《高噴試驗(yàn)方案》word版

1、目 錄 TOC o 1-3 h z HYPERLINK l _Toc127692744 1、工程概況 PAGEREF _Toc127692744 h 2 HYPERLINK l _Toc127692745 2、試驗(yàn)條件 PAGEREF _Toc127692745 h 2 HYPERLINK l _Toc127692746 2.1造孔機(jī)械 PAGEREF _Toc127692746 h 2 HYPERLINK l _Toc127692747 2.2高壓旋噴灌漿方法及主要工藝參數(shù) PAGEREF _Toc127692747 h 2 HYPERLINK l _Toc127692748 3、試驗(yàn)?zāi)康?

2、PAGEREF _Toc127692748 h 2 HYPERLINK l _Toc127692749 4、注水試驗(yàn)方案 PAGEREF _Toc127692749 h 3 HYPERLINK l _Toc127692750 5、試驗(yàn)成果報(bào)告 PAGEREF _Toc127692750 h 4 HYPERLINK l _Toc127692751 6、試驗(yàn)墻體施工 PAGEREF _Toc127692751 h 5 HYPERLINK l _Toc127692752 6.1施工準(zhǔn)備 PAGEREF _Toc127692752 h 5 HYPERLINK l _Toc127692753 6.2主要

3、施工方法 PAGEREF _Toc127692753 h 6 HYPERLINK l _Toc127692754 6.3質(zhì)量要求 PAGEREF _Toc127692754 h 10 HYPERLINK l _Toc127692755 6.4 質(zhì)量控制措施 PAGEREF _Toc127692755 h 11 HYPERLINK l _Toc127692756 6.5施工過程控制 PAGEREF _Toc127692756 h 11 HYPERLINK l _Toc127692757 7、施工計(jì)劃 PAGEREF _Toc127692757 h 121、工程概況水庫大壩為粘土心墻砂殼壩，最大壩

4、高47.5m，壩頂高程100m，壩頂長230m，寬6.4m，設(shè)計(jì)加固的防滲墻軸線平行于壩軸線方向，距壩軸線下游31.045m，穿過壩體砂殼、粘土心墻、原河床砂卵石層至基巖。粘土心墻土料混雜，以粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)壤土為主，含有風(fēng)化中粗砂和礫石，平均干密度1.63g/cm3，平均滲透系數(shù)1.2110-4cm/s，壩體砂殼填料成分差異較大，主要以礫卵石為主，含有塊石，平均干密度1.57g/cm3；原河床砂卵石層最大厚度約4.56.5m，含有粒徑較大的卵石，透水性強(qiáng)；下部基巖體為單一的花崗巖，其中巖體上部有輕微風(fēng)化。2、試驗(yàn)條件由于類似地質(zhì)條件下高壓噴射灌漿在省內(nèi)外已進(jìn)行過工藝試驗(yàn)，工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也較多，為

5、了減少本工程試驗(yàn)工程量，加快工程進(jìn)度，有些經(jīng)證明比較成功的經(jīng)驗(yàn)及工藝參數(shù)，本工程擬直接采用，不再進(jìn)行摸索試驗(yàn)，據(jù)此初步選定的試驗(yàn)條件有：2.1造孔機(jī)械選用XY-1型、XY-2型液壓回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)。2.2高壓旋噴灌漿方法及主要工藝參數(shù)高壓旋噴灌漿采用老三管法。采用的主要工藝參數(shù)見表1。表1高壓旋噴灌漿主要工藝參數(shù)表水壓力（Mpa）3540噴射管提升速度(cm/min)8流量（L/min）7080噴射管旋轉(zhuǎn)速度(r/min)8空氣壓力（Mpa）0.7進(jìn)漿濃度(g/cm3)1.551.65風(fēng)量（m3/min）1.0回漿濃度(g/cm3)1.21.3漿液壓力（Mpa）0.10.5流量（L/min）7080

