浅析水库除险加固工程中帷幕灌浆技术 5页

浅析水库除险加固工程中帷幕灌浆技术乐昌市防洪排涝工程管理处广东乐昌512200摘要：除险加固工作是为了保障水库的安全并维持其正常运转。因此，对于水库的除险加固必须要引起重视，木文结合工程实例，对水库除险加固工程中帷幕灌浆的施工技术进行了探讨，以保证水库运转工作的顺利进行。关键词：除险加固；帷幕灌浆；施工；处理水库作为拦洪蓄水和调节水流的水利工程建筑物，可以利用来灌溉、发电、防洪和养鱼等。其大坝的安全关系到水库周边百姓的生命财产安全，因此,维护大坝的安全就显得尤为重要。而帷幕灌浆技术是处理地基与防渗的一种重要技术，在大坝的加固中具有十分重要的作用。它是将浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙，形成连续的阻水帷幕，以减小渗流量和降低渗透压力的灌浆工程。木文就帷幕灌浆在某水库除险加固工程中的实际应用，分析其施工技术，相信对有关工程的工作有一定的帮助。1除险加固工程概况某水库坝址控制集水面积557km2是一座以防洪为主，兼顾供水、发电和灌溉等综合利用的大型水利枢纽工程。水库由主坝、副坝、溢洪道及引水隧洞等建筑物组成。水库坝址以上流域的洪水主要由暴雨形成，洪水出现季节与暴雨发生的季节一致，较大洪水多出现在6月。流域河流属山区河流特征，河床坡降较陡，暴雨强度大，汇流快。水库为构造侵蚀面貌，河床基岩裸露。该水库所处河流两岸地理环境特征较为特殊，多为坚硬的石英砂岩，坝基表面多基石砂砾覆盖，坝基夹层石砾结构松散至中密，厚度在3.40-52.00ra之间，坚硬度强，很大程度上加大了工程施工的难度。由于受地质条件制约，坝基难以造孔，易出现塌孔、泥浆流失等现象，很大程度上加大了钻凿基岩的难度。在正式开始施工之前，需要严格按照施工图纸的要求，通过采用孔口封闭法来完成工程相关试验。根据试验得出的结果，并充分考虑固结灌浆的具体情况，对原n施工设计方案进行适当修改和变更，根据大坝高程的不同可将上、下游各划分为1>2、3排,将排之间的间距控制在1.7m,孔之间的间距控制在2.0mo2水库除险加固中帷幕灌浆施工技术一般情况下，使用帷幕灌浆技术前必须详细勘探整个工程的地质，全面了解施工地的水文地理信息。该水库除险加固中，主要使用的是自上而下、小口径钻人，孔口封闭、孔内来冋循环的高压灌浆施工方案，如图1所示。图1帷幕灌浆施工简图2.1合理选择施工材料灌浆工作开始施工时，灌浆材料必须依据工程的设计及规范要求进行选择，该工程使用P.042.5硅酸盐水泥掺n级粉煤灰作为灌浆材料。对特大断层破碎地带等位置，需要在水泥浆内加入混合料或外加剂，其材料掺人量根据试验结果确定，并把试验结果上报至监理工程师批准方可施工。2.2施工流程此次灌浆工作主要依据是甲方提出的坝基处理灌浆要求、灌浆合同，同吋遵循《小型水电站施工技术规范》(SL172-96)规定，压水试验按《水电压水试验技术规范》(SL55-99)进行。灌浆主要采用岩芯钻探(采用XY-100型钻机)进行成孔，成孔后使用顶压式注塞压力灌浆法灌浆。灌浆施工--般采用自下而上的方式展开操作。帷幕孔主要由两排组成，先对下游排孔进行施工，后展开上游施工，每一排帷幕孔主要分为三序施工，依次进行I、II、III序孔施工。如果设有加密孔，必须最后对加密孔展开施工。同排帷幕线两个邻近的先序孔到基岩以下15m后方可进行后续孔施工。帷幕灌浆使用孔口封闭、孔内循环法，采用钻杆做射浆管，射浆管按照施工要求伸至灌浆底步，距离孔底距离不能大于50cmo孔口部位采用孔内阻塞循环灌浆，灌浆尾管距离孔底不大于50cmo灌浆操作中对发生串口、冒浆、漏浆等问题，制定合理的处理方案，必须上报监理工程师审批方可施工。n2.3设置灌浆孔水库帷幕灌浆工程施工流程如图2所示。根据工程设计要求设置合理的灌浆孔，分序列展开操作，每两个灌浆孔相隔3mo灌浆孔位置与所设计的位置最大偏差不得超过lOcmo如果岀现特殊情况必须调整孔位，要上报监理工程师批准后方可施工，并认真记录具体孔位。开展钻孔施工操作吋，钻孔要依据循环灌浆分序原则施工，相同次序孔可以在相同吋间段展开钻孔施工。