固结灌浆处理

固结灌浆处理（精选8篇）

固结灌浆处理 篇1

摘要：通过工程实例对固结灌浆法在松散地基加固处理中应用及施工控制方法进行了总结,分别对固结灌浆法施工技术要求和施工工艺作了具体阐述,并针对注浆施工中遇到的问题及处理方法进行了说明,从而得出了一些指导性结论。

关键词：静压注浆,松散地基,加固处理

固结灌浆技术广泛应用于抗渗、加固工程中，技术相对成熟，但由于灌浆过程控制管理不到位，容易造成灌浆工程失败，本文以某瓦斯抽放站地基加固工程为例对固结灌浆技术进行总结。

1 工程概况

某瓦斯抽放站占地面积约7 700 m2，因受场地限制，瓦斯抽放站布置于矸石回填区上，为防止地表水及地下水对抽放站地基的冲蚀破坏，提高地基承载力及稳定性，保证抽放站的整体安全性，采用固结灌浆法对该松散地基进行加固处理。

2 工程地质条件

依据现场踏勘及开挖裸露情况可知:

1)瓦斯抽放站站场北侧约一半范围为矸石回填区，结构松散。2)矸石回填厚度为4 m～17.5 m。

3 设计依据

1)《本工程岩土工程勘察报告》。

2)GB 50026-893工程测量规范。

3)《水工建筑物水泥灌浆技术规范》。

4)JGJ 123-2000既有建筑地基基础加固技术规范。

4 工程措施

根据场地实际情况、以往同类型地基处理措施、甲方地基处理的要求、厂区边界条件及有关技术规范，该站场地基采用固结注浆法进行加固处理。其中B-A-I布设外围注浆孔，孔间距3 m，距离挡墙2 m，外围注浆孔向外侧倾斜5°，钻孔伸入基岩1 m，孔径130 mm;瓦斯泵房等主要建筑外侧1 m位置布置帷幕注浆孔，孔间距2 m，钻孔伸入基岩1 m，孔径130 mm;场区内其他区域布设注浆孔，孔间距3 m，梅花形布置，钻孔伸入基岩1 m，孔径130 mm。

浆液采用水∶水泥∶粉煤灰=2∶1∶0.5,2∶1∶1,2∶0.8∶1.2的水泥粉煤灰浆液和水∶水泥=0.5∶1,0.8∶1,1∶1,2∶1,3∶1的纯水泥浆液;水泥选用32.5复合硅酸盐水泥(P.C32.5)，粉煤灰选用阳城电厂排出的原状灰，注浆浆液的浓度应由稀到浓，逐级变换。

5 施工技术要求

5.1 施工总体部署

1)正式施工前，进行注浆实验，布设试验孔4个，间距3 m，梅花形布设，施工结束3 d后对实验区域进行钻进取芯检验，并根据检验情况对注浆参数进行调整。

2)开工后，先施工帷幕注浆孔，并注浆，分三序施工。

3)帷幕施工结束后开始施工注浆孔，分二序施工，并由外侧向内侧进行。

4)施工过程中必须指派专人对站场及周边巡视，以防浆液漏失。

5)各项工程必须严格按设计要求施工，遵循相应的施工规范，确保施工质量，施工后按规范及设计要求进行工程验收。

5.2 注浆钻孔施工

1)工艺流程:注浆孔钻凿→注浆管制安→孔口封堵。2)钻孔采用冲击回转钻进或浆液循环钻进。

3)帷幕注浆钻孔位置与设计位置的偏差不得大于10 cm，因故变更孔位时，应征得设计同意。实际孔位应有记录，孔深应符合设计规定。

4)钻注浆孔时应对岩层、岩性及孔内各种情况进行详细记录。

5)钻孔遇有洞穴、塌孔或掉块难以钻进时，可先进行注浆处理，而后继续钻进。发现集中漏水，应查明漏水部位、漏水量和漏水原因，经处理后，再行钻进。

6)钻进结束等待注浆或注浆结束等待钻进时，孔口均应堵盖，妥加保护。

7)钻进结束根据孔内情况，下入注浆管，注浆管外露1 m，若塌孔严重注浆管无法下入，可通过钻杆直接灌注。

5.3 注浆施工

1)工艺流程:管路连接→制浆→注浆。

2)注浆所采用的水泥必须符合质量标准，不得使用受潮结块的水泥。

3)注浆用水应符合拌制水工混凝土用水的要求。

4)若现场单个钻孔注浆量大，且注浆时间较长时可采用间歇式注浆或加入一定量的水玻璃或投砂。

5)浆液必须搅拌均匀并测定浆液密度。

6)浆液的搅拌时间，使用普通搅拌机时，应不少于3 min;使用高速搅拌机时，宜不少于30 s。浆液在使用前应过筛，自制备至用完的时间宜小于4 h。

7)搅拌机的转速和拌和能力应分别与所搅拌浆液类型和注浆泵的排量相适应，并应能保证均匀、连续地拌制浆液。

8)注浆泵性能应与浆液类型、浓度相适应，容许工作压力应大于最大注浆压力的1.5倍，并应有足够的排浆量和稳定的工作性能。

9)注浆管路应保证浆液流动畅通，并应能承受1.5倍的注浆压力。

10)灌注浆液应采用多缸柱塞式注浆泵。

11)当注浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比。

12)当某一比级浆液的注入量已达2 000 L以上或灌注时间已达1 h，而注浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应该浓一级。

13)当注入率大于200 L/min时，可根据具体情况越级变浓。

14)注浆过程中，注浆压力或注入率突然改变或改变较大时，应立即查明原因，采取投砂、水玻璃等相应的措施处理。

15)注浆压力在0.5 MPa以上，且注入率不大于50 L/min时，继续灌注15 min，注浆可以结束。

16)在灌注时，若发现地面或其他部位意外冒浆可结束注浆。

6 施工中注浆遇到的问题及解决方法

1)中断处理。由于停电、机械故障、器材等问题出现被迫中断注浆的情况，应尽快恢复注浆。恢复时应从稀浆开始，如果吸浆率与中断前接近，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，冲洗后再注。

2)串浆处理。采取浆液加浓、降压、限流灌注，当吸浆率下降时，逐步提高注浆压力，被串孔则需扫孔后方可注浆。

3)冒浆处理。在注浆过程中发生表面冒浆时，轻微者，可以稍停灌浆，让其自行凝固堵漏，严重者应先行实行堵漏措施，无效，可采用越级变浓浆液，降低压力，中断间歇等办法。

4)特大吃浆量的解决方法。由于施工现场中场地均为回填矸石，在注浆过程中，大都可在1 h～3 h之内灌注结束，然而有时候会出现大量吃浆不止，长时间灌不结束的情况。其原因大多不是因空隙体积太大没有灌满，而是因为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，我们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5 L/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、粉煤灰等，促使尽快凝结;灌注更稠的水泥砂浆;间歇注浆，以促使浆液在静止状态下沉积，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 kg/m～500 kg/m，以停歇2 h～8 h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。

7 结语

1)由于固结灌浆属隐蔽工程，实际的充填与灌注效果要在施工后进行检测确定，灌浆过程中需根据吸浆量、泵压来判断实时的充填效果，对工艺作实时调整，以达到设计要求的灌注效果。

2)工程实践证明，所选择的固结灌浆是合理可行的，效果是明显的;本地基在固结灌浆结束后进行了地基承载力试验、钻孔取芯及芯样试验，试验结果均满足设计要求。

参考文献

[1]SL62-94,水工建筑物水泥灌浆施工技术规范[S].

[2]杨月林.水工建筑物水泥灌浆施工技术[M].武汉:长江出版社,2004.

[3]张景秀.灌浆法的正用与新规范构思[M].北京:中国水利水电出版社,2006.

[4]郭焱.浅谈压密注浆技术在地基加固中的应用[J].山西建筑,2010,36(24):104-105.

水电站河床坝基固结灌浆效果分析 篇2

【摘 要】由于21世纪的到来，我国的水利工程也得到了空前的发展，各种新型的施工技术都已经广泛的应用在工程的建筑施工当中，并且还取得了良好的效果。目前，在进行水电站河床坝基施工中，将固结灌浆技术作为主要的施工技术，对坝基的进行加固，从而保障水电站的正常运行，本文通过对水电站的河床坝基固结灌浆技术的内容进行简要的介绍，分析了当前水电站河床坝基固结灌浆技术的效果。

【关键词】水电站；坝基；固结灌浆；效果分析

由于固结灌浆技术对水利工程的河床坝基有着一定的加固作用，而且还有效的防止了水利工程在运行过程中出现因坝基质量导致的多种问题，因此目前固结灌浆技术在水利工程施工中得到了广泛的应用。下面我们就以某水电站的河床坝为例。

1.案例概述

目前，固结灌浆技术的应用范围逐渐增大，我们就以实际案例进行相关的技术设计分析，以便于人们理解，在进行某水电站建设时，人们将该水电站设置为双曲拱坝，以便于增加水利站坝体的强度，而且该水电站在正常运行的时候，设计的项目内容主要以发电为主，除此之外我们还将其进行拦沙防洪、农业灌溉等综合型的经济效益发展，而且还有效的改进了下游航运，为社会经济的发展做出了一定的贡献。因此，该水电站对河床坝基的要求比较高，所以我们在进行水电站河床坝基固结灌浆施工时，施工的范围也比较广。

该水电站在进行河床坝修建的时候，坝区的地层比较平坦，而且河床坝基的开挖后厚度一般在25m-30m左右，而且河床下都是由玄武岩、泥页岩和石灰岩这三种岩体组成，而且这些岩体在不同的情况下有着不同的强度，在对其进行施工的时候坝基容易出现裂缝，从而影响这整个工程项目的顺利实施，因此在进行工程施工的时候，我们要采用固结灌浆技术对其进行一定的坝基处理，从而对其进行一定的加固，由此我们可以了解到，地下岩层发育的错的带和松弛的岩体就是我们进行坝基固结灌浆的主要对象。

