水利工程論文-試論固結(jié)灌漿在防滲墻砂卵礫石地層中的應(yīng)用.doc

水利工程論文-試論固結(jié)灌漿在防滲墻砂卵礫石地層中的應(yīng)用論文關(guān)鍵詞：砂卵礫石基礎(chǔ)；防滲墻工程；效果檢查論文摘要：介紹了固結(jié)灌漿在防滲墻砂卵礫石基礎(chǔ)中的成槽技術(shù)。某水利樞紐工程上下游圍堰砂卵礫石基礎(chǔ)由于采礦被人工擾動(dòng)、分選、堆積，其基礎(chǔ)處理采用槽孔砼防滲墻，為確保槽壁穩(wěn)定和工程安全，考慮對(duì)防滲墻導(dǎo)向槽上下游兩側(cè)的砂礫石基礎(chǔ)進(jìn)行固結(jié)灌漿處理，上游堰頂寬度10m，最大堰高31m，下游堰頂寬度10m，最大堰高13m。1工程概況該工程具有灌溉、生態(tài)、供水、發(fā)電、防洪等效益。水庫正常蓄水位739.50m，總庫容24.19億m3，正常蓄水位下庫容20.45億m3，死水位680m，死庫容1.27億m3，電站裝機(jī)容量140MW。工程規(guī)模為大（1）型。主要建筑物大壩、1#、2#副壩、泄水建筑物為1級(jí)建筑物；發(fā)電引水系統(tǒng)、廠房為3級(jí)建筑物，發(fā)電洞進(jìn)水口閘井按一級(jí)建筑物設(shè)計(jì)；圍堰等臨時(shí)建筑物為4級(jí)。2地質(zhì)條件2.1上游圍堰工程地質(zhì)河谷段（40250m）：河床寬120m，高程641.50m，河谷寬210m。河床覆蓋層厚911m，巖性為第四系全新統(tǒng)沖積砂卵礫石層，已完全被淘金者人工擾動(dòng)。下伏基巖為上石炭統(tǒng)（C3Ka+b）變質(zhì)砂巖，巖層產(chǎn)狀310NE70。根據(jù)鉆孔資料，強(qiáng)風(fēng)化層厚2.404.50m，弱風(fēng)化層厚2.509.50m，微風(fēng)化新鮮巖石堅(jiān)硬完整。該段巖體透水率q5Lu界限在基巖面以下4.4015.40m，q3Lu界限在基巖面以下5.9021.20m。2.2下游圍堰工程地質(zhì)河床段（0270m）：河床覆蓋層厚310m，巖性為第四系全新統(tǒng)沖積砂卵礫石層，已完全被淘金者人工擾動(dòng)。下伏基巖為上石炭統(tǒng)變質(zhì)砂巖，產(chǎn)狀為310315NE75，與圍堰軸線夾角約為89。根據(jù)鉆孔資料，強(qiáng)風(fēng)化層厚0.406m，弱風(fēng)化層厚0.503.80m，微風(fēng)化新鮮巖石堅(jiān)硬完整。該段巖體透水率q5Lu界限埋深在基巖面以下920m，q3Lu界限埋深在基巖面以下2023m。該段沒有大的斷層或節(jié)理通過，地質(zhì)條件較好。3施工程序總體施工程序?yàn)椋含F(xiàn)場(chǎng)施工測(cè)量土方開挖砂礫料回填（臨時(shí)施工平臺(tái)填筑）砼導(dǎo)向槽施工導(dǎo)向槽內(nèi)外回填砂礫石固結(jié)灌漿砂礫石補(bǔ)充固結(jié)灌漿。4主要施工方法該部位的河床砂礫石層，均為完全人工擾動(dòng)，級(jí)配差結(jié)構(gòu)松散。針對(duì)本工程地層的特殊和復(fù)雜性，防滲墻成槽工藝是一個(gè)主要的問題。為合理有效解決成槽工藝，從以下三個(gè)方面采取措施：一是防滲墻兩側(cè)的砂礫石先進(jìn)行固結(jié)灌漿；二是選用優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土護(hù)壁泥漿并合理摻入重晶石粉和燒堿，使泥漿具有較高的穩(wěn)定性支承孔壁；三是選用先進(jìn)的旋挖鉆機(jī)帶動(dòng)錐鉆、筒鉆和鑿巖鉆等配套鉆頭進(jìn)行主孔鉆造，遇到較大顆粒的塊石采用沖擊鉆破碎配合使用，副孔采用液壓抓斗直接抓取成槽，從而對(duì)砂礫石層的擾動(dòng)降低到最小程度。通過采取以上綜合措施，使防滲墻施工效率和質(zhì)量均得到了較大的提高。4.1灌漿布置砂礫石固結(jié)灌漿選擇砂礫石跟管鉆進(jìn)自下而上的分段灌漿的施工方案，取得了較好的效果。其布置方案為：在防滲墻兩側(cè)各布置一排灌漿孔，距墻體邊緣均為0.60m（排距2.20m），孔距1.30m，呈三角形布置，深度以見基巖為準(zhǔn)，分二序施工。