帷幕灌浆技术在水库除险加固中的应用

帷幕灌浆技术在水库除险加固中的应用

工程施工SMALLHYDＲOPOWEＲ2014No.6，TotalNo.180帷幕灌浆技术在水库除险加固中的应用徐明江，崔武虎(安徽同济水电建安有限公司，安徽滁州239200)边区域的地质调查得知，水库区内周边不存在大型1工程概况构造断裂带，近代周边无断裂及地震活动。根据库溪口水库位于湖南省湘乡市内，大坝位于双峰区构造稳定性评价标准，水库区域构造的稳定性属3县境内，建于1958年，正常库容为393.50万m，于相对稳定。3总库容为482.00万m，属于小(1)型水库。水库(3)溢洪道的边坡稳定性分析。水库左岸为溢洪经多年运行，在坝基和坝肩等多处部位都存在不同道，左岸地形山坡的坡度为13°～17°，山坡为厚度程度的渗漏现象，局部渗漏较为严重，对水库大坝4.2～5.9m的强风化带和厚度1.7～4.9m的全风化带。的安全和稳定造成了影响;景观设计部门研究决定溢洪道的边坡容易发生局部失稳及崩塌，对溢洪道的对大坝进行防渗灌浆处理。安全稳定造成影响。水库溢洪道的入口底板为全风化带，厚度为8.1m。由于容易发生渗漏及容易受到冲2工程地质条件及除险加固方案刷，因此必须进行加固和防渗处理。2.1工程地质条件分析(4)水库库区边坡稳定性分析。水库库区的水库位于山区，地貌属于低山区，山峰较多，边岸基本上全部为残坡积碎石土，库区边岸的坡度海拔基本都在110～230m左右，水库库区汇水面的为12°～18°。通过对历史资料进行调查，库区边坡分水岭最高峰的海拔为230m。水库周边地形环境未发生大型或中型滑坡现象，边坡较为稳定。为山间盆地，周边山体的坡度为10°～18°之间。水3帷幕灌浆技术的应用库坝址处于两山对峙不对称“U”型谷位置，坝顶到坝脚(场地面标高)为21.11～29.26m。坝区覆3.1准备工作盖层主要以坡积和洪冲的碎石类土为主，坝区的基(1)钻孔布置。在混凝土防渗墙以下，弱风岩主要为软质岩。化岩层的透水率超过5Lu的部分，进行帷幕灌浆处2.2除险加固方案分析理，沿着防渗墙中心线部分进行布置，孔距设置为(1)水库库区的适应性分析。由于本水库所2m，底线为到5Lu线以下5m位置;防渗设计的标处地形为三面环山，周边山林植被发育状况良好，准为采用帷幕灌浆处理后基岩的透水率不超过在地貌条件上属于小型水库建设的优良场地。通过5Lu。帷幕灌浆孔按照3个次序进行施工，首先施对水库区域资料的调查及实地调研，水库区内工一序孔，先设先导孔，目的是优化和调整设计参28.2m浸没线以下部分不存在土洞及溶洞等倒水构数，先导孔的间距约为15m，孔深度为超出其他灌造，但是存在较厚的风化层，中风化和强风化岩性浆孔5m以上。一序孔施工完成后，开始二序孔施比较破碎，具有中等透水性。水库库区右岸的山体工，之后完成三序孔施工。在正式开展帷幕灌浆施覆盖土层相对稳定，不存在泥石流或大型滑坡等不工前，要开展帷幕灌浆试验，通过试验来确定最终良地质作用。施工参数。(2)水库坝址的稳定性分析。通过对水库周(2)帷幕灌浆材料选择。按照《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T5148—2012)和《土坝灌浆技术规范》(DL/T5238—2010)，采用收稿日期:2014－09－18作者简介:徐明江(1969－)，男，工程师，主要从事水利帷幕灌浆制成水泥浆。通过开展现场灌浆试验和室工程施工管理工作。内试验，将试验结果报送至监理单位，得到批准后·68·n小水电2014年第6期(总第180期)工程施工在监理人监督下，加入掺合料、外加剂和化学材得大于20cm。料。按照设计要求处理浆液后要过筛进行处理，而(3)制浆。溪口水库除险加固中，采用水泥后才可进行灌浆施工。品种为42.5的普通硅酸盐水泥，水泥的细度要通3.2施工工艺过80μm的方孔进行筛选，其余量不能超过5%。主要流程为钻孔—冲洗—压水试验—灌浆和封选择的水泥具有出厂合格证，经过抽样检测合格，孔等步骤。