2.固结施工准备工作和灌浆后的质量检测

2.1施工准备

在进行水电子河床坝基固结灌浆施工之前，施工工程的准备工作是必须的，只有这样才能保证工程的质量，才能有效的减少施工成本的花销，而且还减少了意外事故的发生。由此可见固结施工技术的准备工作是水电站河床坝基施工中十分重要的一个环节。目前，施工工程的准备工作主要有着以下几个方面：

（1）施工方案的准备。在进行河床坝基施工的时候，我们主要采用的是有盖固结关键施工技术，该施工技术的准备，直接影响着整个施工工程的质量和工程的进度，因此我们在进行方案设计的时候要根据实际情况，来设计出合理的施工方案，并且成经济高效的层面上出发，从而保障施工方案在实施的工程中，不会出现任何问题。

（2）施工材料的准备。这是施工工程中最为核心的准备工作，如果施工材料没有进行准备那么将会对工程的各个方面照成影响。而在水电站河床坝基固结灌浆施工中，主要使用的施工材料就是混凝土，因此我们在对混凝土进行浇筑的时候，要对其强度和稳定性进行很好的控制，而且还要对混凝体的原材料，进行严格的质量检查。除此之外，我们还要对施工机械设备进行一定的准备和检测，以免在工程施工的时候，因机械设备的原因而出现问题，给工程项目带来严重的影响。

（3）人员的技术要求和配置。这也是工程项目施工中十分重要的，如果人员配置不完善，施工技术不到位这对整个工程施工也有着一定的影响。

2.2灌浆后的质量检测

目前，我们在进行灌浆后的岩体质量进行检查时，主要采用的声波探测，然后通过各种仪器将探测的结果通过图片的形式，来反映在人们的视野中，再通过钻孔盐水试验和其他的检测相关资料对其进行一定程度的评定，从而大致的对灌浆后的岩体进行检测结果的反应。目前，我们在进行质量检测的时候，应用的主要方法是单孔声波测试、压水试验和对穿声波测等。

3.固结灌浆效果分析和评价

可行性研究、招标设计阶段河床坝基C，层间错动带以上的P：13，层玄武岩主要为Ⅲ。级岩体，大坝设计采用的P2p，层玄武岩变形模量为IOGPa，施工详图设计阶段根据400m高程以下开挖揭示的地质条件，对大坝体型进行了必要的调整，河床坝基Ⅲ。级岩体变形模量设计采用值为9GPa。

3.1整体刚度

（1）钻孔变模。坝基岩体的整体刚度在灌后检测中主要通过钻孔变模平均值、声波速度平均值来反映。在河床坝基13-19号坝段共对47个孔进行了变模测试，灌前23孔，灌后24孔。各坝段及河床坝基整体变形模量平均值统计结果。结果可知，13-19号坝段灌后各坝段变形模量平均值均大于设计要求的9GPa，最大值为14.5GPa，最小值为9.7GPa；河床坝基整体变形模量灌后平均值为12.3GPa，满足设计要求。从钻孔变形模量的统计结果可以发现，整个河床坝基、各坝段岩体的整体刚度得到明显提高，灌浆效果显著，达到了设计要求。

（2）坝基岩体综合变模分析。河床坝基岩层为层状岩体，无断层发育，主要地质构造为层内错动带Lc，倾角平缓，带宽一般3-5cm，少数10-20cm，局部交汇。若同时考虑河床坝基岩体与错动带的受力、变形，可按公式计算其综合变形模量。

整个河床坝基灌后检查孔声波平均值为5402m/s，根据公式（1）得到河床坝基声波计算变模值为20.2GPa，作为公式（2）中岩体变形模量E1的计算采用值。根据坝基岩体声波测试的经验，层内错动带（k）固结灌浆前波速平均值多在2500-3300m/s，灌后平均波速多在3500-4200m/s，根据声波变模转换关系，变模值为5.0～9.0GPa，但实际上错动带（Lc）经过灌浆处理后声波值一般提高较大，变模值提高幅度较小，不能达到5.0-9.0GPa。可研、招标阶段对层内错动带（Lc）提出的变形模量建议值为2.0-3.0GPa，考虑到固结灌浆后错动带（Lc）的变模值有一定的提高，故计算采用值臣取上限3.0GPa。河床坝基以下30m范围内的P：13，层岩体中层内错动带（k）的厚度多在0.5-1.5m，所占百分比1.7%～5%。

3.2均一性

坝基岩体的均一性改善主要表现为缓倾角层内错动带物理力学性能的提高，减小不可恢复变形。在物探测试方面主要反映在固结灌浆前后钻孔变模测试中小值的减小、波速小于4000m/s测试段所占比例的的减小和错动带声波值的提高等方面。

从钻孔变模测试情况来看，河床坝基灌前小于5GPa的测试段所占百分比为12.8%，灌后减小到8.9%，减小幅度为30.5%。大于12GPa的百分比由32.9%增加到53.0%。各坝段钻孔变模测试中的小值所占的比例均有一定幅度的减小，大值有所增加。

河床坝基各坝段灌前检测孔声波波速统计资料表明，波速小于4 000m/s的孔段所占的百分比一般在10%-18%，灌浆后小于4000m/s所占百分比减小至2%-10%。灌浆后层内错动带的声波值有较大幅度的提高，其力学性能、充填程度均有一定的改善。河床坝基各坝段层内错动带固结灌浆后的平均波速较灌前提高幅度在6.2%-28.7%，提高效果明显。

3.3抗渗性

固结灌浆后对河床坝基的透水性进行了质量检查。压水试验在各坝段灌浆结束7d后进行，试验采用单点法，每5m为一个压水试验段。经过系统灌浆后，河床坝段压水试验中未出现透水率大于4.5Lu的测试段，小于3Lu的试验段占总试验段的85%以上，整个河床坝基呈弱偏微透水层，有效提高了坝基的抗渗性，一定程度上可对坝基帷幕灌浆起到辅助作用。

4.结束语

通过对某水电站河床坝基灌浆检查资料的分析、计算，表明灌浆达到了预期效果，使坝基在整体刚度、均一性、抗渗性等方面得到改善，能够满足拱坝建基要求。通过建立河床坝基灌浆效果三维分析模型，提高了地质资料综合分析和科学决策能力。

【参考文献】

[1]钟贤五，周先齐.预应力锚索在紫坪铺水利枢纽边坡工程中的应用[J].中国西部科技，2008（26）.

固结灌浆处理 篇3

西溪河联补水电站是一座以发电为主的引水式电站, 为西溪河流域水电规划梯级电站的第三级。西溪河联补水电站位于四川省凉山彝族自治州境内的金沙江支流西溪河上, 坝址位于布拖县联补乡附近的西溪河峡谷段, 厂址位于西溪河右岸地洛乡境内。工程距西昌市约180 km。电站共装2台65 MW水轮发电机组, 总装机130 MW。枢纽建筑物主要由挡水闸坝引水系统、地面厂房及开关站等组成。

由于前期引水隧洞施工中存在缺陷, 导致2008年水库蓄水过程8+850附近溶洞位置被水击穿, 多处漏水。本次缺陷处理主要内容为8+680~12+270内的固结灌浆、回填灌浆施工。

2 地质条件

引水隧洞沿西溪河右岸布置, 隧洞沿线以斜坡地形为主, 一般地面高程1 700 m~2 400 m。扯比 (4号施工支洞) 至厂房段, 隧洞穿越河弯地块分水岭, 地形呈台阶状。线路最高点位于哈步黑容附近, 海拔高程约2 395 m, 上覆岩层厚一般在100 m~800 m之间。最低点位于首部拉木沟 (高程1 717 m) 沟内, 最小上覆岩层厚为56 m。

2.1 地层岩性

引水隧洞穿越地层有寒武系、奥陶系、志留系、二叠系、三叠系, 上覆第四系松散堆积物。自进口至出口各地层分布情况如下:

1) 雷口坡组 (T2l) 。

白云质灰岩、白云岩夹砂岩和泥页岩。分布于桩号0+000~X0+350 m和2+095 m~3+763 m。

2) 铜街子组 (T1t) 。

含砾砂岩、粉砂岩和泥页岩。分布于桩号X0+350 m~X0+827 m, 1+612.30 m~2+095 m及3+763 m~3+874 m。

3) 东川组 (T1dc) 。

泥岩、泥质粉砂岩。分布于桩号X0+827 m~1+612.3 m及3+874 m~4+407.2 m。

4) 宣威组 (P2x) 。

粘土岩、粉砂岩。分布于桩号4+407.2 m~4+466 m。

5) 峨眉山组 (P2e) 。

玄武岩。分布于桩号4+466 m~7+376.8 m。

6) 阳新组 (P1y) 。

灰岩、泥灰岩。分布于桩号7+376.8 m~9+446 m。

7) 梁山组 (P1l) 。

砂岩、炭质页岩、泥岩及煤线等。分布于桩号9+446 m~9+500 m。

8) 大路寨组 (S2d) 。

灰岩、白云岩、页岩、泥质粉砂岩等。分布于桩号9+500 m~9+939.2 m。

9) 嘶凤崖组 (S1s) 。

石英砂岩、白云岩、灰岩等。分布于桩号9+939.2 m~9+987.6 m。

10) 黄葛溪组 (S1h) 。

灰岩、白云岩等。分布于桩号9+987.6 m~12+142 m。

11) 龙马溪组 (OSl) 。

钙泥质页岩、水云母粘土岩、粉砂岩、泥质, 夹少量薄层灰岩。分布于桩号12+142 m~12+785 m。

12) 宝塔组 (O3b) 。

生物碎屑粉晶灰岩与水云母粘土岩互层。分布于桩号12+785 m~13+010 m。

13) 巧家组 (O2q) 。

泥砂质灰岩、生物碎屑灰岩、泥岩等。分布于桩号13+010 m~13+237 m。

14) 红石崖组 (O1h) 。

砂岩、粉砂岩、粘土岩。分布于桩号13+237 m~13+554 m。

15) 娄山关组 (O∈l) 。

白云岩、白云质灰岩和石英砂岩。分布于桩号13+554 m~13+970.361 m。

2.2 地质构造

工程区位于一个受南北向断裂控制的构造带内, 地质构造发育, 构造形迹以近南北向的断裂构造为主, 褶皱构造次之。引水隧洞沿线分布的区域性断裂有西溪河断层的分支断层 (吞都断层、土沟断层) , 西溪河向斜、哈乌背斜则分布于引水系统的首尾部。隧洞沿线规模较大的断层有F1~F9, F211等断层共10条。