因上下游左岸為主河道，當(dāng)右岸121m防滲墻完成以后左岸地下滲流相對(duì)集中，為確保左岸槽壁穩(wěn)定，固結(jié)孔進(jìn)行了合理調(diào)整，孔距變?yōu)?.600.80m，孔深以深孔（見基巖）和淺孔（67m）深淺交替布置，注灰量由原200kg/m控制提高到300kg/m，并在原兩排灌漿孔結(jié)束后，在其上下游又各增加一排補(bǔ)強(qiáng)灌漿孔，排距0.30m，與上期灌漿孔呈梅花型布置，注灰量以6080kg/m控制。4.2砂礫石固結(jié)灌漿施工工藝施工工藝為：造孔下PVC護(hù)壁管起拔套管下灌漿鉆具PVC管破碎灌漿封孔。造孔：采用風(fēng)動(dòng)履帶式跟管鉆機(jī)（PC460型）造孔跟管管徑140mm。鉆進(jìn)過程中，要求對(duì)砂礫石層、粉砂層，基巖面的分界線進(jìn)行記錄，以便對(duì)后期施工提供參數(shù)。下PVC護(hù)壁管和起拔套管：造孔結(jié)束后，將特制脆性PVC護(hù)壁管（=110mm）下入預(yù)留在孔內(nèi)套管中，起到護(hù)孔作用，PVC管下設(shè)完畢后，利用液壓拔管機(jī)（BG00型）將預(yù)留在孔內(nèi)的套管拔出。下灌漿鉆具和破碎PVC管：孔口下入127mm長(zhǎng)1m左右的孔口管，起到孔口封閉器和增加蓋重的作用。使用XY-型鉆機(jī)，鉆頭為特制的偏心合金鉆頭自孔底每3m一段逐段破碎PVC管和逐段灌漿。灌漿和封孔：灌漿采用自下而上分段純壓式灌漿，段長(zhǎng)3m左右，灌漿壓力0.1MPa0.2MPa或無壓灌漿（吃漿量較大時(shí)），開灌至結(jié)束水灰比均選用0.60：1，灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：如灌漿段吃漿量較大，以該段總注灰量達(dá)到200300kg/m標(biāo)準(zhǔn)結(jié)束；當(dāng)灌漿段吃漿量較小，以要求的灌漿壓力灌注510分鐘結(jié)束，每孔灌漿時(shí)間控制在1小時(shí)左右。灌漿結(jié)束后，使用水泥砂漿人工封孔。4.3砂礫石補(bǔ)強(qiáng)灌漿其施工工藝為采用XY-型鉆機(jī)，孔徑91mm，鉆到一定深度后將鉆具提出，改換56mm牙輪鉆具重復(fù)鉆進(jìn)，鉆至基巖面后，不提升鉆具，采用自下而上灌漿，漿液通過鉆桿進(jìn)入孔內(nèi)，邊提升鉆桿邊進(jìn)行灌漿至孔口一次性結(jié)束。灌漿壓力采用漿液自重壓力，水灰比選用0.60：1，其配比為每罐漿液420L中所需水270kg，水泥450kg，灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：按注灰量6080kg/m左右灌注，每段總注灰量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后即可結(jié)束。5砂礫石固結(jié)灌漿效果檢查5.1灌漿成果上游圍堰砂礫石固結(jié)罐漿總孔數(shù)193個(gè)（不包括延伸段），灌漿進(jìn)尺1650.40m，注入水泥243（t），平均單注147.20kg/m。下游圍堰砂礫石固結(jié)灌漿總孔數(shù)178個(gè)，灌漿進(jìn)尺1679.60m，注入水泥203（t），平均單注121kg/m。合計(jì)孔數(shù)371個(gè)，進(jìn)尺3330m，水泥注入量446（t），平均單注134kg/m。上下游圍堰左岸砂礫石補(bǔ)強(qiáng)灌漿進(jìn)尺1500m，水泥注入量120（t），平均單注80kg/m。5.2灌漿效果為了解砂礫石固結(jié)及補(bǔ)強(qiáng)灌漿效果，在上游左岸砂礫石補(bǔ)強(qiáng)灌漿結(jié)束后，分別布置了兩個(gè)檢查孔，樁號(hào)0+068.94和0+093.0m，采用合金鉆頭（孔徑108mm），干鉆法鉆進(jìn)取芯工藝，孔深分別為4.50m和5m。取芯結(jié)果反映，砂礫石巖心中均夾有水泥結(jié)石，厚度310mm，且兩孔底部（34m）處均取出0.20m長(zhǎng)水泥與砂礫石粘結(jié)一體的柱狀巖芯，說明具有較好的固結(jié)效果，對(duì)防滲墻成槽穩(wěn)定起到了重要的作用，達(dá)到了預(yù)期處理的目的。6結(jié)束語從本工程的施工過程來看，在導(dǎo)向槽兩側(cè)進(jìn)行固結(jié)