黃灣水庫壩基防滲高壓擺噴灌漿施工技術(shù)

黃灣水庫壩基防滲高壓擺噴灌漿施工技術(shù)

1壩型二型黃灣水庫位于河南省西平縣出境山市。它位于河流支流旭河上游?？刂泼娣e16.0km2，總建筑面積862.65萬3m，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)50年1年，每年500年1年，是一座均質(zhì)的水庫。最大水庫高度為19.8米。這是一個(gè)集防洪、水產(chǎn)養(yǎng)殖和灌溉于一體的小型水庫（iii）。項(xiàng)目類型為iv，主要建筑等級(jí)為iv。黃灣水庫壩基防滲工程布置在大壩樁號(hào)0+000～0+150,長(zhǎng)150m。根據(jù)地質(zhì)及滲水情況,采用壩基灌漿防滲,壩基灌漿范圍以透水層邊線為基準(zhǔn)向壩體填筑土深入1.5m,向中、重粉質(zhì)壤土層深入2m。壩基灌漿采用高壓擺噴灌漿,在壩軸線上游3m處順壩布一防滲墻,墻體寬150m、最深19.8m,灌漿孔間距1.3m,單排布孔,深度進(jìn)入底部粘土層2m。2高壓噴射注漿法高壓噴射灌漿是一種采用高壓水或高壓漿液形成高速噴射流束,沖擊、切割、破碎地層土體,并以水泥基質(zhì)漿液充填、摻混其中,形成樁柱或板墻狀的凝結(jié)體,用以提高地基防滲或承載能力的施工技術(shù)。它的工作原理就是利用鉆機(jī)鉆孔,把帶有噴嘴的注漿管插至土層的預(yù)定位置后,以高壓設(shè)備使?jié){液成為20MPa以上的高壓射流,從噴嘴中噴射出來沖擊破壞土體。當(dāng)噴射動(dòng)壓超過土體結(jié)構(gòu)時(shí),土粒便從土體上剝落下來。部分細(xì)小的土料隨著漿液冒出水面,其余土粒在噴射流的沖擊力,離心力和重力等作用下,與漿液攪拌混合,并按一定的漿土比例有規(guī)律的析排列,形成樁柱或扳墻狀的凝結(jié)體,用以提高地基防滲或承載能力的施工技術(shù)。3施工要求3.1施工完成后高壓擺噴灌漿施工工序大體分為:定孔、鉆孔、制漿、試噴、下注漿管、噴射、提升等。3.2施工設(shè)備高壓擺噴灌漿施工主要施工設(shè)備有:鉆機(jī)、高噴臺(tái)車、制漿機(jī)、高壓水泵、空壓機(jī)、灌漿泵等。3.3地層噴噴管驗(yàn)收高壓擺噴灌漿單孔施工工藝流程如下:放線布孔→鉆機(jī)就位整平牢固→造孔→終孔驗(yàn)收→高噴臺(tái)車就位→試噴定向→下噴射管至孔底→提升噴射→至設(shè)計(jì)深度結(jié)果→驗(yàn)收合格移臺(tái)車至下一孔口。1壩體灌漿范圍黃灣水庫壩基防滲高壓擺噴灌漿施工在壩頂施工,沿壩頂軸線布設(shè)單排孔,孔距1.3m,灌漿范圍以透水層邊線為基準(zhǔn)向壩體填筑土深入1.5m,向中、重粉質(zhì)壤土層深入2m。布孔按III序施工,先施工I序孔,再施工II序孔,最后施工III序孔,相鄰兩孔間隔不小于3天。2鉆機(jī)傾斜鉆孔采用回轉(zhuǎn)法鉆進(jìn),孔徑為?130mm。把鉆機(jī)移至鉆孔位置,對(duì)準(zhǔn)孔位用水平尺掌握機(jī)臺(tái)水平,立軸垂直,墊牢機(jī)架,經(jīng)技術(shù)人員檢測(cè)合格后方可開鉆。在鉆進(jìn)過程中,每鉆進(jìn)3～5m,用測(cè)斜儀量測(cè)一次,如發(fā)現(xiàn)鉆機(jī)傾斜,則停機(jī)墊平平臺(tái)再開鉆,保證兩孔間所形成的防滲凝結(jié)體保證結(jié)合,不留孔隙。