某水库工程帷幕灌浆施工技术

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某水库工程帷幕灌浆施工技术

山东茂隆新材料科技有限公司 2021-02-22 2547


摘 要:目前水利工程中坝基防渗处理最有效的方法之一就是帷幕灌浆技术,其帷幕灌浆定义是指帷幕灌浆在闸坝的岩石或砂砾石地基中采用灌浆建造防渗帷幕的工程。帷幕顶部与混凝土闸底板或坝体连接,底部深入相对不透水岩层一定深度,以阻止或减少地基中地下水的渗透;与位于其下游的排水系统共同作用,还可降低渗透水流对闸坝的扬压力。本文通过简单的工程实例说明,并从施工现场施工工艺――裂缝、冲洗、灌浆等等来分析了帷幕灌浆的施工技术。关键词:水库;工程概况;帷幕灌浆  1 帷幕灌浆施工工程概况  某水库建于1965年,水库平均海拔240.84m,集雨面积为163平方千米,平均水深为4.13m,正常库容量为3、118万m3。由于工程是在特殊的历史背景下兴建,且兴建时受财力、物力的限制,施工质量差,工程存在坝基防渗措施不完善、渗流量较大等隐患,水库一直“带病”运行。由于某水库具有蓄水防洪、灌溉发电、排涝养鱼等作用,在农业生产中起了非常重要的作用。所以,一定要对这个水库进行加固防险,以确保它各方面作用正常发挥。  2 帷幕灌浆施工  2.1 灌浆孔的设计布置情况。某水库帷幕灌浆全长1370m,按设计要求在心墙轴线上布置帷幕灌浆孔,为单排孔,孔径8cm,孔间距为2m,分Ⅲ序施工,灌浆后要求达到透水率 q<5Lu。  2.2 施工方法  2.2.1 灌浆孔布置。按设计要求在心墙轴线上布置帷幕灌浆孔,为单排孔,孔间距为2m,孔位轴向偏差不得超过10cm,分Ⅲ序施工坝基孔深为9.3m,分三段施工。第一段长度为2m,第二段长度一般为4m,第三段长度一般为3.3m,遇断层、破碎带等地质条件复杂孔段,视具体情况段长可适当的进行调整。坝肩孔深为3m,全孔位施工。  2.2.2 钻孔。采用QB-1000型潜孔钻机钻孔。用测斜仪量测钻孔斜率,每5m测量一次,不足5m的钻孔,终孔测量一次。帷幕灌浆孔要求孔斜率<1%。钻孔过程中,发现孔斜超过要求时及时纠正或采取补救措施。  2.2.3 钻孔冲、洗裂隙冲洗及压水试验。⑴钻孔冲洗。灌浆段钻进结束后进行钻孔冲洗,孔内沉淀厚度不超过20cm。⑵裂隙冲洗。灌浆前采用压力水进行裂隙冲洗,直至回水清净时为止。冲洗压力为灌浆压力的80%,最大为1MPa。钻孔冲洗结束并验收合格后,接入灌浆器具。⑶压水试验。裂隙冲洗结束后,先导孔自上而下分段进行压水试验,采用五点法或单点法。其他各次序孔的各灌浆段在灌浆前进行单点法做压水试验,压力为灌浆压力的80%。压水时间不小于20min,每3m~5m测读一次压入流量,以最终流量表读数作为计算流量,稳定标准符合下列标准之一时,即可结束。当流量大于5L/min,连续4次读数其最大值与最小值之差小于最终值的10%;当流量小于5L/min,连续4次读数其最大值与最小值之差小于最终值的20%;连续4次读数,流量均小于0.5L/min。  2.2.4 灌浆方法。帷幕灌浆按分序加密原则进行每排孔分为三序施工。采用自上而下循环式分段灌浆法。灌浆段自上而下分段:第一段长度为2m,第二段长度一般为4m,第三段长度一般为3.3m,遇断层、破碎带等地质条件复杂孔段,视具体情况段长可适当的进行调整。帷幕灌浆采用自上而下分段卡塞法灌浆,为避免浆液沉淀,堵塞裂隙,用0.6 寸水管做射浆管,射浆管距离孔底部不超过0.5m。  2.2.5 灌浆材料。灌浆材料按设计规定采用纯水泥浆,坝基部位地下水由于具有硫酸根离子,具有腐蚀性,水泥选有52.5级高抗水泥,坝肩部位水泥为42.5级普通硅酸盐水泥。  2.2.6 灌浆压力。灌浆压力和注入率控制,灌浆压力和注入率是相互关联的两个重要参数,在灌浆过程中根据具体情况采用以压力为主或以注入率为主的控制方法。⑴岩层结构完整透水性较小时,采用以压力为主的控制方法,在较短的时间内达到设计压力,直至结束。⑵岩层结构破碎、透水性较大时,采用以注入率为主的控制方法,注入率大时采用较低的灌浆压力,并按规定进行浆液变换,等到注入率逐渐减少时,分级升压至设计压力,直至结束。  2.2.7 灌浆结束标准和封孔方法。采用自上而下分段灌浆法时,在规定的压力下,当注入率小于1L/min时,继续灌注60min,结束灌浆。灌浆孔封孔采用“分段压力灌浆封孔法”。  3 帷幕灌浆工程施工的资料和成果分析  3.1 资料整理  在校对原始资料的基础上,制作了灌浆工程竣工综合剖面图,并填写了各种成果记录表,具体资料如下:  (1)帷幕灌浆工程完成情况表;(2)浆

