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水利工程帷幕灌浆技术

收藏本文 2024-02-21 点赞:32896 浏览:155521 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘 要:帷幕灌浆技术在水利水电工程中占有极为重要的地位,是其核心技术之一,帷幕灌浆在水利工程的设计和施工中体现出区别于一般建筑工程的鲜明特点,无论是在重力坝减少扬压力,还是土石坝的降低浸润线,乃至于溢洪道和水闸基础防渗,都离不开帷幕灌浆,文章将简要探讨水利工程中的帷幕灌浆技术。
关键词:帷幕灌浆;检查孔;扬压力
水利工程的帷幕灌浆技术分为几个基本过程,分别是:钻孔;洗孔;压水试验;灌浆;封孔;质检。以下分别阐述。
1 钻孔
帷幕灌浆的钻孔偏差应符合规定,否则应结合该部位灌浆资料和质量检查情况进行全面分析,如确认对帷幕灌浆质量有影响时,应采取补救措施。钻灌浆孔时应对岩层、岩性以及孔内各种情况进行详细记录。钻孔遇有洞穴、塌孔或掉钻难以钻进时,可先进行灌浆处理,而后继续钻进。如发现集中漏水,应查明漏水部位、漏水量和漏水理由,经处理后,再行钻进。钻进结束等待灌浆或灌浆结束等待钻进时,孔口均应堵盖,妥加保护。
孔深大于60m时,孔底最大允许偏差值应根据工程实际情况并考虑帷幕的排数具体确定,一般不宜大于孔距。顶角大于5o的斜孔,孔底最大允许偏差值可根据实际情况按表6-1中规定适当放宽,方位角偏差值不宜大于5o。
2 洗孔
灌浆孔(段)在灌浆前应进行钻孔冲洗,孔内沉积厚度不得超过20cm,帷幕灌浆孔(段)在灌浆前宜采用压力水进行裂隙冲洗,直至回水清净时止。冲洗压力可为灌浆压力的80%,该值若大于1MPa时,采用1MPa。
洗孔是以压力水将岩石裂隙或空洞中所充填的松软、风化的泥质充填物冲出孔外,或是将充填物推移到需要灌浆处理的范围外,这样裂隙被冲洗干净后,利于浆液流进裂隙并与裂隙接触面胶结,起到防渗和固结作用。使用压力水冲洗时,在钻孔内一定深度需要放置灌浆塞。在冲洗过程中,可以单孔冲洗,也可以群孔冲洗。

3 压水试验

压水试验的目的是水利工程的帷幕灌浆技术由专注毕业论文与职称论文的www.udooo.com提供,转载请保留.测定围岩吸水性、核定围岩渗透性,为灌浆施工做准备。
压水试验应在裂隙冲洗后进行。简易压水试验可在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行。压力可为灌浆压力的80%,该值若大于1MPa时,采用1MPa。压水20min,每5min测读一次压入流量,取最后的流量值作为计算流量,其成果以透水率表示。帷幕灌浆采用自下而上分段灌浆法时,先导孔仍应自上而下分段进行压水试验。各次序灌浆孔在灌浆前全孔应进行一次钻孔冲洗和裂隙冲洗。除孔底段外,各灌浆段在灌浆前可不进行裂隙冲洗和倡议压水试验。

4 灌浆施工

4.1 灌浆压力的确定

帷幕灌浆宜采用较高的灌浆压力,可以减少钻孔数,且有助于提高可灌性,使强度和不透水性等得到改善。当孔隙被某些软弱材料充填时,较高灌浆压力能在充填物中造成劈裂灌注,提高灌浆效果。随着灌浆基础处理技术和机械设备的完善配套,6.0~10MPa的高压灌浆在采用提高灌浆压力措施和浇筑混凝土盖板处理后,在一些大型水利工程中应用较广。但是,当灌浆压力超过地层的压重和强度而没采取相应措施时,将有可能导致地基及其上部结构的破坏。因此,一般情况下,以不使地层结构破坏或发生局部的和少量的破坏,作为确定地基允许灌浆压力的基本原则。

4.2 浆液配合比的浓度分级

如果采用水泥浆,帷幕灌浆浆液水灰比可采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1等7个比级。开灌水灰比可采用5:1.灌注细水泥浆液,可采用水灰比为2:1、1:1、0.6:1或1:1、0.8:1、0.6:1等3个比级。
如果采用水泥黏土浆。则情况要度咋一些,应根据材料的品种、性能以及对防渗要求的不同,通过试验来确定。

4.3 灌浆过程中浆液浓度的变换

当灌浆压力保持不变,注入率持续减少时,或当注入率不变而压力待续升高时,不得转变水灰比;当某一比级浆液的注入量已达到300L以上或灌注时间已达1H,而灌浆压力和注入率均无转变或转变不显著时,应改浓一级;当注入率大于30L/min时,可根据具体情况越级变浓。

5 帷幕灌浆效果检查

帷幕灌浆质量检查应以检查孔压水试验成果为主,结合对竣工资料和测试成果的分析,综合评定。

5.1 检查孔的选定

检查孔的数目一般按灌浆孔总数的10%左右布置,地质情况复杂的地区,一个坝段或一个单元工程内至少应布置一个检查孔,沿帷幕线20m左右的范围内设有一个。
对于单排孔的帷幕,检查孔可设置在两灌浆孔之间,两排或多排孔的帷幕,检查孔多位于帷幕的中间部位。
检查孔多选在地质条件较坏或灌浆质量较差的地段。在地质条件或者灌浆质量较好的地段,也应适当地布设一些检查孔。
灌浆孔具有以下现象的,考虑在其附近设置检查孔:(1)帷幕中心线上;(2)岩石破碎、断层、大孔隙等地质条件复杂的部位;(3)注入量大的孔段附近;(4)钻孔偏斜过大、灌浆情况不正常以及经分析资料认为对帷幕灌浆质量有影响的部位。

5.2 检查孔压水试验

帷幕灌浆检查孔压水试验应在该部位灌浆结束14d后进行。帷幕灌浆检查孔应自上而下分段卡塞进行压水试验。帷幕灌浆检查孔压水试验结束后,按技术要求进行灌浆和封孔。帷幕灌浆检查孔应采用岩芯,计算获得率并加以描述。

5.3 检查孔合格标准

帷幕灌浆质量的合格标准应以压水试验检查,坝体混凝土与基岩接触段及其下一段的合格率应为100%;再以下的各段的合格率应在90%以上,不合格段的透水率值不超过设计规定值的100%,且不集中,灌浆质量可认为合格。否则应进行处理,直至合格为止。对帷幕灌浆孔的封孔质量宜进行抽样检查。

5.4 测试扬压力值

当一个坝段或相连的几个坝段的帷幕灌浆已经完成,又钻了检查孔,并做了压水试验,认为帷幕幕体渗透性能已达到防渗要求后,即可开始在帷幕后边钻设排水孔和扬压力观测孔。
不要过早地钻设排水孔,以免帷幕的幕体经检查尚未达到防渗要求,仍需加密钻孔补灌时,可能造成排水孔堵塞现象,易影响灌浆质量,灌完后又需要重新钻设排水孔,造成浪费。

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