3 固结灌浆目的

本次施工的目的是通过系统的、全断面布置的固结灌浆, 封闭引水隧洞周边岩体渗水裂隙和通道, 增强围岩抗渗性和长期渗透稳定性, 从而减免外水内渗, 防止引水隧洞围岩发生水力渗透破坏, 最大的发挥引水隧洞应有的作用。

4 水泥浆液固结灌浆施工

4.1 灌浆强度设计指标

灌浆后, 要求检查孔压水试验透水率小于3 Lu, 孔段合格率不少于85%, 不合格孔段的渗透系数不超过设计规定的150%且不集中。

4.2 施工控制标准

按设计要求, 灌浆施工按环间分序, 环内加密原则进行。按Ⅰ序环Ⅰ序孔→Ⅰ序环Ⅱ序孔→Ⅱ序环Ⅰ序孔→Ⅱ序环Ⅱ序孔顺序施工。开灌水灰比为2∶1, 浆液比级分为2∶1, 1∶1, 0.8∶1, 0.6∶1, 0.5∶1。因固结灌浆孔孔深都在5 m之内, 故采取纯压式全孔一次灌注的方式, 灌浆压力在2.0 MPa~2.5 MPa之间。

4.3 施工工艺

1) 灌浆孔位布置。

按设计要求, 灌浆孔采取梅花形分布, 灌浆孔环间距分为2.0 m, 2.5 m, 3.0 m三种, 每环有6个孔与8个孔两种布置方式。

2) 钻孔方法。

a.本工程施工难点。本工程施工难点主要有三个:施工用水问题, 因西溪河水质不满足灌浆施工质量标准, 施工隧洞附近没有足够水源, 因此本次施工用水只能在隧洞内找水施工, 但是水量较小, 不能满足大功率钻孔设备施工需要;施工时洞内交叉作业、干扰极大。边顶拱混凝土施工、挂网喷锚施工、灌浆施工同时进行, 造成洞内交通中断、施工用电紧张, 不能满足施工高峰期大规模上大功率机械设备的需要;施工工期紧, 工程量大, 造成施工进度压力极大。

b.钻孔施工。开始施工时钻孔设备选用的手风钻和70D型潜孔钻造孔, 但由于以上几点困难, 施工用水与施工用电不能得到有效保障, 造成不能大规模使用这些钻孔设备, 故工期开始就得不到有效保证。还有个别洞段较狭窄, 只有3 m左右, 造成手风钻与70D型潜孔钻两种钻机不能施工此部位5 m的固结灌浆孔。

项目部经过考虑后决定引进KHYD40A, KHYD75A型电动岩石钻, 该钻机体积小, 使用方便, 钻机可适用岩石硬度 (普氏硬度系数) f<10的范围, 比较适合本工程地质岩性。该钻机特点:钻机可用钻架配合, 可水平向前或倾斜向上等任意方向钻孔。采用湿式钻孔水排粉, 可改善操作者的劳动条件及延长钻头的使用寿命, 钻孔中噪声较小;钻机在作业中, 只须操纵手轮, 钻机即可自行推进和快速退回, 操作方便、简单易学。

更主要的原因是该钻机功率较小, 电机额定输出功率分2 k W与3 k W两种, 并且用水量不大, 因此可以在水源不够与用电紧张的条件下大量使用此钻孔设备, 既解决了施工中的难题又满足工期的需要。

KHYD40A, KHYD75A型电动岩石钻机参数见表1。

3) 灌浆方法。

按照“围、挤、压”的原则施工, 先将灌浆区外圈围住, 再在中间插孔灌浆挤密, 逐序进行。施工顺序为:钻机对中固定→钻进第一段→钻孔冲洗→测量孔深→裂隙冲洗→简易压水→灌浆。在吃浆量大的部位使用了水泥砂浆进行灌注, 砂浆的技术要求为:开灌时无回浆或升不起压力灌注砂浆, 加砂量为10%。

4) 灌浆结束标准。

在规定压力下, 当注入率不大于1 L/min时, 连续灌注30 min灌浆可以结束。

4.4 质量检查及成果分析

1) 质量检查。共完成36个单元的质量检查孔, 我部完成的施工范围内的所有单元固结灌浆检查孔由第三方进行施工。共完成压水试验322段, 透水率在0.08 Lu~2.84 Lu之间, 均小于3 Lu的设计标准。现取4个单元压水试验数据列于表2。

2) 成果分析。本工程共完成灌浆孔5 322个, 灌浆工程量22 831.65 m, 灌浆孔平均单位注灰量为195.451 kg/m, 对各孔进行统计分析, 其中Ⅰ序孔单位注灰量为245.19 kg/m, Ⅱ序孔单位注灰量142.122 kg/m, 固结灌浆注灰率逐序递减, Ⅱ序孔单位注灰量比Ⅰ序孔递减42.035%, 合乎灌浆一般规律。

5 结语

西溪河联补水电站引水隧洞缺陷处理固结灌浆工程我部完成固结灌浆单元36个, 所施工单元全部合格, 其中优良单元34个, 优良率为91.18%。该电站在引水隧洞缺陷处理完成后2个月左右进行了单机与双机72 h甩负荷试验, 顺利发电。在工程工作面狭窄, 工期紧张情况下采取了合适的施工工艺和施工机具, 确保了工程的顺利进行, 为今后类似工程取得了一些可借鉴的经验。

摘要：结合西溪河联补水电站引水隧洞工程的地质条件, 从灌浆强度指标设计、施工控制标准、工艺流程、质量检查四方面, 阐述了水泥浆液固结灌浆施工技术, 达到了封闭引水隧洞周边岩体渗水裂隙和通道、增强围岩抗渗性与稳定性的目的。

固结灌浆处理 篇4

固结灌浆是在岩石节理裂隙发育或有破碎带的基础上进行改善,以提高其物理力学性能,实现基础加固效果的施工技术。堤坝本身自重较大,且上游面有水压力及渗透水压力作用,因此堤坝对基础的要求很高。工程中,通过灌浆工程,采用含水泥的浆液将裂隙和破碎带进行黏结填充,使岩体均匀性和整体性提高,降低岩石透水性,进而使岩体获得较高物理力学性能的提升,如抗压强度和弹性模量提高、变形和不均匀沉降减少等,保证堤坝的基础安全。

在实际堤坝工程中,基础防渗灌浆帷幕上游先进行固结灌浆,对基础加固后,再进行防渗帷幕灌浆,固结灌浆和帷幕灌浆共同作用,保证堤坝基础的承载力、稳定性及防渗效果。本文讨论的就是基础防渗灌浆帷幕上游的固结灌浆的施工工艺及注意事项。

堤坝基础固结灌浆加固区域的确定,主要考虑基础的地质情况和基础岩体的物理性能,如岩体的完整情况、应力条件、大坝的形状等因素。本文讨论的是基础防渗灌浆帷幕上游基础灌浆,其一般在坝址上游趾板范围内进行固结灌浆。

1固结灌浆施工工艺

基础防渗灌浆帷幕上游固结灌浆孔上有趾板混凝土,该区域固结灌浆应该在帷幕灌浆施工前完成。固结灌浆按照分序加密原则进行,通过控制孔深、浆液水灰比、灌浆压力等因素,实现基础加固。

1.1固结灌浆试验

在堤坝基础地质情况比较复杂的地区,固结灌浆前一般需要进行固结灌浆试验,以了解地质情况,进而可以科学地确定固结灌浆的相关技术参数,如孔深、孔距、排距、灌浆次序及压力等,为固结灌浆施工方案的编写提供数据支撑,保障堤坝基础加固施工的合理性。

1.2灌浆孔布设

本文讨论在堤坝防渗灌浆帷幕前(上游)趾板混凝土上进行固结灌浆,固结灌浆后还进行防渗帷幕灌浆,灌浆区域相对小,因此工程上灌浆孔孔序一般采用1～2排两序布孔,孔位在帷幕孔外侧,孔间距离一般为2.5～5 m,灌浆孔排距可以选择和孔距一样,或略小于孔距,采用梅花形布设。如果堤坝基础地质条件复杂,工程质量要求高,则灌浆孔采用多排3序布孔。

1.3钻孔和冲洗

固结灌浆孔的孔深是一个重要参数,孔径大小和成孔方式的确定都和孔深相关。目前,灌浆孔的孔深没有统一的标准或者计算公式进行确定,实际工程往往通过固结灌浆试验,综合考虑各种情况来确定。有些工程,参考相类似工程经验对固结灌浆孔深进行确定。

根据经验,防渗灌浆帷幕上游固结灌浆,灌浆孔深多为6～15 m范围的中深孔,孔径常采用50～65 mm,使用钻孔机械一般为架钻或大型风钻。

本文讨论固结灌浆是在趾板混凝土范围内进行,因此,在混凝土趾板浇筑时需要先按照设计孔位进行导管预埋,以防止钻孔破坏混凝土内部钢筋、检测等相关结构。钻孔前,应该对灌浆孔进行统一编号和分序,按照先序孔到后序孔的逐序顺序进行施工,记录好现场资料并及时整理资料。