6、3、試驗(yàn)?zāi)康谋敬卧囼?yàn)擬達(dá)到以下三個(gè)目的：選定鉆機(jī)有效的鉆進(jìn)方法，以保證有效成孔、孔斜率能控制在0.5%以內(nèi)；按照要求達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)，選定高壓旋噴灌漿防滲墻采用的高噴孔孔距；確定本工程高壓旋噴灌漿防滲墻采用的高噴施工工藝及相關(guān)參數(shù)，制定相應(yīng)的操作規(guī)程。4、試驗(yàn)方案按設(shè)計(jì)單位的要求和監(jiān)理人的指示，選擇地質(zhì)條件有代表性的區(qū)段，先形成一段連續(xù)的高噴截滲墻。然后在墻體中心線上相鄰兩孔高噴凝結(jié)體的搭接處，布置檢查孔進(jìn)行注水試驗(yàn)。初擬試驗(yàn)段布置于大壩樁號(hào)右23.20右16.2處，距大壩軸線31.045m（根據(jù)地質(zhì)資料該處地質(zhì)情況較為復(fù)雜、卵石層較厚），采用下圖的布置方式（按不同的孔距0.8m、1.2m、1.

7、5m共布置高噴孔7個(gè)，底部深入基巖1.0m，頂部噴灌至粘土心墻槽底以上3m形成一段連續(xù)的墻體）。 高壓噴射范圍線 17高噴孔施工全部完成，形成一段連續(xù)的高噴截滲墻后，根據(jù)監(jiān)理人指示，在地層復(fù)雜、漏漿嚴(yán)重、可能存在質(zhì)量缺陷的相鄰兩孔搭接處，鉆孔進(jìn)行注水試驗(yàn)。鉆孔自上而下分兩段進(jìn)行，其中第一段待高噴成墻7天后，鉆孔直徑130mm，鉆深至高噴墻頂以下20cm，在孔內(nèi)下108mm鋼質(zhì)實(shí)管，底部與高噴墻連接處用水泥漿封閉，連接段水泥漿待凝14天后進(jìn)行第二段鉆孔，選用76mm的鉆具，底部深至基巖面，然后進(jìn)行注水試驗(yàn)（高噴灌漿結(jié)束后28天），測定計(jì)算墻體滲透系數(shù)，并與原狀滲透系數(shù)相比，檢查是否符合設(shè)計(jì)要求，

8、整理形成試驗(yàn)成果報(bào)告。5、試驗(yàn)成果報(bào)告5.1試驗(yàn)成果報(bào)告內(nèi)容包括：概況、試驗(yàn)經(jīng)過、試驗(yàn)成果及分析意見、施工中應(yīng)采用的施工方法及工藝建議。5.2 注水試驗(yàn)及滲透系數(shù)計(jì)算：注水試驗(yàn)采用常水頭注水量求得穩(wěn)定注水量與穩(wěn)定常水頭值。鉆孔注水采用下述公式（非完整孔注水試驗(yàn)）計(jì)算滲透系數(shù)。K=0.366Q*lg(R/r0)h0*S0 公式中代號(hào)意義詳見下圖5-1所示。其中： K滲透系數(shù)（cm/s） Q向孔內(nèi)注入的穩(wěn)定注水量（m3/s）影響半徑，以一半墻體厚度計(jì)（m） r0鉆孔半徑（m）h0孔內(nèi)水位至孔底距離（m） S0孔內(nèi)水位至天然地下水位距離（m） 2r0孔內(nèi)水位S0 天然地下水位 h0基巖圖5-16、試

9、驗(yàn)墻體施工6.1施工準(zhǔn)備6.1.1現(xiàn)場布置修筑操作平臺(tái)，整理現(xiàn)場，實(shí)現(xiàn)“三通”（水通、路通、電通），備足材料，安排機(jī)械進(jìn)場，進(jìn)行機(jī)械試運(yùn)轉(zhuǎn)，檢測檢驗(yàn)設(shè)備的計(jì)量裝置，做好廢漿排放措施。6.1.2技術(shù)準(zhǔn)備現(xiàn)場材料試驗(yàn)根據(jù)選定的漿液比重，進(jìn)行現(xiàn)場配合比試驗(yàn)。初步選定的漿液性能參數(shù)如下表，配合比試驗(yàn)成果包括漿液拌制時(shí)間、漿液密度、漿液流動(dòng)性、漿液的沉淀速度和沉淀穩(wěn)定性、漿液的凝結(jié)時(shí)間（初凝和終凝）以及漿液固結(jié)體密度、強(qiáng)度、彈性模量和透水率等。表2漿液的配比與控制參數(shù)表漿液名稱純水泥漿備注配合比水: 水泥=0.8:1水泥選用P.O32.5級(jí)漿液比重1.596配置程序混合后攪拌使用部位基巖、砂卵石與粘土心

