浅谈水库除险加固中灌浆技术的应用

浅谈水库除险加固中灌浆技术的应用

浅谈水库除险加固中灌浆技术的应用摘要：近年来，水库是生活用水的保障，也是经济发展的基础，但因运行较长等原因容易出现渗水现象，木文就高喷灌浆技术和帷幕灌浆技术在水库除险加固中的应用进行研究探讨。关键词：水库；除险加固；灌浆技术屮图分类号：TV62文献标识码：A文章编号：引言：一、高喷灌浆技术的应用1、高喷灌浆现场为保证高压喷射灌浆施工的顺利进行，确保工程质量，检查高喷灌浆工艺参数设计的合理性、成墙的可靠性，在地质条件具冇代表性的区段，用选定的配合比进行高压喷射灌浆工艺试验通过试验确定桩距、孔深、浆液性能、喷射流量、压力、提升速度等工艺参数现场试验采用正方形围井布置，完工7天后，对围井进行注水试验，测出围井的渗透参数，与灌浆前的注水试验成果対比之后，相应调整设计参数主要技术。2、测量放样在坝轴线上游l・On）位置，用全站仪精确确定控制点，沿相邻两个控制点确定高压旋喷灌浆轴线方向，再用精制钢卷尺按照设计的孔距分别放n出先导孔、I序孔、II序孔的中心点，并做好标记。3、二先导孔施工为确切掌握坝基地质情况，确定钻孔和成墙深度，采取每30m打一个先导孔。取出基岩岩芯，核对地层，描绘地质柱状图，两个相邻先导孔的孔底连线即为高喷防渗墙的墙底。4、钻孔高压旋喷灌浆分两序施工，先施工I序孔。再施工II序孔钻孔孔距1.5mo孔径130mm。钻孔偏斜率〈0.5%钻机就位后,用水平尺校正机身，使钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置，孔位偏差＜50mn在下喷管前应对钻孔进行测斜，确保开孔符合设计要求；钻进过程中发现偏斜及时纠斜，即在发现偏斜超过设计值时，采用加超径管、跳级换径、孔底埋管等方法进行纠斜处理经处理重测偏斜合格后，方可续钻一般采用正循环轻压、慢转、中等浆量钻进，泥浆护壁成孔。并一径到底为保证成孔质量和孔壁稳定，适当调整泥浆浆液，控制浓度和黏度，防止缩径和坍孔对遇到地下有砂性土或壤土层，出现坍孔时，加大泥浆回填，填满后继续钻孔。5、高喷灌浆下放喷射管Z前，先在地Ifli上进行试喷试验，检查机械及管路运行情况，并调整好喷射方向和旋转速度，检查水气嘴是否畅通，压力等各项指标是否达到设计要求下管时，为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水边插管，水压不超过IVlPa.以防孔壁被射塌当喷管下至设计孔底深度时（下人孔底的n深度与实际钻孔深度差值不得＞0.1m）・通知质检人员到场检查，确认具备灌浆条件后方可开喷。在施工过程中，对含泥量较少的回浆进行回收利用冋收浆液先沉淀过滤后，再掺拌适量水泥，经检测达到设计进浆比重及水泥比时方可使用，从而使成木得到有效的降低。高喷灌浆全孔自下而上连续作业，需要中途拆卸喷射管时，搭接段应进行复喷，复喷长度不得〈0・3n高喷灌浆因供水、电、风中断后恢复施工时，应将喷头下放500mm,采用重叠搭接喷射处理后，方可继续向上提升及喷射注浆，并应记录屮断深度和时间若中断超过30mino孔口回浆浓度变小且不能满足设计要求时，应加大进浆浓度或进浆量高喷灌浆过程中出现压力突降或骤增、孔口回浆浓度或冋浆量异常等情况时，应查明原因，及时处理灌浆过程中采取必要的措施保证孔内浆液上返通畅，避免造成地层劈裂或地面抬动灌浆施工中应如实记录高喷灌浆的各项参数、浆液材料用量、异常现象及处理情况等。6、二钻孔取芯检查高压旋喷墙完成14天后，可在墙体上布置钻孔取芯检查孔孔位布置在墙体中心线上的相邻两孔喷射墙体的搭接处，自上而下分段钻孔、取芯和进行静水头压水试验每个单元工程可布置1个检查孔从取芯情况看，坝基粉上、黏土、粉上质砂、屮粗砂、细砾段抽芯芯样较完整，水泥胶结较好，芯样抗压强度一般在12MPa以上。二、帷幕灌浆技术的应用1、钻孔布置在混凝土防渗墙以下透水率大于5Lu的弱风化岩层，设置帷幕灌浆，沿防渗墙屮心线布置，孔距2m,底线至5Lu线以下5m。防渗设计标准为灌浆后基岩透水率不大于51』。