钻孔结束后,孔中会有岩屑、泥质,如果不清理,将对灌浆效果造成不良影响。因此,在灌浆前,应该进行裂隙冲洗。裂隙冲洗采用有压力水进行,冲洗压力一般控制为灌浆压力的80%,且最大值不大于1 MPa,冲洗直至回水清净。如果地质条件良好,则采用单孔冲洗;地质条件为岩石破碎、裂隙发育、空隙相通,则采用群孔冲洗,但注意不能采用群孔串联的方式进行冲洗。群孔冲洗效率高,但对设备需求量大,施工过程控制也要求较严。

1.4浆液配置使用

灌浆浆液的配置采用分2种情况:如果地质情况相对好,无较大裂缝发展或地下溶洞,则采用纯水泥浆液;否则先采用水泥砂浆进行灌注,等砂浆凝结后并满足灌注纯水泥浆液要求,再换成水泥浆液灌注。

一般来说,大坝选址偏向于选择地质条件较好的区域,因此坝前防渗灌浆帷幕上游固结灌浆一般采用纯水泥浆液,若遇局部大裂隙,则根据情况采用水泥砂浆灌入填充裂隙,再变换水泥浆液灌注。

纯水泥灌浆浆液遵循先稀后浓的原则,灌浆过程采用不同的水灰比,根据注浆量变换水灰比,目前工地采用的水灰比多为4个比级,即水灰比分别为2、1、0.8、0.6 (或0.5);如果裂隙较多,可采用1、0.8、0.6 (或0.5) 3个比级。使用过程一般按照先采用大水灰比灌注,有些工地甚至采用水灰比为5的水泥浆液开始灌注。当灌浆量达到换浆要求,再变换小水灰比的水泥浆液灌注,以提高灌注效果。

纯水泥浆灌注的施工过程控制,应该注意几点要求:①灌浆压力应尽快地达到变浆压力规定值。②注意确定灌浆变级的标准,分2种情况:如果灌浆注入量达到300 L以上,则可以进行浆液变级;如果灌浆持续时间20～30 min,则也应该进行浆液变级。③当岩石裂隙发育时,会导致水泥浆液注入率过大。工地—般认为当注入率大于30 L/min时,为提高灌浆效率,则考虑越级变浓。

1.5简易压水试验

固结灌浆不需要是岩石裂隙灌浆,目的是加固基础,形成的帷幕带只是辅助防渗,因此不需要所有孔全压水。为了解灌浆孔的裂隙发育情况,建议在灌浆前,先进行压水试验。压水试验孔数最低限制按照总孔数的5%进行,如果岩石渗水严重和吃浆量大,则压水试验孔应增加数量。简易压水试验严格控制压水压力、压水时间和压水注入量,并做好试验记录,为后续灌浆质量检查提供参考。

1.6灌浆压力控制

灌浆压力原则上是越大,则灌浆填充半径越大,裂隙填充越密实,灌浆效果越好。但过大的压力,当超过混凝土盖板重力,将可能导致盖板上台出现裂缝,或者产生串浆、冒浆等灌浆事故。因此,工程要限制灌浆压力。按照经验,灌浆压力的选择一般根据盖板厚度、灌浆方法,结合帷幕灌浆压力进行确定,以提高灌浆效果。

1.7灌浆施工方法

固结灌浆灌浆一般采用循环式灌浆方式,灌浆过程中,水泥浆液在搅拌机一注浆管一回浆管一搅拌机的回路中循环进行灌注,浆液的流动性将避免水泥沉淀,有利于保证灌浆质量,因此目前循环式固结灌浆在工地上大量使用。

基础防渗灌浆帷幕上游进行固结灌浆,该处的趾板混凝土混凝厚度一般设计为0.5～1 m,灌浆孔深—般为5～10 m的中深孔,因此采用分段式灌浆。

(1)采用自上而下分段灌浆法。当对灌浆质量要求较高,但工期要求较宽松,可以采用这种方法。此方法采用分段钻孔灌浆的方式进行灌浆,先钻灌上部灌浆段,再进行下部灌浆段的钻灌。灌浆结束后,应该采用“分段压力灌浆封孔法”进行封孔。这种施工方法容易控制灌浆压力,灌浆质量效果容易保障,但进度相对慢。

(2)采用自下而上分段灌浆法。大多数工地采用这种方法进行灌浆,其好处为有利于把控灌浆进度,但灌浆质量不如自上而下灌浆质量效果好。此方法按照设计深度要求一次性成孔,先进行下部段的灌注,下部段灌浆结束后,将灌浆塞上提灌注上部段,继续进行灌浆。灌浆结束后,应该采用置换和压力灌浆封孔法进行封孔。此方法施工工艺衔接顺畅,施工效率高。

1.8灌浆结束标准

固结灌浆结束标准指标主要是单位水泥浆注入率和时间。灌浆压力作用下,水泥浆液慢慢填充岩石裂隙,水泥注入率会慢慢减小,当孔段的水泥浆液注入率小于0.4 L/min,并且持续30 min,那么该孔段的灌浆达到结束标准。在灌浆过程中,由于灌浆孔段长度不等,岩石裂隙发育不均,注入率大于1 L/min的标准不太科学严谨,不能反映所有岩石裂隙是否已经灌满,将有可能影响灌浆质量,因此有的工程将规定的注入率调小,比如采用不大于0.1或0.2 L/（min·m)的注入率作为灌浆结束标准。

1.9灌浆质量效果检查

灌浆封孔结束后,应该对灌浆质量进行检查,检查的方法有很多种,工地主要采用钻检查孔进行单点法压水试验。如果工地有条件,可以采用测定围岩灌浆前后的弹性波波速或弹性(变形)模量的方式检查质量效果。此外,地质条件复杂且重要工程地段有的会采用声波、地震波或电磁波CT层析成像,但对设备技术要求较高。通过检查,如果发现不合格孔,则可以采用相应措施,如设置加密孔,对该不合格区域进行灌注,以保证灌浆质量。

本文总结工程常见灌浆质量检查经验,重点讲述操作相对简单、对仪器依赖比较小的常用检查方法。

(1)整理、分析灌浆资料,验证灌浆效果。如果灌浆质量良好,那么各次序孔的单位注入量和透水率整体上应该是Ⅰ序孔比Ⅱ序孔小。因此,工地有时候可以通过整理分析灌浆资料中的单位注入量和透水率等灌浆记录数据,按照类似工程经验,评定灌浆效果。

(2)钻设检查孔检查。通过分析灌浆资料,选择单位注入量大的地段或认为灌浆质量有疑问的地段布设检查孔,然后进行压水试验和灌浆,通过试验数据和灌浆数据判定灌浆质量。

检查孔的钻设灌浆,考虑到灌注的水泥浆液的强度增长有时间要求,应该在检查孔部位的灌浆孔灌浆结束后不少于3d后进行,检查孔压水试验采用的是简易压水试验方法,压力选择同部位同高程的灌浆压力的80%,压水试验过程注意如实记录试验数据。压水试验结束后,通过记录分析压水实验数据，判定灌浆质量是否合格。

目前,有些工地,除了进行检查空压水试验对灌浆质量检查外,还通过分析检查孔灌浆单位注入量,即要求和单位水泥浆液注入量均小于某一规定数值的双重标准判定灌浆质量。该检查方法对固结灌浆质量的检查更为科学严谨,但施工工期长。

2 灌浆特殊情况处理及其他注意事项

2.1特殊情况及处理

2.1.1基础岩石表面冒水

在有大量冒水的情况下,必须采取措施处理,否则将浪费水泥,且严重影响灌浆的质量。如果遇到基础冒水,应该及时处理冒水地点,常采用降压限流处理,待符合灌浆条件后,再恢复正常灌浆。

2.1.2冒浆或者串孔

由于基础地质情况一般难以完全估计,基础之上即使有混凝土趾板,但也经常发生串孔或者趾板边缘冒浆现象,这些现象的发生将会影响灌浆的质量,因此必须采取措施进行处理。冒浆和串孔的处理措施有很多,技术也很成熟,应根据工程条件选择。

(1)采用低压灌浆法。冒浆或串孔一般由于裂隙贯通,灌浆压力过大产生,因此可以通过降低灌浆压力、采用浓浆液的方法进行处理。冒浆严重的时候,应直接去除压力,依靠浆液自重进行灌浆,甚至加入砂或速凝剂等,加快冒浆封堵速度。冒浆封堵后,再逐步提高灌浆的压力,按正常规定继续进行灌浆。

(2)采用限制进浆量法。通过上述方法还不能封堵冒浆,那么应该限制进浆量,降低灌浆注入率,增加灌浆时间,让浓浆在裂隙中逐渐沉积凝结封堵住裂隙。之后,再逐渐提高灌浆压力,恢复正常灌浆。

(3)采用间歇灌浆法。采用浓浆、低压灌浆,发现冒浆处出现浓浆时,则暂停灌注。间歇十几分钟再行灌浆,反复停灌至冒浆停止,且压力可恢复达到规定值后,再进行常规灌浆。

2.1.3灌浆中断

固结灌浆过程中,为保证灌浆水泥浆液凝结的连续性,尽量防止灌浆中断。某些特殊情况导致灌浆中断,则应该尽快恢复灌浆。灌浆的浆液采用开始灌浆时的低浓度浆液,灌浆发现注入率达到中断前水平,直接更换中断前浓度的浆液进行灌注。

2.2其他施工注意事项

(1)固结灌浆施工采用一个孔一台灌浆机进行灌注,如果裂隙发育贯通,灌浆发生串孔,灌浆孔吸浆量小,则可以考虑采用并联灌浆,并联孔数最多3个。多孔灌注严禁串联,以防灌浆压力小于设计值，影响灌浆效果。

(2)固结灌浆容易造成趾板或者盖板出现抬动而出现裂缝,因此在灌浆施工区域内应设置观测抬动装置,实时检测控制灌浆压力。

(3)爆破的冲击力将影响灌浆的效果,在灌浆浆液强度稳定前,严格禁止爆破。根据规范和经验,爆破作业距离灌浆施工的地段不能小于30 m。如果必须爆破,则应该对爆破作业采取控制爆破质点振动速度等措施,尽量减少对灌浆的影响。

(4)灌浆施工过程中,要实时记录灌浆资料,对灌浆压力严格控制,按照要求变换浆液配级。

3结语

固结灌浆属于隐蔽关键工程,施工质量的好坏影响大坝的安全性能,一旦堤坝基础出现问题,则有可能造成不可估量的严重后果。因此,作为技术人员,应该通过对施工技术的全面掌握和严谨实施来保障堤坝基础施工质量。本文通过对堤坝防渗灌浆帷幕上游固结灌浆的施工技术进行阐述,明确指出施工的具体工艺及注意事项,旨在指导工程技术人员科学合理组织施工,全方位地保障堤坝基础工程质量,交出精品工程。

参考文献

[1]徐周,谢玉林,张怀忠.水利水电工程灌浆技术研究[J].中国水运(下半月),2011(12).

