情况进行施工。在进行布孔的时候孔向也是非常重要的,为了更好的实现河床坝段的竖向钻孔,在进行施工前要在施工现场进行放样,在进行钻孔的时候也要保证其孔深达到一定的数值,这样能够更好的保证灌浆的质量。
(二)钻孔冲洗过程中应注意的问题
钻孔应注意的问题有5个方面:
1.对所有灌浆孔进行冲洗:冲洗的过程中需采取风水联合的方式从孔底向孔外进行;对十裂隙可以采用高压脉动的措施进行冲洗。
2.在坝基固结灌浆施土过程中,冲洗水压力应控制在灌浆压力的80%为宜,压力在>1MPa的情况下需要采用1MPa;冲洗风的压力则应该控制在灌浆压力的50%为宜,压力在>0.5MPa时需采用0.5MPao
3.在对裂隙冲洗的过程中,应在回水澄清10min之后停止,要求总冲洗时间控制在:单孔冲洗时间>30min串通孔冲洗时间>2h。在回水澄清之后开始灌浆时,要确保孔内残留的沉积物厚度蕊20cmo
4.要求正在灌浆的孔和刚结束灌浆的孔位置相近,并且二者一灌浆的间隔时间,24h,避免对裂隙进行冲洗。
5.在将所有灌浆孔冲洗完成后需要及时开始灌浆施土,如果由十某种原因不得不中断,并且中断时间>24h,就需重新进行冲洗。
(三)压水试验过程中应注意的问题
在进行压水试验时,需要将压水试验的压力控制在灌浆压力的80%左右,且,1MPa,压水时间20min。另外还应每隔5min测量一次压水流量的具体值,计算流量应取稳定量,透水率可以表示为9(Lu)。
(四)灌浆段长及压力
固结灌浆承受的力度和作业结束收工的成效息息相关,而且必须得有充足的理论来保证灌浆所受到的力,要本着压力伴随着深度成正比,没有覆盖的时候普通情况下稍微小,普通情况下浆液吸收程度和压力也是成正比,除了这些最好在施工地点实验确定具体手法,固结灌浆分组与承受力和作业条件都会由于施工状况的不同而有所不同,普通情况下运用分组灌浆,要是接触段并且深度是在&米上下的时候不会采用分组的手法,二用全部一次作业,要谨慎的地方在于一些裂缝在持续"岩石不整和渗漏状况多的地方,段长不能太长,并且一些地质恶劣的地方要特别注意,要是碰到渗漏的地质状况,灌溉的长度可根据具体状况延长,但最長不能超过数量。
(五)特殊状况的处理措施
在施工过程中出现串浆的情况是非常常见的,在出现这种情况以后要根据现场的施工情况和灌浆的情形对串浆的情况进行分析,同时要对串浆的串漏量进行分析,在漏量比较少的情况下,可以用棉花进行嵌堵,在外漏量比较大的情况下,可以用更加浓的浆液进行处理。在灌浆过程中也是会出现的吸浆量比较的情况,在这种情况下,要更加施工的情况进行不同的处理。对出现在边排位置的吸浆量比较大的情况,可以对出现的部位进行封闭,同时可以利用水泥净灌,在进行灌浆的时候要将灌浆的量控制在一定范围内,在凝固以后可以进行复灌。在灌浆过程中也是会出现冷却水管被打断的情况的,在很多的水利工程施中,经常会出现冷却水管钻断的情况,在出现这种情况的时候,可以用细石混凝土进行回填,同时要做好吊封的工作。同时在施工过程中要对管道进行很好的检查,对管道是否出现堵塞情况也要进行掌握,在后续的施工中也要对钻孔施工进行更好的控制。在施工过程中,很多的施工都是在无盖重的情况进行的,在这种情况下,通常是存在着透水性非常好情况的,同时在施工中灌性也是非常好的。在施工中,要进行次序灌浆,这样能够更好的对单位注灰量和透水性的规律进行掌握。
结束语
总结大坝基础固结灌浆补强加固技术在处理大坝基础渗漏方面效果十分突出,所以在水利工程中普遍使用,但因其施工环境的多变性和施工技术的复杂性,要求各建设施工单位在实际施工中和在实验室中不断地探索,收集各方面的经验教训,不断的完善,全面提高固结灌浆工程的质量。在施工中要严格按照现有的规范来操作,施工工艺严格进行参数控制和质量的控制,施工中遇到问题要及时记录并及时找到相应的解决办法,各单位间分工明确并积极配合,合理调配施工资源,最终达到即保证质量的同时又缩短工期的目的。
参考文献:
[1]李颖智.大坝基础固结灌浆补强加固施工技术分析[J].科技创新与应用,2014,13.
[2]崔凌芳,赵普鸿.水利工程建设中坝基固结灌浆施工技术[J].黑龙江水利科技,2013,05.
[3]徐守坡.水利工程中坝基固结灌浆的施工技术[J].水利建设与管理,2013,08.
[4]黄伟,杨泽煌.坝基固结灌浆施工措施[J].中国科技信息,2013,23.
[5]田原,王鹏,祝凌锋.水库大坝基础固结灌浆补强加固施工技术[J].中华建设,2012,02.