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帷幕灌浆施工方法和工艺

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帷幕灌浆施工方法和工艺

发布日期:2018-10-22 作者: 点击:

帷幕灌浆主要施工方法

1、钻孔和测斜:采用小口径地质回转钻机,金刚石钻头钻孔,开孔前用“两点法”地锚固定,用角度尺和地质罗盘校正钻机立轴。第一段灌浆结束后进行孔口管埋设,埋入基岩深度2m,孔口管采用73mm无缝钢管。钻孔测斜选用KXP-I型测斜仪,一般每10m测1次。

2、钻孔冲洗与简易压水:采用高压水脉动冲洗,冲洗时间不少于30min,回清水10min。灌浆前均进行简易压水试验,压水压力1.0MPa。

3、制浆与检测:采用集中制浆,分部位供浆,浆液经3台湿磨机串联磨制后送入搅拌桶。外加剂为UNF-5型高效减水剂,掺量7%。浆液浓度采用标准漏斗粘度计检测,要求漏斗粘度小于30s;细度主要采用沉降法,用激光粒度仪校核,要求每10t水泥检测1次。

4、自动记录:灌浆记录全部采用自动记录仪,自动记录仪为长江科学院GYJ-III型和湖南力合LHGY-2000型。

5、灌浆压力控制:在施工过程中为了避免抬动破坏,建立了注入率与最大灌浆压力的关系。

帷幕灌浆主要技术指标

坝基渗控设计采用常规防渗排水与封闭抽排相结合的方案。

1、孔深与段长:孔深按≥1/3h+c与深入相对不透水岩体顶板以下5m控制,同时要求终孔段应满足透水率≤1Lu、单耗q≤20kg/m,否则自动加深;灌浆段长第一段2m,第二段1m,第三段2m,以下各段5m。

2、灌浆压力:设计灌浆压力按不小于1.5倍坝前水头考虑,。

3、灌浆材料与浆液配比:灌浆材料采用湿磨细水泥,细度要求D97<40µm现场按D95<40µm按制,采用3:1,2:1,1:1,0.6:1这4个等级。

4、灌浆施工方法:按分序加密的原则,采用“小口径、孔口封闭、自上而下、孔内循环、高压灌浆”方法。

5、结束标准:在设计压力下,1~3段注入率小于0.4L/min以下各段小于1.0L/min,延续灌注时间不少于90min。

6、质量合格标准:质量合格标准q≤1.0Lu,接触段及其下一段的合格率应为100%,以下各段应达90%以上,且q应≤2.0Lu。

帷幕灌浆.jpg

帷幕灌浆特殊情况

1、灌浆过程中,发现冒浆、漏浆,应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。

2、帷幕灌浆过程中发生串浆时,如串浆孔具备灌浆条件,可以同时进行灌浆,应一泵灌一孔,否则应将串浆孔用塞塞住,待灌浆孔灌浆结束后,串浆孔并行扫孔、冲洗,而后继续钻进和灌浆。

3、灌浆工作必须连续进行,若因故中断,可按照下述原则进行处理:

(1)应及早恢复灌浆。否则应立即冲洗钻孔,而后恢复灌浆。若无法冲洗或冲洗无效,则应进行扫孔,而后恢复灌浆。

(2)恢复灌浆时,应使用开灌比级的水泥浆进行灌注。如注入率与中断前的相近,即可改用中断前比级的水泥浆进行灌注;如注入率较之前的减少较多,则浆液应逐级加浓继续灌注。

(3)恢复灌浆后,如注入率较之前的减少较多,且在短时间内停止吸浆,应采取补救措施。

4、涌水问题:涌水是由于坝基岩体裂隙水在四周河水水压传递下,当钻孔揭露裂隙含水带后,地下水的排泄释放过程,属于地下水正常迳流。

对钻孔涌水问题,采取如下措施:对涌水严重部位,增加灌浆孔深、改单排帷幕为双排帷幕,加密灌浆孔;对涌水孔段,提高灌浆压力;提高结束标准,要求屏浆时间不少于1h,闭浆待凝24~48h。通过以上处理后,涌水孔段灌后扫孔均无涌水,且钻孔涌水量与涌水孔段频率随帷幕灌浆排序、孔序增加而减少。

5、灌浆段注入量大,灌浆难于结束时,可选用下列措施处理:

(1)低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆;

(2)浆液中掺加速凝剂;