[2]梁建柏.水利水电工程灌浆施工技术与质量控制措施分析[J].China's Foreign Trade,2011(14).

[3]刘世兴.水利水电施工技术和灌浆施工的应用方法研究[J].建筑工程技术与设计,2014(6).

[4]郑星东,武晶.浅谈水利工程基础灌浆施工技术[J].科技与企业,2012(4):15-16.

[5]杨位本,莫世友,梁伟毅.水利水电工程灌浆施工质量问题分析[J].建材与装饰(下旬刊),2007(10).

[6]DL/T5148—2001,水工建筑物水泥灌浆施工技术规范[S].

[7]李晓磊.观音岩水电站特殊地质条件下的固结灌浆方法分析[J].四川水利,2012(Z1):42-44.

水电站河床坝基固结灌浆效果分析 篇5

1 工程案例分析

某水电站采用双曲拱坝作河床坝, 目的在于增强河床坝坝体的强度。该水电站的建设目的仍然以发电为主, 附带功能为防洪拦沙、灌溉农田, 促进农业经济发展。河床坝是水电站的主体, 在修建河床坝时, 由于坝区地势相对平坦, 施工单位将坝基开挖深度控制在25-30米范围内, 同时考虑到坝基石层由三类岩体组成, 各自具有不同的强度, 若施工方法不对、施工工艺不当, 必然会导致坝基裂缝, 所以在坝基施工中, 施工单位尤其重视坝基强度控制。为了防止河床坝基因岩体强度差异产生裂缝, 施工单位采用了固结灌浆技术实施坝基处理, 获得了良好的施工效果。

2 固结灌浆技术在河床坝基施工中的应用分析

某水电站河床坝基施工采用了固结灌浆技术, 利用该技术具有的加固作用对坝基强度进行了增强, 获得了良好的坝基加固效果。下面对河床坝基施工中应用到的固结灌浆技术作详细分析。

2.1 施工前期准备

河床坝基固结灌浆施工前期, 为全面确保河床坝基质量和强度, 提高坝基稳固性, 一定要做好充足的前期准备工作, 一来减少坝基施工成本, 二来保证施工质量, 避免施工安全事故。河床坝基固结灌浆施工前期的准备工作包括以下几点:

2.1.1 施工方案的制定与准备。

河床坝基施工前期必须先制定一套有效的施工方案, 以指导坝基施工行为, 为后续施工提供参考。该水电站坝基施工采用了有盖固结灌浆技术, 并根据坝基实际情况, 合理设计出了一套完整、系统的坝基有盖固结灌浆技术方案, 同时考虑施工成本和施工质量, 确保了施工技术方案的可行性。

2.1.2 施工材料的准备和质量审查。

施工材料质量关系着坝基施工质量, 必须在施工前期对材料质量进行严格把关, 确保施工材料的本身质量。水电站河床坝基施工所采用的主要材料是混凝土, 由于混凝土存在施工缺陷, 浇筑、振捣期间容易发生质量病害, 而为了避免质量病害产生, 务必要在施工前期对混凝土的质量进行控制, 保证混凝土的强度和力学性能。另外, 应用于坝基施工中的设备设施也要做好前期质量控制, 防止设备因质量原因在施工中发生故障, 影响河床坝基固结灌浆施工质量。

2.1.3 施工人员配置。

施工技术人员配置上, 数量和质量都要过关, 要求参与坝基施工的施工人员必须具备较高的专业素质, 能熟练掌握河床坝基有盖固结灌浆技术和施工工艺, 确保坝基固结灌浆施工活动的顺利开展。

2.2 固结灌浆后的质量检测

有盖固结灌浆施工完成后, 要对坝基固结灌浆质量进行检测, 检测对象为岩体性能、岩体质量。检测方法建议采用声波探测法, 利用相关探测仪器将检测结果反映到图片上, 用图片形式展示检测结果。此后, 再通过钻孔盐水试验和其他的检测相关资料对其进行一定程度的评定, 从而大致的对灌浆后的岩体进行检测结果的反应。目前, 我们在进行质量检测的时候, 应用的主要方法是单孔声波测试、压水试验和对穿声波测等。

3 固结灌浆效果分析和评价

可行性研究、招标设计阶段河床坝基C, 层间错动带以上的P:13, 层玄武岩主要为Ⅲ。级岩体, 大坝设计采用的P2p, 层玄武岩变形模量为IOGPa, 施工详图设计阶段根据400m高程以下开挖揭示的地质条件, 对大坝体型进行了必要的调整, 河床坝基Ⅲ。

3.1 整体刚度

3.1.1 钻孔变模。

坝基岩体的整体刚度在灌后检测中主要通过钻孔变模平均值、声波速度平均值来反映。在河床坝基13-19号坝段共对47个孔进行了变模测试, 灌前23孔, 灌后24孔。各坝段及河床坝基整体变形模量平均值统计结果。结果可知, 13-19号坝段灌后各坝段变形模量平均值均大于设计要求的9GPa, 最大值为14.5GPa, 最小值为9.7GPa;河床坝基整体变形模量灌后平均值为12.3GPa, 满足设计要求。

3.1.2 坝基岩体综合变模分析。

河床坝基岩层为层状岩体, 无断层发育, 主要地质构造为层内错动带Lc, 倾角平缓, 带宽一般3-5cm, 少数10-20cm, 局部交汇。若同时考虑河床坝基岩体与错动带的受力、变形, 可按公式计算其综合变形模量。

3.2 均一性

坝基岩体的均一性改善主要表现为缓倾角层内错动带物理力学性能的提高, 减小不可恢复变形。在物探测试方面主要反映在固结灌浆前后钻孔变模测试中小值的减小、波速小于4000m/s测试段所占比例的的减小和错动带声波值的提高等方面。

从钻孔变模测试情况来看, 河床坝基灌前小于5GPa的测试段所占百分比为12.8%, 灌后减小到8.9%, 减小幅度为30.5%。大于12GPa的百分比由32.9%增加到53.0%。各坝段钻孔变模测试中的小值所占的比例均有一定幅度的减小。

河床坝基各坝段灌前检测孔声波波速统计资料表明, 波速小于4000m/s的孔段所占的百分比一般在10%-18%, 灌浆后小于4000m/s所占百分比减小至2%-10%。灌浆后层内错动带的声波值有较大幅度的提高, 其力学性能、充填程度均有一定的改善。河床坝基各坝段层内错动带固结灌浆后的平均波速较灌前提高幅度在6.2%-28.7%, 提高效果明显。

3.3 抗渗性

施工完成后, 技术人员对河床坝基的抗渗性进行检测与分析, 得到了坝基抗渗性测定结果。实际检测时, 检测方法仍然采用常见的压水试验, 检测时间定为灌浆结束后的第八天, 压水试验操作方法采用单点法, 在河床各个坝段上实施, 每间隔5米设置一个压水试验段, 测定、分析出河床坝抗渗性能。分析试验测定结果, 发现河床坝被测坝段的透水率并未超过4.5Lu, 接近85%的被测坝段透水率在3Lu以下, 说明河床坝基和坝体具有良好的抗渗性, 能保证坝基施工质量, 减少坝基裂缝与渗漏。

结束语

综上所述, 水电站河床坝基施工可采用固结灌浆技术, 利用该技术具有的地基固结作用来增强坝基强度, 保证坝基的稳固性, 获得良好施工效果。在本篇文章中, 笔者着重论述了水电站河床坝基的施工工艺, 并对固结灌浆技术在坝基施工中的应用方法作了详细探讨, 指出该技术应用于坝基施工可取得良好的施工效果, 充分满足水电站河床坝基施工要求, 所以值得在河床坝基施工中大量推广和应用。

参考文献

[1]钟贤五, 周先齐.预应力锚索在紫坪铺水利枢纽边坡工程中的应用[J].中国西部科技, 2008 (26) .

[2]王法刚, 程喜林, 肖国强.钻孔弹模仪检测坝基固结灌浆效果[J].矿山压力与顶板管理, 2010 (3) .