10、墻施工設(shè)備與試驗(yàn)儀器：見下表表3施工設(shè)備與試驗(yàn)儀器一覽表設(shè)備名稱型號(hào)及規(guī)格生產(chǎn)能力數(shù)量狀態(tài)地質(zhì)鉆機(jī)XY-135m/d1良好地質(zhì)鉆機(jī)XY-250m/d1良好高噴臺(tái)車YGP-560m/d1良好高壓水泵3X-5075-80L/min1良好空壓機(jī)YV-6/81m3/min1良好攪灌機(jī)WJG-100（高速）100L/min1良好泥漿泵HB-8080L/min1良好泥漿攪拌機(jī)J-200（高速）100L/min1良好比重稱1-2量程1良好比重計(jì)(野外用)1-2量程20新購水平尺2新購測斜儀JJX-3B1新購鋼卷尺100m1新購技術(shù)交底方案批準(zhǔn)后，項(xiàng)目部立即組織施工技術(shù)人員對施工班組進(jìn)行交底。6.2主要施工方

11、法6.2.1施工工藝流程試驗(yàn)孔鉆孔灌漿檢查孔鉆孔試驗(yàn)成果分析、整理注水試驗(yàn)6.2.2單孔施工工藝流程表面硬物清理作業(yè)層平整測放孔位鉆機(jī)就位，整平鉆孔臺(tái)車就位調(diào)整試噴，下噴射管噴漿施工檢查充填封孔移 機(jī)水泥漿制備冒漿6.2.3施工布置示意圖造 孔鉆 機(jī)高 噴機(jī) 組施工軸線拌漿平臺(tái)空壓機(jī)漿泵拌漿拌漿高壓水泵6.2.4主要環(huán)節(jié)施工測量定孔按試驗(yàn)孔孔位布置放線定孔位，每孔誤差不大于12cm，用木樁或竹樁固定，標(biāo)上孔號(hào)，并妥善保護(hù)。鉆機(jī)造孔造孔采用XY-1、 XY-2型地質(zhì)鉆機(jī)，合金鉆頭泥漿護(hù)壁回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，基巖采用金剛石鉆頭。鉆孔前校對孔位，確定孔位無誤后將鉆機(jī)移至鉆孔位置，對準(zhǔn)孔位，然后用水平尺調(diào)整機(jī)身

12、水平，立軸垂直，墊平，墊牢機(jī)座，測試無誤后方可開鉆。以控制成孔垂直度。開鉆時(shí)輕壓慢鉆，鉆進(jìn)中質(zhì)檢員經(jīng)常用水平尺檢查鉆機(jī)立軸的垂直度。鉆進(jìn)過程中隨時(shí)注意鉆機(jī)的工作情況，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并糾正，鉆進(jìn)中對地層情況要詳細(xì)記錄，直至鉆至設(shè)計(jì)深度。記錄時(shí)對漏漿、掉鉆等特殊情況要詳盡記錄。鉆進(jìn)過程中，如若出現(xiàn)泥漿嚴(yán)重漏失，孔口不返漿時(shí)，應(yīng)查明原因，采取有效措施。根據(jù)我單位以往施工經(jīng)驗(yàn)，采取下面的處理辦法。充填堵漏：停止鉆進(jìn)，開始向孔內(nèi)投入泥球或摻加25mm機(jī)制砂，直至孔內(nèi)泥漿液面升起時(shí)再繼續(xù)鉆進(jìn)，摻加的原則是先細(xì)后粗，先少后多。這種方法不僅是為了順利鉆孔，更重要的是形成反濾，為高噴灌漿提供施工條件。鉆孔施工

13、時(shí)，要嚴(yán)格控制成孔垂直度。按設(shè)計(jì)要求測量孔斜，應(yīng)使孔斜率降至最低，要求孔底偏斜率不大于0.5%，以確保防滲墻的搭接可靠。鉆孔測斜是檢驗(yàn)成孔質(zhì)量的重要手段，必須有正確的使用方法和高精度的測斜儀器。在本工程中我單位擬采用上海地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的JJX3B型測斜儀，精度高，可以直接測量孔斜頂角，經(jīng)處理后得到鉆孔孔斜率。鉆進(jìn)暫?；蚪K孔待噴時(shí)，在孔口加蓋保護(hù)，并應(yīng)防止孔內(nèi)塌孔。下噴射管將高噴臺(tái)車移至孔口處，先進(jìn)行地面試噴。噴射管按要求下到設(shè)計(jì)深度，誤差不大于10cm，同時(shí)將井口轉(zhuǎn)動(dòng)裝置調(diào)整好，并與其它工序相互配合，作好灌漿前的準(zhǔn)備工作。制漿不合格的水泥嚴(yán)禁使用。嚴(yán)格按配合比與程序制漿。水泥采用重量稱量法，稱