鉆孔時(shí)鉆機(jī)就位要水平、牢固、鉆機(jī)立軸與水平垂直,鉆具、鉆桿連接要鉛直不許彎曲,確保鉆孔垂直度,成孔傾斜率要求<0.8%;鉆孔深度進(jìn)入粘土層2m后終孔;鉆探采用金剛石或合金鉆頭鉆進(jìn),對(duì)于塌孔,漏水段可投惰性材料堵漏或用低固相泥漿護(hù)壁;鉆進(jìn)過程中記錄完整,丈量準(zhǔn)確,對(duì)地層巖性,孔深、塌孔掉塊,漏水及時(shí)間記錄要求詳細(xì);孔深達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,撈清孔內(nèi)殘留,沖洗鉆孔減少孔內(nèi)沉淀,保證高噴下管直孔底;成孔后孔徑、孔深、孔斜率等技術(shù)指標(biāo)核驗(yàn)合格。3水泥漿處理工藝本工程壩基高壓擺噴灌漿漿液為純水泥漿,使用PO42.5普通硅酸鹽水泥,水灰比為1∶1.1,漿液比重1.6～1.7g/cm3。水泥漿采用二級(jí)攪拌,二級(jí)過濾。一級(jí)攪拌時(shí)間不少于90s,經(jīng)過一級(jí)過濾后進(jìn)入二級(jí)攪拌機(jī),邊攪拌邊過濾邊使用,過濾篩網(wǎng)眼尺寸為2mm。水泥漿自制備至用完的時(shí)間不超過4h,否則作為廢漿處理。如制漿過程中遇見故障,應(yīng)立即通知噴射人員停噴,處理好后再進(jìn)行施工。制漿過程中應(yīng)定時(shí)測(cè)量漿液相對(duì)密度,每孔高壓噴射灌漿結(jié)束后要統(tǒng)計(jì)該孔的材料用量。4水、氣、漿之間的連接注漿前先進(jìn)行地面試噴,檢查機(jī)械及管路情況,如水、氣、漿是否暢通,并準(zhǔn)確確定噴射方向和擺動(dòng)角度,確保凝結(jié)體的有效連接;檢查各項(xiàng)高壓噴射灌漿參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求,將噴嘴對(duì)準(zhǔn)噴射方向不準(zhǔn)偏斜是關(guān)鍵。5注漿管檢查各項(xiàng)工藝參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求后將噴射管下到設(shè)計(jì)深度,可根據(jù)孔深量取噴射管長(zhǎng)度,入孔后測(cè)量余尺,確認(rèn)已下入孔底。6噴射回漿容重當(dāng)噴射管下到設(shè)計(jì)深度并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員檢查認(rèn)可后,送入合乎要求的水、氣、漿,噴射1～3min,待孔口返出漿液密度達(dá)到1.2g/cm3后再按設(shè)計(jì)的提升速度由下至上進(jìn)行持續(xù)擺噴作業(yè),直到設(shè)計(jì)高度。噴射灌漿過程中,值班技術(shù)人員要隨時(shí)檢查各環(huán)節(jié)的運(yùn)行情況,特別是水壓、漿壓,漿量和進(jìn)出漿容重,進(jìn)漿容重控制在1.6g/cm3以上,回漿容重控制在1.2～1.3g/cm3以上,以及擺動(dòng)、提升速度等參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)要求,并且隨時(shí)做好記錄。整個(gè)高壓噴射灌漿過程監(jiān)理工程師進(jìn)行旁站監(jiān)理,遇有不返漿、噴射參數(shù)不正常等情況均記錄在案,經(jīng)調(diào)整仍達(dá)不到要求者需進(jìn)行二次處理,處理意見由監(jiān)理工程師填于高壓噴