固结灌浆处理 篇6

关键词：水库大坝,固结灌浆,加固施工

1 固结灌浆技术的基本施工原理和方法

固结灌浆技术在施工的过程中一般都是通过钻孔压入到岩层的裂缝中, 为了提高整个岩层的硬度, 需要采用胶结和硬化等措施。固结灌浆的施工技术是针对岩石施工中整体性和抗渗性来操作的, 水利水电施工中, 这种方法能够得到广泛的应用。

1.1 固结灌浆技术施工措施

1.1.1 分段施工

分段灌浆的施工方法是一种由上到下的灌浆技术, 水电工程在施工的过程中一般都是使用分段灌浆的施工方法。分段灌浆主要的施工特点就是能够达到想要的深度, 并且能够达到合适的条件, 在灌浆即将结束的时候, 就可以完成下一个施工阶段。

1.1.2 止浆塞灌浆

利用止浆塞灌浆这种方式从下到上进行灌浆的实施, 在灌浆之前, 可以进行一次性的成型工作, 并且按照设计深度来施工, 根据水压的试验, 从顶的底部开始向上灌浆, 利用止浆塞对灌浆进行控制与分段, 将灌浆段分为若干段, 直到达到底部。

1.1.3 分期灌浆

分期灌浆的方法与分段灌浆的方法有点类似, 首先在施工中对内部设计的范围要有一定的规定, 要测量灌浆深度, 灌浆的位置可以从岩石的顶部进行, 一般采用的灌浆方法就是低压灌浆, 直到最上面的灌浆达到预计的强度结束。在固结灌浆进入到第二个阶段钻孔时, 就要从岩层的顶部, 利用高压的技术进行灌浆, 尽管都是施工, 但两个阶段有两种方法。根据钻孔的深度再组织进行第三次的钻孔与灌浆, 直到达到要求的深度为止。

2 固结灌浆技术在水电站的应用

固结灌浆是比较简单的水利施工技术, 相对于一些其他的施工成果, 固结灌浆的技术施工能够满足一些中小型水电站的基本固结要求, 因此, 此种方法普遍运用于水电站的施工中。

2.1 水电工程施工的基本措施

水利电站的基本固结灌浆措施, 是根据在施工前期勘探的结果来决定分段灌浆的技术与施工, 以及施工中所采取的基本措施的。所以, 在固结灌浆的过程中需要对灌浆孔进行布置, 按照一定的顺序进行排序, 孔间距也需要规定为一定的大小, 要按照一定的顺序进行施工, 并且将其设置为一定的形状, 具体的施工根据实际的情况来调整。

2.2 按照孔径进行控制

在施工的过程中, 需要确定进入到岩层孔深的位置, 经过检测一般都是8 m左右。并且要按照成孔的方向来进行设计, 对于设计的区域进行标记。在放样的过程中能够保证开孔的位置与设计不出现偏差, 保证开孔的角度在一定的误差范围之内。固结灌浆钻孔也是施工中必要的程序, 在钻孔结束后, 需要通过监理工程师检验。检验合格之后, 需要采用适当的保护措施, 钻孔的顺序要求与灌浆的顺序保持一致, 不论是否是在一个区域, 相邻的位置都是可以施工的, 下一次的成孔需要在上次钻孔完全结束后再进行操作, 这样才能够避免对岩层产生破坏的作用。在钻孔的过程中若是遇到特殊情况必须要及时停工, 向上级报告情况, 需求解决措施。

2.3 固结灌浆施工的安全设计

施工过程中, 最好按照同排固结灌浆控制进行分次序的加密, 然后按照顺序进行排列, 对于1号的钻孔进行灌浆, 然后是2号孔。2号孔在施工中周边不能有其他的桩孔进行, 必须在1号孔施工结束后, 完成封口再进行施工。固结灌浆在施工的过程中采用的都是一孔一泵的原则。并且灌装孔与其他的孔是相通的, 灌浆的条件必须要同时满足, 这样才能够同时的灌浆。但是, 有一个数量的限制, 并且不能超过3个, 施工中, 可以随时对压力进行控制, 并且采用分段灌浆的原则进行灌浆。一般灌浆的程序都是按照分段的原则来的, 设计分段, 基础长度大约是3 m左右。若是1个7 m的孔, 就可以分成3 m、4 m两段, 在灌注的方式上, 采用自下到上的技术。

2.4 清孔和压水实验的灌浆在钻孔时进行清理

在灌浆之前, 需要对钻孔进行清理, 分段灌浆一般都采用自上到下的灌浆方式, 每一个灌浆段在完成灌浆之后, 必要的工作就是对孔内进行清理, 利用导管向孔内注入大量的清水, 对孔内进行全面的清洗, 直到孔内流出的水变清澈为止。施工结束后, 孔内部必然会残留一些物质, 这些物质必须要有个很好的控制范围, 在30 cm以内。对于分段灌浆, 对裂缝也要进行清理, 采用合理的清理方式, 对钻孔裂缝的处理最好是在半个小时左右, 这样配合简单的压水试验就比较完美。在施工中空隙比较多的区域可以增加水压和风压, 这样才能够保证其清理的质量。通常在清理的过程一定会出现压力的控制, 但是压力的控制范围必然会小于灌浆的压力, 并且要在一般压力以下, 完成钻孔的清理之后, 钻孔可以进行灌浆作业, 但是不能够出现长时间的搁置, 这样再次施工之前, 必然要重新清理裂缝。

2.5 灌浆压力的控制

整个灌浆的过程, 对于压力的控制很重要, 压力控制得好与坏直接影响到灌浆的过程, 并且在施工的过程中必然要按照其指标进行操作。在孔的接触段和注入水的过程中, 需要按照增压的方式和比例进行施工, 并且压力控制最好能够达到设计的压力值。

2.6 钻孔灌浆的灰水按照一定比例控制

对钻孔施工之前, 对于施工需要的灰水的比例要进行测试, 在测试的现场必须要有相关的控制人员进行监督, 保证测试的数据准确, 能够达到相关的控制标准, 同样也能要求制备按照相关的比例来配置水泥浆液。

3 施工工艺的控制要点

固结灌浆的技术比较简单, 但是施工的过程相对难以控制, 必须要对相关的环节进行全面细致的监督, 这样才能达到固结灌浆加固的目的。

3.1 成孔的施工工艺控制

成孔是对放样的一种质量控制, 在施工的过程中要保证施工的位置与其图纸的位置相同, 开孔的位置与设计的位置不能够出现太大的误差, 若是由于一些其他的因素导致孔的位置发生改变, 必须要及时上报相关的管理部门, 采取及时有力的治理措施, 对钻孔详细的位置进行勘查, 根据勘查的结果来改变。固结灌浆的钻孔倾斜角度也是有一定的要求的, 必须要将其控制在一定的范围之内, 对施工的要求全面的满足, 一旦在钻孔中出现缺陷等问题, 或是由于地质原因和外界原因, 就需要对孔内的情况进行记录, 并上报, 按照相应的规定进行操作。

3.2 灌浆要点

固结灌浆在结束后, 必要的工作就是对孔内部进行清洗, 在清洗的过程中, 必须按照相关的清洗技术标准来操作, 若是在施工中出现堵塞的现象, 最好能够测量一些段长, 灌注管与底部的距离, 灰水的比例等, 这些都是需要按照事先计划好的来进行操作。若是发现问题, 可以及时处理, 这样才能够保证质量的合格率。

4 施工中常见问题

在灌浆的过程中, 一旦发现冒浆的现象或是外漏的现象, 需要将表面进行堵塞或降低压力等处理方法。在灌浆的过程中孔与孔之间是相通的, 若是发生串浆, 要采用并联的方法进行灌注。一般的孔内串通的设置是不具备灌浆的基本条件的, 基本的做法就是将串孔堵上, 在灌浆结束后再打开, 进行冲洗, 清洁。

5 结语

固结灌浆的检查, 首先就是要对孔内部压力进行检查, 对检查的结果进行记录, 结合灌浆的基本资料, 对综合的结果进行评定, 一些检查中的细节, 需要在灌浆结束的一周内进行检查。一般检查分为几步, 首先, 对岩石破碎、断层等基本的地质条件进行检查;然后, 对注入量比较大的钻孔部位进行检查, 对其位置的附近也要检查;再次, 对灌浆情况出现不正常分析的部位进行检查。对水压的检查就是用单点法, 对于一些不合格的段长, 透水率一般也存在一定的问题, 设计的规定值会超出范围, 这样并不能将其作为灌浆质量合格的产品, 需要进一步的处理。

参考文献

[1]李军, 李戟, 高拴会.紫坪铺水利枢纽固结灌浆效果的显著性分析[J].山西建筑, 2011 (29) .

[2]王土明.略论水利工程中防渗处理灌浆的施工工艺[J].建材与装饰, 2011 (9) .

[3]张燕.高侵蚀环境下灌浆水泥的选择[J].科技信息, 2011 (25) .

固结灌浆处理 篇7

固结灌浆技术现广泛应用于各类工程的地基处理施工中, 因它具效果较好、适用性较广、施工工艺较简单、比较经济的特点。现结合一截污治污顶管工程实例, 对采用固结灌浆进行松散层地基的加固处理进行分析、设计及施工工艺作一探讨。

在城市建筑物密集区域内且工程地质条件较差的地层中进行顶管施工, 施工段紧邻湘江防洪大堤, 由于大直径顶管施工时在地下开挖引起卸载, 虽然后续管节起到支撑作用, 但开挖时开挖面四周的土体因应力松弛已向开挖面和隧洞空间膨胀, 仍会引起地层损失。需要地下的粘土层、粉细砂及圆砾松散层均需具有可靠的防渗性, 足够的耐压性和一定程度的均一性。但地层中不具备这样的条件, 给顶管施工带来了困难, 所以, 就需要进行灌浆加固处理, 将胶凝性溶液, 按确定的配比或浓度, 借用机械对之施加压力, 通过钻孔或其设施, 压送到需要灌浆的部位, 充填这些需要处理段的裂隙、空隙、孔洞和裂缝之中, 形成结石, 以而起到固结、粘合、防渗、提高承载强度和抗变形能力及传递应力等作用。工程中多采用水泥浆进行松散层的加固和防渗。

2 顶管工程的特点

顶管设计为重力流管, 属大口径曲线顶管, 管长1700m, 设计流量3.522m3/s, 管径为1.8m的钢筋混凝土管, 管内底埋深8~12m不等, 管道沿线穿越松散层地基, 采用挤压式顶进法施工。管线布置湘江堤下路中心线, 紧临堤脚, 离堤脚的直线距离80~100m之间, 施工中将产生不利于地面建筑物及防洪大堤安全的因素, 为保证施工中地基的稳定性, 必需对地基进行加固处理, 保证大堤的安全和顶管施工的完成。