土工膜是一种以高分子聚合物为基本原料的防水阻隔型材料。主要分为: 低密度聚乙烯LDPE土工膜、高密度聚乙烯HDPE土工膜和EVA土工膜。1.幅宽、厚度规格齐全。2.具有优良的耐环境应力开裂性能及优良的耐化学腐蚀性能。3.优良的耐化学腐蚀性能。4.具有较大的使用温度范围和较长的使用寿命。5.使用于垃圾填埋场、尾矿储存场、渠道防渗、堤坝防渗及地铁工程等。

孔压水试验检查成果一览表;(3)各次序灌浆孔成果表;(4)分序灌浆统计表;(5)帷幕灌浆成果一览表;(6)各次序灌浆孔单位注入量频率曲线和频率累计曲线图;(7)各次序灌浆孔透水率频率曲线和频率累计曲线图;(8)检查灌浆孔压水试验透水率频率曲线和频率累计曲线图;(9)灌前各次序孔和检查灌浆孔压水试验透水率频率曲线和频率累计曲线图;(10)灌浆竣工综合剖面图;(11)帷幕灌浆材料检验资料;(12)灌浆孔检查岩芯柱状图。  3.2 成果分析  (1)通过灌浆的资料和钻孔的成果看,这次施工都是按照帷幕灌浆的有关技术要求及标准施工,施工过程中没有出现不良情况。  (2)由以上资料可以看出,全部灌浆试验孔平均单位注入量都随着灌浆顺序的增加而减少,尤其是Ⅲ序孔灌后,检查帷幕灌浆孔的单位透水率,完全按照设计规定的小于5Lu标准,由此说明灌浆工程质量是可以保证的。  (3)检查待凝14d后的灌浆钻孔的岩芯样品看出,通过灌浆水泥结石的岩石裂隙都已经被填充结实,水泥结石状况很好,这说明灌浆后的防渗帷幕一定是完整连续的。  (4)从浆液配合比来看,整个灌浆孔的多数孔段都是用稀浆灌浆结束,这说明这项工程坝基岩石的细小裂隙很多,属于可灌性较好的岩层。  (5)经过灌浆质量检查得到的数据来看,帷幕灌浆有很好的防渗作用,完全可以达到灌浆质量要求。  4 帷幕灌浆工程质量效果的评定  全工程坝肩帷幕灌浆总计59个单孔,共划分为12个单元,其质量全部合格,合格率为100%,其中优良单元为11个,优良率91%。该工程按上述验收评定结果被最后评定为优良工程。  结语  帷幕灌浆技术是水利工程施工中一种既经济又行之有效的方法之一。帷幕灌浆既是技术又是工艺,施工中不仅要按序操作,还要注意量的掌握。随着科技的不断进步以及不断的实践,帷幕灌浆技术将会不断的改进完善并更好地应用于水利工程施工中,推进我国水利事业的快速发展。  参考文献  [1]金明.水库坝基帷幕灌浆生产性试验[J].科技咨询导报,2007.  [2]孟凡翠.浅谈水库帷幕灌浆施工质量控制[J].科技资讯,2012.

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