14、量誤差應(yīng)小于5%；漿液必須攪拌均勻并測定漿液密度。施工中隨時(shí)對現(xiàn)場水泥進(jìn)行計(jì)量。 水泥漿的攪拌時(shí)間不少于30s。漿液自制備至用完時(shí)間少于2h。漿液控制過程中應(yīng)保持均勻上料，使?jié){液比重保持在要求的范圍內(nèi)。制漿站嚴(yán)格按配比配置漿液，并及時(shí)泵送，輸送水泥漿的流速1.42.0m/s，制漿站每半小時(shí)測定漿液比重一次，并對制漿量及比重作詳細(xì)記錄，如漿料發(fā)生變化，應(yīng)隨時(shí)加測。噴射灌漿噴射管下至設(shè)計(jì)深度后，同時(shí)啟動(dòng)高壓水泵、空壓機(jī)、泥漿泵等設(shè)備，各工藝參數(shù)調(diào)整到設(shè)計(jì)要求，送入符合質(zhì)量要求的水、氣、漿，噴射13min，待孔內(nèi)漿液冒出孔口后，即按設(shè)計(jì)的提升、旋轉(zhuǎn)速度，自下而上開始邊噴射、邊旋轉(zhuǎn)、邊提升，直至設(shè)計(jì)的

15、終噴高度，停噴并提出噴射管。噴射完成后，應(yīng)及時(shí)將各管路沖洗干凈，不得留有殘?jiān)?，以防堵塞，特別是漿系統(tǒng)更要特別注重。一般是將漿液換成水進(jìn)行連續(xù)沖洗，直至管路中出現(xiàn)清水為止。在灌漿過程中隨時(shí)檢查漿液比重，注意孔口冒漿現(xiàn)象，如冒漿量超過20%或不返漿時(shí)，應(yīng)按YSJ21092、YBJ4392第條的規(guī)定及時(shí)進(jìn)行處理，參見5.5的有關(guān)措施。該工程孔深較大，需卸管，卸管后需將噴射管下放，搭接長度大于200mm。噴射過程中應(yīng)隨時(shí)檢查設(shè)備運(yùn)行狀況，做好各環(huán)節(jié)配合，避免中斷?；貪{利用從孔口冒出的部分漿液，除被切割的地層顆粒外，大部分為水泥漿，將冒漿導(dǎo)入沉淀池，使地層顆粒沉淀，并盡快將無沉淀的水泥漿泵送到攪拌機(jī)回收

16、利用，這樣即可以節(jié)約成本又能保護(hù)環(huán)境?；毓喾饪讎娚浣Y(jié)束后，應(yīng)連續(xù)將冒漿回灌至孔內(nèi)，直至孔內(nèi)液面不下降為止。非灌漿段利用回漿封填。棄漿排放舍棄的漿液沿排漿溝排放到指定地點(diǎn)。6.2.5特殊情況的處理冒漿處理：高噴灌漿時(shí)，一部分漿液與地層攪混進(jìn)入地層，另一部分漿液由孔壁流出地面，俗稱冒漿。從冒漿成份和流量大小可大致了解噴射灌漿情況和地層情況。冒漿量的大小與噴射類型、被灌地層和進(jìn)漿量有關(guān)。冒漿量過大和過小均屬不正常，應(yīng)及時(shí)分析原因予以處理。如因地層中有較大空隙引起的不冒漿，可灌注粘土漿或加細(xì)砂、中砂，待填滿空隙后再繼續(xù)正常噴射。冒漿量過大，通常是有效噴射范圍內(nèi)與注漿量不相適應(yīng)有關(guān)，可通過提高噴射壓力或