3 工程实例

3.1 工程地质条件

顶管施工段原始地貌属湘江河流侵蚀堆积Ⅰ级阶地, 地面绝对高程为36~40m, 据场区岩土工程勘察钻孔揭露:沿线第四系地层岩性主要为粉质粘土、粉砂及圆砾等, 均系河流冲积成因。因沿线为老城区, 且紧邻河堤, 地表覆盖有较厚的人工杂填土层。沿线杂填土、粉质粘土含上层滞水, 主要由大气降水和地表水补给, 受季节和气候的影响较大, 粉砂层、圆砾层中含丰富的孔隙潜水, 水量丰富, 勘察期间测得钻孔综合稳定水位1.6~2.06m, 根据岩土工程勘察结果场地地下水对混凝土不具腐蚀性。

3.2 顶管施工对管壁周围土体影响

⑴顶管沿线穿越了粉质粘土, 粉砂及圆砾层, 施工过程中管壁与周围土体间的摩擦力将带动周围土体产生剪切位移, 土体的剪切变形超过一定范围将使土颗粒骨架产生变形, 从而影响土的渗透稳定性。管壁周围承受的土体产生的正压力及摩阻力见图1示顶管典型截面进行分析, 现分析顶管水平直径和竖直直径两端的应力情况, 其它部分应力大小介于两者之间。

a点正压力:

b点正压力:

取粉砂的摩擦系数ω=0.3, 则a、b点的摩阻应力为:

a点摩阻应力:fa=qaω=27.32kPa

b点摩阻应力:fb=qbω=53.32kPa

式中:

r——土的天然容重

h——管顶土层厚度

D1——顶管直径

K1——主动土压力系数, K1=tg2 (45-φ/2)

φ——计算土层的内摩擦角

应用Cooke提出的摩擦桩剪切位移传递模型见图2示, 计算管顶及管两侧的离管中心任意距离处的剪切位移。

式中:

d—管直径;

r——离管中心的距离

qS——管侧阻力

E0——土的变形模量

μS——土的泊松比

G——土的剪切模量

计算结果见表1:

从计算结果可看出, 管壁周围1.5~7.5m范围内土的剪切变形为2~14mm, 根据郝君任等“土的剪切变形对抗剪强度的影响试验”, 粘性土剪切变形2~10mm所得的φ差值平均值为7.07~11.4, c的差值平均值为3.8~18.7kPa, 使土粒骨架产生变形, 影响了土的渗透稳定性, 降低了土的抗剪强度。

⑵顶管施工程序为先挖进一段距离后顶进, 这中间有一段时间土体已经被掏空, 而顶管还未顶进, 且部份施工段在堤下路施工, 管线紧靠大堤堤脚, 堤脚基将形成临空态势, 这种堤脚临空的态势将影响大堤的稳定。

⑶因大部份管段在地下水位以下施工, 且部份管段穿越粉砂层, 在此层开挖时, 很容易造成流沙现象, 严重影响堤基稳定。

⑷在顶管顶进过程中, 将产生对周围土体的扰动和地层损失, 造成地表沉降。顶管施工引起管道周围地表沉降主要指施工沉降、主固结沉降、次固结沉降三者之和。由于次结固结沉降量相对较小, 一般认为总沉降量等施工沉降加上主固结沉降。产生施工沉降的主要原因有: (1) 在顶进过程中, 由于切口水压过低, 实际出土量大于理论出土量, 引起周围土体不断涌到顶管机下面, 使土层出现应力重分布; (2) 顶进时, 同步注浆未能及时填补盾和管节之间形成的建筑空隙, 致使周围地层应力释放, 填补了这段空隙; (3) 在顶管纠偏时, 引起一侧土体挤压, 另一侧土体附加应力释放, 形成空隙。主固结沉降主要由于顶管顶进过程中对土层产生扰动, 使管道周围土层产生孔隙水应力, 而在这部分孔隙水应力消散后, 引起土层压密, 顶进住置土层越厚, 主固结沉降占总沉降的比例就越大。由于引起地表沉降的因素的复杂和不确定性, 导致地层沉降不均匀, 这种不均匀沉降将使地基土的渗透稳定性降低。

3.3 固结灌浆技术

3.3.1 灌浆孔布置

参照同类灌浆的经验成果, 根据本工程的实际情况, 本次设计灌浆孔的布置为:沿管线轴线布置3排灌浆孔, 孔距2.5m, 排距1.5m, 呈梅花形布置。灌孔分二序施工, 其布置见图3。

3.3.2 灌浆参数确定

⑴灌浆段长度, 顶管段施工前的灌浆中为防止在施工开挖时发生大面积的堋塌、流砂、液化等现象, 灌浆段孔底高程为顶管高程下理0.5m, 灌浆段孔顶高程为顶管顶高程上1m处, 每孔总灌浆段长度约3.7m。

⑵喷浆量Q的确定。每孔喷浆量根据下式计算:

式中:

Q——总注浆量, m3

R——要求的灌浆充填半径, R=0.75m

L——灌浆段度, 3.7m

n——地层空隙率查《工程勘察报告》n=43%

a——灌浆的充填率, 取1.0

——富裕率, 取1.5

故:

⑶灌浆压力确定。理论灌浆压力按以下公式确定:p=p0+mh

式中:

p——灌浆压力, MPa

p0——各层允许灌浆压力, 查《坝基防渗与灌浆技术》表10-1, p0=0

m——每层加深1m可增加的压力, 查《坝基防渗与灌浆技术》表10-1, m=0.05

h——灌浆孔深度, h=12m

上式所得的结果为理论计算成果, 它在实际工作所需的灌浆压力有所出入, 所以实际灌浆压力必须根据现场试验结果进行调整, 但最大灌浆压力不超过1.0Mpa。

⑷浆液稠度, 顶管施工前固结灌浆浆液采用1:0.5、1:1、1:1.5三种水灰比的水泥浆, 灌浆时先稀后浓。水泥为425R普通硅酸盐水泥。如遇吸浆量特别大的灌浆段, 可在水泥浆中加适量水玻璃, 水玻璃浓度为39~40Be, 模数为3.2。掺入量根据现场测试确定。

3.3.3 固结灌浆施工

施工工艺流程:测量放孔→钻机冲击成孔 (孔径直径150mm) 至设计深度→下管套、注浆管至设计深度→根据地层施行分段注浆→注浆达到设计要求→水泥注浆封孔。

⑴测量放孔位:以顶管施工轴线为基准, 按顶管工作坑所确定的中心座标点为放孔位基准点。

⑵钻进成孔:

(1) 成孔钻机选用GY-1型钻机, 按Ⅰ、Ⅱ序孔分序施工, 采用冲击成孔施工方法, 成孔口径150㎜。钻进时边冲击成孔边下入直径146㎜的套管跟管钻进, 岩心全部取出, 到达设计深度后停止钻进, 要保持孔底干净。

(2) 当钻孔中设计灌浆位置为单一地层时, 套管的下入深度为孔深减3.7m, 不能超过, 施行一次性灌浆;当钻孔中设计灌浆位置为多层状地层时实行分层多段灌浆法, 灌浆下入的管套位置要进入灌浆层顶部1~20㎝, 施行从上至下的分段灌浆。

(3) 为保证套管底部止好水, 当钻孔中杂填土厚度较大时, 必须在套管底部卷好海带、麻绳、海带卷管的长度不少于0.2m, 麻绳卷管的长度不少于0.3m;当钻进冲击成孔遇硬塑状粉质粘土顶部时, 采用直接冲击管套法, 冲击长度不少于2m, 在掏空管内的岩心, 防止水泥浆通过管壁与井壁之间上返流入上部地层。

⑶灌浆施工:

(1) 钻孔按设计要求下入注浆管, 下管前要进行注浆管的通水检查, 保证管道的通畅。橡胶止浆塞安放在套管内的底部位置, 加压后止浆塞与管壁密闭紧密。注浆部位的注浆花管为灌浆设计长度, 下入孔底。

(2) 注浆高压管、压力表、流量表经检查合格后安装完成。

(3) 灌浆用水泥浆水灰比按1:0.5、1:1、1:1.5三种水灰比的水泥浆, 灌浆时先稀后浓进行配制, 浆液搅拌机搅拌均匀。

(4) 用W-160型高压注浆泵进行注浆, 注浆压力为0.4Mpa, 注浆前先用清水通孔。

(5) 注浆工作连续进行, 当在0.4Mpa的压力下灌浆孔段注入率小于等于0.4L/min时, 延续30min, 即可起拔灌浆管和套管, 停止灌浆。

(6) 当遇漏浆很大的钻孔时加水玻璃进行固结速凝。

(7) 灌浆完成后, 采用0.5:1的水泥浆封孔。具体施工方法:先在钻孔中灌浆段上面空孔底部注入0.5:1的水灰浆, 待次日, 如空孔浆液下沉, 填充不密实在继续注入水泥浆液, 空孔顶部下30~40cm, 则用C30的混凝土填塞压实抹平。

4 工程评价

4.1 固结灌浆质量检验

灌浆前沿线进行了40个钻孔简易压水试验, 针对各需灌浆地层透水率进行了测试, 确定q值灌前指标;灌浆完成5天后布置试验钻孔不少于沿线总孔数5%的标准, 对灌浆地层进行了98个钻孔简易压水试验, 试验结果见表2:

4.2 地基固结灌浆加固效果与评价

从固结灌浆施工完成后压水试验结果来分析灌浆地层固结效果较好, 检查孔中灌浆段压水实验得的q值小于10Lu, 灌浆质量达到设计要求;后续进行的顶管施工沿线顶进开挖表明, 粉质粘土强度明显提高, 粉细砂层和圆砾层孔隙均被水泥浆充填胶结, 圆砾层只有局部存在少量渗水, 施工中管内集中排出, 没有影响顶管顶进施工, 同时保证了施工中地基的稳定性。