在施工过程中，必须要严格按照施工工不得使用受潮结块水泥或不合格水泥，不合格水泥艺流程进行施工，确保工程施工质量。在开始灌浆要及时清理出施工现场，避免混入。制浆过程中的施工前，要对钻孔孔隙进行冲洗，冲洗到孔内返回用水直接从水库中抽取。制浆采用磅秤称重，称重为清水为标准，冲洗完成后应进行简易压水，同时的误差要控制在5%以内，对于水泥类材料，必须进行透水率计算。制浆、灌浆施工过程中要严格按要采用重量称重法。配置各类浆液时必须要搅拌均照配比过磅秤称料，浆液搅拌时间要超过3min。制匀，搅拌完成后要测定浆液的密度。在除险加固施浆过程中，要随时注意浆液的比重，通常由于吃浆工过程中，要及时对进场的水泥浆液进行计量，严量较大，在开始制浆后每隔3～5min要进行流量测格按照设计的配合比进行制浆。一般情况下，利用试。应安排专人负责灌浆压力控制，记录灌浆压力高速搅拌机进行搅拌，水泥浆液的搅拌时间要控制及流量和浆液配比等重要施工参数。进行封孔施工在30s以上。在使用浆液前，必须要进行筛选，从时，可以采用人工封孔或机械封孔方式，确保灌浆制浆到浆液使用完成的时间要控制在4h以内。在段的浆液要饱满，覆盖层要密实。拌制过程中，要在细水泥浆液及稳定浆液中加入适(1)钻孔。选择型号为XY—2B的回转式地量的减水剂，并用高速搅拌机进行搅拌，水泥浆液质钻机，搭配钻杆型号为50，钻孔的位置和设计从制备完成到使用完成的时间要控制在2h以内。的位置偏差要控制在100mm以内。如果出现孔位在制浆过程中，要按照设计要求，对制浆材料变更时，必须要征得设计单位的同意，同时要将实进行称重，合理控制制浆材料配合比，称重的误差际孔位相关信息做好记录。钻机钻孔过程中必须要要低于5%。对搀和剂和投料量要严格控制。拌制确保孔向准确，安装钻机时必须要平正稳固。在钻细水泥浆液时，加入减水剂同时应采用高速搅拌机好的孔内要埋设孔口管，选择孔口管时孔径为进行拌合，将拌合速度控制在1200r/min以上，搅127，孔口管的方向和钻机立轴方向必须要保持拌时间从制备到使用完成后的时间要低于2h，浆液过与设计的孔向一致。钻机钻孔过程中，应采用较长筛后应进入输浆管内进行灌浆施工。对于制浆过程中的粗径钻具，适当控制钻机的钻进压力，保证钻孔形成的废料和废浆要及时进行清理，避免混入灌浆材的孔壁完整平直。钻孔过程中要对灌浆孔分段进行料中。孔斜测量，一旦发现偏斜超过设计要求时要立即采(4)灌浆施工。选择的搅拌机要同高速制浆取补救或纠正措施。钻机钻孔过程中，必须要对灌机以及配置的灌浆泵排浆量相适应，确保能够保持浆孔的岩性、岩层及孔内情况详细记录，将具体情连续、均匀的拌制浆液。在溪口水库帷幕灌浆施工况及时上报至监理单位。钻孔过程中，遇到塌孔、过程中，采用了三缸柱塞式灌浆泵，灌浆泵型号为洞穴及裂隙发育漏水严重或出现掉块无法轻易钻进BW—150，灌浆泵必须要具有足够的排浆量和稳定且无法采用常规水泥浆进行灌浆时，必须要严格按的工作性能，设备的容许工作压力必须要大于最大照设计要求采用抛填级配料及时进行灌浆处理，处灌浆压力的1.5倍。灌浆的管路要能够承受最大灌理完成后才可继续钻孔。待钻孔结束时，要对孔口浆压力1.5倍以上的压力，确保浆液的畅通流动。进行堵盖，做好保护工作，避免杂物进入孔洞中。在灌浆孔口和灌浆泵两端设置压力表，确保灌浆压(2)冲洗。在对钻孔进行冲洗时，冲洗的水压力维持在压力表最大标值的1/4～3/4。控制为灌浆压力的80%，当冲洗水压大于1MPa对溪口水库进行加固除险施工时，采用了3个时，采用水压为1MPa。冲洗的风压采用灌浆压力次序进行施工。坚持逐渐加密的原则，先对一序孔的50%，当风压大于0.5MPa时，采用风压为进行施工，采用少灌多复的施工方法;施工完成后0.5MPa。冲洗至返回清水后10min结束，控制总冲进行二序孔和三序孔施工。灌浆过程中，按照由下洗时间不低于30min。如果回水无法达到预期要求，至上的顺序，分段进行灌浆。灌浆的段长设置为每必须要继续进行冲洗，冲洗后孔内的沉积物厚度不段5～8m，施工过程中如果遇到特殊情况，要及时·69·n工程施工SMALLHYDＲOPOWEＲ2014No.6，TotalNo.180适当进行调整。