成孔作为帷幕灌浆施工的首道工序，也是尤为垂要的环节（成孔质量直接影响整体帷幕灌浆施工的质量及施工效果。因此，想要又好又快地完成施工，设置钻架和钻机吋，必须先对场地实施整平清理操作，并依据工程情况铺设相应的地板并搭设钻孔平台,安装的钻机要保持在稳定、端正的状态。钻机安放完成后，必须对钻机进行试验，明确钻机的动力、供电等设备后方可正常施工。每次钻孔吋均要认真检查所用钻杆、钻具及其零部件，禁止运用弯曲变形的钻杆或钻具。钻孔主要分为三序工程，I序、II序孔均为钢管桩注浆孔，在开展基坑开挖操作时起到支护作用，111序孔设置为旋喷注浆孔，具有固沙封水的效果。沿着井筒中心线方向设置三排帷幕注浆孔，孔距为3m,排距设置为2.8m。共设有42个注浆钻孔，每个孔的深度约为13.5m,采用和φ108钻头进行施工，钻人所设计的孔深，下部采用φ89x3.5mm钢管至孔底，孔口焊接使用批φ89法兰盘。沿井筒中心线在其两侧设计II序孔,在井筒外侧设置加密钻孔，与I序孔间距约为1.5m,共有37个，孔深为18.5mo钻进操作与I序孔相同，孔口也使用φ89法兰盘焊接。旋喷钻孔设置在注浆孔外侧及其开挖部位东西段，钻孔间距设置为1.0m,终孔完成后立即旋喷注浆，共设有44个，孔深度设置为15m,采用扣φ127钻头钻至要求孔深，钻孔结构如图3所示，钻孔使用压力水脉动冲洗。帷幕灌浆施工中必不可少的工序就是导孔，对开展钻孔操作后返水情况较好的孔段，需要实施简单的压力处理，压力I］寸间掌控在20min,每隔5min读一次表，共实施4次读数。最大值与最小值差小于终值12%即可。n2.7密封孔底水库除险加固完成灌衆操作后，必须采用置换或压力灌浆等封堵法展开孔洞密封操作。全孔灌浆完工后，采用配合比为5：1的水泥浆来置换孔洞内部架液，同时采用相同配合比的水泥浆设置较大的灌浆压力实现0.5h纯压。2.8特殊情况处理2.8.1冒浆处理在帷幕灌架施工过程中，发现有浆液通过裂隙向上冒出，或沿着底板与基础岩接触地带冒出的情况，拥有施工经验的工作人员都知道此为冒浆情况。灌浆施工中发生冒浆后，工作人员应及时实施铅封、封堵等处理措施，并合理控制灌浆压力，加大浆液浓度，设置恰当的进浆量，待冒浆停止后，压力达到设定的压力，再开展正常灌浆操作。2.8.2串浆处理若发现浆液从其他孔内流出，经深人分析可知，这是因岩石中裂隙互相串通引起的串浆。灌浆操作时，如果串浆孔是待灌孔，可以同时开展灌浆操作。如果没有条件一同进行灌浆操作，可把串浆孔管孔进行堵塞处理。待灌浆孔施工结束后，对串浆孔及吋进行扫孔、冲洗后方可继续灌浆。同时，可以适当加长相邻两个序孔施工时间间隔，避免新灌人的泥浆把前期灌人裂隙内的浆液结石冲开。2.8.3灌浆中断处理因出现突发事件不得不停止灌浆施工时，现场施工人员采用以下措施进行处理：(1)使用高效的方法尽可能缩短灌浆中断时间；(2)若灌浆中断吋间大于30min,采用恰当的方法对钻进行冲洗操作，如果冲洗并无效果，可以进行扫孔后再次灌浆；(3)恢复正常灌浆操作后，采用中断前所用的水灰比，女IL灌浆注人率相似或有一定程度上的减少，可以按照正常灌浆方法展开注人操作直至完成灌浆施工。n2.8.4大耗浆孔处理因该工程存在断层或溶洞等地质缺陷的情况，一旦出现大耗浆量情况且长时期无法达到施工标准，应及口寸上报监理工程师一同研究并制定合理的处理对策，女口：待凝固后实施复灌，如果复灌操作并未达到规范标准，可以使用孔内电视录像等方法进行检查。3结语总之，帷幕灌浆技术是处理水工建筑物地基防渗的主要手段，广泛应用于水库的除险加固施工中，对确保水库运行的安全起着非常重要的作用，且具有很强的实用性。因此，我们需要不断完善帷幕灌浆技术的建设，从而进一步提高水库施工质量和维护水库的正常运行，为社会带来良好的经济效益。参考文献：⑴相宏刚•水库除险加固工程中帷幕灌浆施工技术应用分析[J]•中华民居.2011(07)・⑵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[3]赵福华.浅析帷幕灌浆在水库除险加固工程中的应用[J]•城市建设理论研究(电子版).2011(16)