灌浆孔按三个次序施工，先施工一序孔，（即设先导孔，以调整和优化设计参数，先导孔间距约16m,孔深应大于其他n灌浆孔5m以上）再施工二序孔，然后施工三序孔，但在止式施工前必须做帷幕灌浆试验，以最终确定各施工参数。2、压水试验压水试验采用单点法，压力为灌浆压力的80%,该值若大于IMPa,采用IMPa,压水20min,每5min测读一次压入流量，取最后的流量值为计算流量，其成果为透水率表示。检查孔采用单点法，段长5mo稳定标准为：在稳定的压力下每3~5min测读1次压入流量，连续4次读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%,或最大值与最小值之差小于lL/min时，本阶段即可结束，取最终值作为计算值，英成果以透水率表示。3、灌浆工艺采用自上而下分段循环灌浆工艺。灌浆管口距孔底不大于0.5m,灌浆塞安设在被灌段顶以上0.5m处，以防漏灌。4、制浆考虑到坝顶宽度较小，施工设备和场地的限制，采用建设制浆站集中供浆的方式。制浆能力应满足260L/min的要求。浆液各项指标应达到以下要求。灌浆材料。要求使用水泥标号不低于42.5级，细度超过0.088mm孔径标准的筛余量不宜人于5%。水泥必须符合质量标准，并按批量收集出厂合格证和抽样检验，不合格水泥不进场。不得使用受潮结块水泥。灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水的要求。浆液制备。制浆材料必须称重,称重误差小于5%。浆液必须搅拌均匀并测定浆液密度。施工中随时对进场水泥进行抽查，严格按配比制浆。水泥浆液的搅拌时间不少于30s,制浆在使用前需过筛，搅制好的浆液有效存放时间不得超过3h。集中制浆站n按灰水比1：0.5制备纯水泥浆，输送浆液流速为l・4m/s〜2・0m/so各灌浆点测定來浆密度，再根据需要调制使用。5、灌浆灌浆压力控制。灌浆施工采用以压力控制为主的灌浆工艺，同时结合吸浆率和浆液浓度一同考虑。一般当吸浆率较小时，应灌稀浆，尽快升到规泄的最大压力；当吸浆率较大时，应灌浓浆，逐渐的升压；应确保灌浆质量，上部第一灌浆段压力不宜过高，以免浆液绕流将坝体和上部全风化层劈开。当发现吃浆量过大时，应采用限量灌注，必要时根据晴况调整灌浆压力和灌浆量；采用循环式灌浆，压力表装在冋浆管上，压力值以指针摆动的中值为准。压力表指针摆动范I韦I应小于灌浆压力的20%,摆动幅度应做记录。灌浆变换。灌浆浆液，应按由稀到浓逐次升级的原则控制。浆液按灰水比为：1：10,1：5,1：3,1：2,1：1.5,1：1,1：0.8,1：0.6,1：0.5九级变化；灌浆中，当灌浆压力保持不变，吸浆率均匀减小时，或吸浆率不变压力均匀升高时，不得改变水灰比；当吸浆率大于6L/min时，根据情况浆液可越变浓，但浆液变浓后，如灌浆压力突增或吸浆率突减，应立即查明原因，并改回原水灰比进行灌浆；当某一级浆液的注入量已达300L以上或灌注时间已达lh,而灌浆压力和注入率均无改变或改变不明显时，应改浓一级。6、结束标准及封孔根据设计及规范要求，当达到该段次的设计压力下，注入率不大于1L/min时继续灌注60min,灌浆即可结束。封孔采用〃置换和全孔压力灌浆n封孔法〃即终孔段灌浆结束后先将孔内余浆置换成0.5：1的浓浆，而后在孔口封闭进行全孔压力灌浆封孔，封孔压力值采用该孔灌浆的最大压力，其摒浆结束标准与常规段次相同。封孔结束后将孔口部分用0.5：1的水泥砂浆填满、捣实、抹平。结束语在水库运行过程中，必须注重除险加固时各种施工工艺、技术的合理运用，特别是对于存在较大安全隐患的水库工程，应结合相关技术资料与勘探结果，对于除险加固方案进行改进与完善。参考文献[1]王丽•基础灌浆技术在坝基处理中的应用[J]•科技传播•应用科学，2010.[2]吴兴梅•浅谈小型水库除险加固设计的若干问题[J]•硅谷,2009.[3]张平•尹回水库除险加固工程中高喷灌浆技术的探讨[J].山西水利科技,2009.作者简介：詹志兵(1987-),男，助理工程师，主要从事水利工程设计工作。