在灌浆过程中，灌浆孔口的压力要灌浆压力、夯实裂缝，当裂缝较大时，要按照翻筑低于0.05MPa。灌浆孔口压力在开始正式灌浆前的的方法进行处理。发生喷浆时要拔管进行排气，同试验中分析而出，具体标准以坝身不产生大变形、时要降低灌浆压力和输浆量及降低浆液深度;发生不冒浆、不产生新裂缝及洞身不变形为准。灌浆施串浆时，要降低灌浆压力或堵塞串浆孔口。工时，要按照由稀到浓的原则进行灌浆，水灰比控最后，要做好封孔收尾工作，采用浓浆对孔口制比例为6∶1，逐渐变化为5∶1、3∶1、2∶1，进行封闭，而后回填。灌浆过程中要做好施工记逐渐增加浓度。开始灌浆施工后，要尽量技术升高录，以便施工完成后进行检验、验收。灌浆完成后浆压力到规定数值，当单位吸浆量较大且压力上升14d内要进行灌浆质量检测，检查孔数量为灌浆孔困难时，要采用限制进浆量的方法进行灌浆。如果总数的10%。在1个单元工程或1个坝段内至少孔眼位置或裂缝出现冒浆现象时，不能急于封堵，要布置1个检查孔，检查孔要按照设计要求提取岩而要待冒浆为稠浆后，将灌浆压力降低，再采用麻芯，而且要对灌浆封孔质量进行抽样检测。丝、碎布等进行封堵。封堵完成后，逐渐升高压力5结语到规定数值，直至冒浆为止。灌浆施工过程中，灌3在溪口水库除险加固过程中，采用帷幕灌浆施浆量要控制在每米0.3～0.5m之间，每孔位灌浆的次数要超过5次。当灌浆压力处于规定标准，孔工技术对渗漏部分进行处理具有较为显著的效果。段的吸浆量高于0.4L/min或0.6L/min时，继续进由于帷幕灌浆施工技术能适用于砂砾石坝基、基岩行30min灌浆，而后可以结束灌浆。坝基和砂土坝基的防渗漏处理，适用性较好，能够满足技术要求。4施工注意事项参考文献:采用帷幕灌浆施工技术时，灌浆中要及时监测［1］王璐华．帷幕灌浆技术在白泥坡水库除险加固工程中各管的进浆情况。首先要查看胶管是否存在蠕动现的应用［J］．中国水利，2010(18):21－23，20．象，存在蠕动现象表明进浆迅速，如果无法查看到［2］占康英．帷幕灌浆技术在水库除险加固工程中的应用蠕动现象，要采用手摸方法，感觉胶管有振动时，研究［J］．现代商贸工业，2011，23(19):261－263．［3］马晓东．水库除险加固中帷幕灌浆技术的应用探讨表明进浆顺利;当感觉胶管振动不明显或较轻时，［J］．中国水运(下半月)，2011，11(10):182－183．可以采用将胶管靠近耳朵旁听声音的方法进行验证，［4］蒙延禄．小型水库除险加固中帷幕灌浆技术的应用［J］．现代物业，2011，10(7):58－59．如果管内发出嗤嗤声音，表明灌浆持续。当确认在［5］邓新伟．综合灌浆技术在水库加固中的应用［J］．中国常压下不进浆时，要适当增加压力，继续进浆。农村水利水电，2005，(8):83－84．另外，要尽量避免坝面出现裂缝。灌浆施工过■程中，要及时处理冒浆、裂缝、喷浆、串浆和塌陷责任编辑吴昊等异常现象。冒浆时要尽量减少输浆量，同时要降低灌浆压力和浆液的深度;发生裂缝时要及时减少檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴(上接第67页)孔压力第一段0.6～0.8MPa，第二段1.0～查孔的成果，考虑现有规范和结合实际工程地层基1.2MPa。岩透水率情况及省水利厅批文(浙水管＜2012＞4结语68号)要求，经多方论证，确定帷幕灌浆控制指标由原来的1Lu值调整为2Lu值。完成帷幕灌浆后，每坝段重新布置检查孔1调整后新增孔主要布置在廊道内，孔位在个，共布置检查孔6个，进行压水灌浆13段，每W15至W74(1～6坝段)之间，孔数约60个，段透水率均≤2Lu，满足设计防渗设计标准。在原设计帷幕孔距3m基础上，中间增补1个孔，■加密后孔距为1.50m(帷幕轴线位置不变)。新增孔孔深要求深入基岩以下7m，分二段灌浆，第一责任编辑吴昊段为接触段，段长2m;第二段段长5m。新增灌浆·70·