(3)灌注稳定浆液或混合浆液。

该段经处理后仍应扫孔,重新依照技术要求进行灌浆,灌浆过程中如回浆变浓,宜换用相同水灰比的新浆进行灌注,若效果不明显,延续灌注30min,即可停止灌注。

6、在岩溶地区的溶洞灌浆,应先查明溶洞的充填类型和规模,而后采取相应的措施处理。

(1)溶洞内无填充物时,根据溶洞的大小,可采用泵入高流态混凝土、投入碎石再灌注水泥砂浆、灌注混合浆液等措施,待凝后,扫孔,再灌水泥浆。

(2)溶洞内有填充物时,根据充填物类型、性能以及充填程度,可采用高压灌浆、高压喷射灌浆等措施。

岩溶地质条件下土石坝帷幕灌浆中出现的特殊情况处理:

灌浆是在已建成的大坝顶上进行,在渗透水流的作用下,溶洞、溶蚀裂隙内的充填物几乎被冲空,构成长期漏水通道,且灌浆是在水库蓄水情况下进行,地下水流速大,水泥不易沉淀,向下游流动很远,会出现灌不住浆、吃浆量很大的现象。对此可采取以下措施处理:①浓浆堵漏。即先灌0.6:1或0.5:1的浓浆。②用浓浆冲灌细砂。开始时用砂浆泵灌砂浆,即用灌浆泵向孔内灌0.6:1或0.5:1的浓浆,在孔口向孔内加20%~30%粒径为0.1~0.25毫米的细砂,直至空口返浆。③加速凝剂。为加快浆液凝固,避免浆液沿裂隙流失太远,在浓浆中掺入1%的水玻璃或2%~4%的氯化钙。④孔口冲灌砾石、粗砂。用清水在孔口向孔内由粗到细冲灌砾石、粗砂,砾石的粒径控制在2~5毫米,最大不超过5毫米,粗砂的粒径控制在0.5~2毫米,最小不小于0.5毫米,使其沿裂隙流动、积累,使砾石、粗砂在裂隙中堵塞通道,减少渗水流速,形成反滤,建立阻浆滞浆体。

帷幕灌浆的问题

1)中断处理

由于停电、机械故障、器材等问题出现的被迫中断灌浆情况,应尽快恢复灌浆,恢复时应从稀浆开始,如果吸浆率与中断前相近,则可尽快恢复到中断前的稠度,否则应逐级变浆。若恢复后的吸浆率减少很多,则短时间内即告结束说明裂隙口因中断被堵,应起出栓塞进行扫孔,冲洗后再灌。

2)串浆处理

采取浆液加浓、降压、限流灌注,当吸浆率下降时,逐步提高灌浆压力,被串孔则需扫孔后方可灌浆。

3)冒浆处理

在灌浆过程中发生表面冒浆时,轻微者,可稍停灌浆,让其自行凝固堵漏,严重者应先行实行堵漏措施,无效,可越级变浓浆液,降低压力,中断间歇等办法。

4)特大吃浆量的解决办法

在只具有一般性裂痕的岩层中灌浆,大都可在1~3h之内灌注结束,注灰量不会超过100~200kg/m。然而有时候会出现大量吃浆不止,长时间灌不结束的情况。其原因大多不是因孔隙体积太大没有灌满,而是因为地层的特殊结构条件促使浆液从附近地表冒出,或始终沿着某一固定的通道从或明或暗的地方流失了。对此,采取以下方法进行处理。进一步降低灌注压力,限制吸浆率不超过5L/min,以减少浆液在缝隙里的流动速度,促使尽快沉积,在最稠的水泥浆中掺入速凝剂,如水玻璃、氟化钙等,促使尽快凝结;灌注更稠的水泥砂浆;间歇灌浆,以促使浆液在禁止状态下沉积,将通道堵住。每次间歇前应灌入的材料数量和停歇时间,视地质条件、灌浆目的等确定,一般可按每次灌入200~500kg/m,以停歇2~8h掌握。这种特殊情况的灌浆,结束时不必强迫达到设计压力,但如能达到则必须达到。若到此压力时就发生冒浆或大量吃浆的,可在较低的压力下结束。但凡在低压结束的,待凝一段时间以后,应再将孔扫开复灌一次,在复灌中争取达到设计压力,对于特大漏水通道,采用直接充填细骨料的方法。

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