5 结论

⑴松散地层中大口径曲线顶管施工, 并进行地基固结灌浆在本地区是首次, 既要保证地基固结后地基稳定, 又要保证顶管在固结地基中顶进, 本工程实践较好解决了这一矛盾, 在保证大堤安全前提下确保顶管施工顺利进行。

⑵顶管施工完成后进行了管壁四周回填灌浆, 使地下砼管与穿越土体形成的空隙得已被水泥浆充填, 形成整体结构, 增强了地基及管道在通水运行过程中的稳定性。

摘要：本文通过地基固结灌浆技术在某截污治污地下顶管工程中的具体实践, 就地基固结灌浆技术在粘土层、粉细砂及圆砾松散层中进行顶管前地基固结处理的方法、程序、工艺参数的确定进行分析和探讨, 以及施工后对地基加固处理效果进行评价。说明了在顶管施工中采用固结灌浆进行松散层地基的加固处理方法是可行的, 且效果较好。

关键词：松散地层,地基处理,固结灌浆,灌浆效果

参考文献

[1]张景秀.坝基防渗与灌浆技术〔M〕.北京:中国水利水电出版社, 2002

[2]SL62-94, I水工建筑物水泥灌浆施工技术规范〔S〕

固结灌浆技术在水电站中的应用 篇8

1.1 固结灌浆技术原理

所谓的固结灌浆技术就是将一定比例的流动性胶质泥浆通过钻孔压入到岩层的裂缝中, 经过胶结和硬化后提高整个岩层的强度, 此种技术还可以改进岩石基础的整体性和抗渗性, 在水电工程得到了广泛的应用, 目前所使用的灌浆主要是水泥浆。

1.2 固结灌浆技术措施的方法

1.2.1 分段灌浆

此种方式是一种从上至下度分段钻孔灌浆的技术。目前在水电站工程中固结灌浆和帷幕灌浆多为此种技术措施。特点是:当达到设计深度的时候并达到一定条件时灌浆即告结束, 完成一段灌浆后方可进行下一段落施工。

1.2.2 止浆塞灌浆

此种方式是一种从下至上的分段灌浆的措施。灌浆前成孔是一次成型达到设计深度, 并进行压水试验, 然后从孔底开始向上灌浆, 利用止浆塞和膨胀塞对灌浆进行分段, 使得整个灌浆分为若干段, 直至孔底。

1.2.3 分期灌浆

此种方式虽然和分段法相似, 首先在施工范围内设计规则间距的孔, 先进行钻进至第一灌浆深度, 而后从岩石的顶部进行灌注, 采用的是低压以此加密灌浆孔, 直至最上面的灌浆段达到预计的强度;然后再将另一组孔钻进到第二阶段, 从岩层顶部利用高压进行灌注。根据钻孔的深度还可以再进行第三次钻进和灌注, 直至最深的灌浆段才达到最大压力。

2 固结灌浆技术在水电站的应用

固结灌浆的技术施工简单, 施工的成果可以满足大部分水电站工程的基础加固需求, 因此在水电站工程中应用广泛。下面就以某工程时间为例进行说明:

2.1 固结灌浆的工艺流程 (如图)

2.2 钻孔布置

施工中按照设计的孔径施工, 孔深进入岩层为电站基础固结灌浆措施按照前期的勘测结果决定采用的是分段灌浆的技术措施, 因此在灌浆孔布置时采用1、2两个排序, 孔间距为3×3m, 各个排在分为两序施工, 设置为梅花形。具体的施工中可根据实际的地质情况进行调整。

2.3 成孔施工

施工中按照设计的孔径施工, 孔深进入岩层为8m, 且成孔方向为设计图纸要求。质量控制要求其成孔的深度与设计深度的差距为20cm内。成孔的时候应按照孔位设计的图纸进行, 并对区域、排等做好标记, 放样中保证开孔的位置与设计差距在20cm内, 开孔角度偏差小于2°。施工中完成钻孔后应经过监理工程师的检验, 合格后对其进行保护。钻孔的次序应与设计的灌浆次序一致, 同一个灌浆区不相邻的方可同时施工, 下一次成孔必须在上次序施工完成后方可进行, 避免对岩层的过度破坏。成孔时, 如果遇到特殊情况应进行停工并上报待问题解决后方可继续施工。

2.4 灌浆工艺

在施工中安全设计要求对同排固结灌浆孔分为两个次序加密, 先对1序孔灌注然后是2序孔。2序孔应在周边的1序孔施工完成封口后方可进行施工。固结灌浆采用的是一孔一泵的原则, 而如果灌注孔与其他孔串通且串孔符合灌浆条件是可以同时灌注, 但最多不能超过三个, 并随时监控压力。

分段灌注的原则, 此次灌浆是分段施工, 设计分段, 基础下3m范围的岩体应进行接触段灌注, 即将8m的孔分为3、5m两段。在灌注方式上则采用的是自上而下的分段灌浆技术。

2.5 清孔和压水试验

实施灌浆前应对施工完成的钻孔进行清理, 采用自上而下的分段灌浆时, 每个灌浆段落完成后都需要对孔壁进行清理。利用导管通入大量的水对孔内进行彻底的清理。直至孔内返出的水变清为止。清孔后内部残余的沉积物应控制在20cm内。另外, 在分段灌浆中还应对裂隙进行清理, 裂隙清理的措施是脉动式清理, 必要是应采用风机与灌注清水相结合的方式完成, 对裂隙清理的时间不应小于30分钟, 同时配合简易的压水试验, 并做好试验记录。同时空隙较多的区域应适当的增加水压和风压, 以此保证其清理的质量。对与群孔裂隙进行清理的时候应控制其不能集中进行, 以防止对岩层产生次生破坏。

通常冲洗清孔的压力应控制在80%的灌浆压力范围, 如果需要压力超过1MPa的时候就应采用1MPa的风洗措施, 此时的压力应为灌注压力的50%。完成灌注段钻孔清理后, 此钻孔就应当立即进行灌浆作业。如果中间出现了中断的情况且超过了48小时, 则灌浆前应再次进行裂隙清理。

2.6 灌浆压力的控制

灌浆中压力的控制也是十分重要的技术指标, 接触段和注入率较大的孔段应采用逐级增压的措施逐步达到设计压力。具体的操作以压水试验的压力为参考, 按照0.05MPa为一个级别逐级增加, 分级升压的时候每一个级别也应保持15分钟。如果存在串通孔和多孔灌浆时, 分别控制灌浆压力, 同时加强基础的抬动检测, 防止原有的基础出现破坏。灌浆的时候为了防止前阶段施工的成果安全, 必须控制压浆压力和注入率。具体的参数可以按照试验结果进行。

2.7 灌浆的灰水比控制

灌浆前应对采用的灰水比进行测试, 即在相关人员的监督下进行试验性灌注, 并且对灰水比进行调整, 直至到达设计的标准。并记录当时采用的灰水比以备施工应用。制备站应按照试验所产生的灰水比进行水泥浆的配置, 并按照灌注的实际要求采用不同级别的混合灰水比配置水泥浆。

2.8 灌浆完成标准和后续处理

在施工中如果单孔灌浆段在规定的与压力下持续灌注, 注入率小于1L/分钟时, 持续灌注半小时, 就可以认定灌注工作完成。然后就进入到封孔阶段, 此时固结灌浆孔的封闭采用的是全孔封闭, 在灌注完成后, 利用浓度较高的水泥浆对孔内的泥浆进行置换, 直接在孔口进行封闭灌浆, 分开压力为最上段的灌浆压力。单元工程完成后应对抬动观测孔和物探孔等进行封孔处理, 其封孔的要求与固结灌注封孔工艺是相同的。

3 工艺控制要点分析

固结灌浆技术虽然工艺较为简单但是在施工中仍需对以下环节进行重点控制, 这样才能达到基础加固的目标。

3.1 成孔的工艺控制, 成孔是应对放样进行质量控制, 保证其位置与图纸相一致, 开孔的位置与设计的位置差异不等超过相应的标准。因为外界因素而改变孔位的应上报监理和相关部门备案, 征得同意后方可钻孔并记录位置;固结钻孔孔的斜度也应控制在设计允许的范围内, 以满足施工要求;钻孔的过程中如出现地质缺陷的时候应记录孔内的事故情况, 并上报进行分析;灌注后的取芯孔获得率应满足大多数成孔的质量要求, 并符合技术规范的要求。

3.2 灌浆的要点, 灌浆孔段在冲洗清理的过程中应保证按照技术标准进行, 而施工中的阻塞位置、分段长度、灌注管与底部距离、灌浆顺序、灌浆压力、灌浆灰水比等等都应当按照事先的设计图纸进行, 并保证符合技术要求。灌浆的检测和记录应保证完整。灌浆的质量检测应按照相应的规范执行, 如出现问题应及时进行处理, 保证整体合格率。

摘要：固结灌浆的技术施工工艺较为简单, 质量控制相对容易, 而其对基岩加固的效果较好, 尤其是可以通过水泥浆的配置来达到提高基础抗渗水的能力, 因此在水电站工程中的到了广泛的应用。在实际的应用中虽然其技术方法较多, 但是分段灌浆在工程中应用较多, 且技术措施成熟。本文以某工程为例对分段固结灌浆技术在水电站工程中的应用进行了简要的介绍。

关键词：固结灌浆,技术措施,钻孔清孔,灌浆施工,质量控制

参考文献

[1]董波, 邓昌奇.浅谈回填灌浆、固结灌浆的技术与规定[J].四川水力发电, 2010, (S1) .

[2]高志勤, 赵跃军.沙河水库溢洪闸岩基固结灌浆加固处理[J].江苏水利, 2009, (06) .

[3]占忠心, 田军.小湾水电站坝基有盖重固结灌浆施工[J].葛洲坝集团科技, 2009, (04) .

[4]彭爱华, 傅建, 刘加龙, 雷辉光.固结灌浆在构皮滩水电站工程中的应用[J].贵州水力发电, 2009, (03) .