17、適當(dāng)縮小噴嘴孔徑或適當(dāng)加快提升速度來解決。凹穴處理：噴射灌漿后，由于重力作用和漿液性能本身的特性，噴射灌漿形成的漿、氣、土混合液，在逐漸凝固硬化、固結(jié)的前期，其表面因析水沉淀而出現(xiàn)一定程度下陷，形成凹穴。凹穴的深度與土質(zhì)、漿液的性能、凝結(jié)體的直徑等因素有關(guān)?？刹捎孟旅娣椒ㄌ幚怼Ｔ趪娚涔酀{完畢時(shí)即連續(xù)或間斷的向噴射孔內(nèi)靜壓灌注漿液，直至孔內(nèi)混合液凝固不再下沉。高噴灌漿應(yīng)全孔連續(xù)作業(yè)施工，因故中斷時(shí)，應(yīng)進(jìn)行復(fù)噴，每當(dāng)拆卸噴射管后，其復(fù)噴長度不小于0.2m。在高噴灌漿施工過程中，出現(xiàn)壓力突降或驟增，孔口回漿濃度或漿量異常等情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)處理。供漿正常情況下，孔口回漿密度變小不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)加大

18、進(jìn)漿密度或進(jìn)漿量。若發(fā)生串漿，應(yīng)填堵被串孔，待灌漿孔高噴灌漿結(jié)束，應(yīng)盡快進(jìn)行被串孔的掃孔、灌漿或繼續(xù)鉆進(jìn)。嚴(yán)重漏漿時(shí)應(yīng)摻加粗骨料或采用速凝劑以防止?jié){液流失，直至返漿正常。裂縫處理：如壩面出現(xiàn)縱向裂縫，應(yīng)分析發(fā)生原因，如果是濕陷裂縫，可以繼續(xù)灌漿，如果是劈裂縫，應(yīng)加強(qiáng)觀測，當(dāng)裂縫發(fā)展到控制寬度時(shí)，應(yīng)立即停灌，待裂縫基本閉合后再進(jìn)行噴射灌漿。如壩面出現(xiàn)橫向裂縫時(shí)，應(yīng)立即停灌檢查。如果裂縫深度較淺，可以開挖用粘土回填夯實(shí)后繼續(xù)灌漿，如果裂縫深度較深，可用稠漿灌注裂縫，先灌上游，再灌下游，后灌中間。6.2.6其它操作工藝下管前準(zhǔn)確確定噴管下管深度，確保凝結(jié)體的有效連接。下管時(shí)采取換低壓送水、氣、漿等方

19、法，以防噴嘴的堵塞。嚴(yán)把“冒漿”關(guān)口，冒漿不正常或不冒漿時(shí)不能提升。噴射時(shí)嚴(yán)密注視各系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理。接、卸換管時(shí)要迅速防止坍孔和堵嘴。噴射中，接、卸換管及事故處理后的下管時(shí)，要比原停噴高度下落20cm以上，以使板墻上下連貫。深層噴射時(shí)，為防止噴射管的扭斷或埋管，在噴漿開始時(shí)即轉(zhuǎn)動(dòng)和提升。施工結(jié)束后，立即拔出噴射管，利用高壓水徹底清洗注漿管路，保證孔的正常噴射。6.3質(zhì)量要求孔深：深入基巖內(nèi)1m以上；孔斜：鉆孔偏斜率小于0.5%；墻體滲透系數(shù)：Kn10-610-7；材料：普通硅酸鹽水泥，水泥標(biāo)號(hào)不低于32.5級(jí)，新鮮無結(jié)塊。6.4 質(zhì)量控制措施放線：嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙文件要求和監(jiān)理人員指示進(jìn)行，認(rèn)真記錄放線過程，報(bào)請監(jiān)理進(jìn)行復(fù)查核對，準(zhǔn)確無誤后再進(jìn)行下一道工序。對孔：鉆機(jī)對孔孔位偏差2cm，孔序孔號(hào)準(zhǔn)確無誤，由現(xiàn)場質(zhì)檢員進(jìn)行核實(shí)。鉆機(jī)調(diào)平：為保證鉆孔垂直，開鉆前必須對鉆機(jī)進(jìn)行調(diào)平，利用水平尺進(jìn)行檢測，質(zhì)檢員復(fù)檢并請監(jiān)理人員認(rèn)可。造孔：為保證孔斜率0.5%，開鉆時(shí)輕壓慢鉆，鉆進(jìn)中質(zhì)檢員經(jīng)常用水平儀檢查鉆機(jī)立軸的垂直度。下管：在噴射管外壁標(biāo)上尺寸，保證噴射管下至設(shè)計(jì)深度，下管到位，經(jīng)質(zhì)檢員檢查，監(jiān)理人員認(rèn)可方可提升。漿液：制漿站要連續(xù)送出符合配比的漿液，每30分鐘用比重計(jì)稱測一次漿液比重