何競學(xué)HE Jing-xue

（中國水利水電第五工程局有限公司，成都610066）（SINOHYDRO Bureau 5 Co.，Ltd.，Chengdu 610066，China）

0 引言

在施工期，南水北調(diào)中線某段的實測水位比渠道底板高程高4-4.6m，因此，施工期施工必須進(jìn)行降水。透水性很強(qiáng)是該渠道最明顯的特性，因此，施工期面臨強(qiáng)排降水量多以及降水難度大的困難。此外，降水還會對沿線村莊居民的生產(chǎn)生活用水產(chǎn)生一定的影響，因此，我們要采用帷幕防滲工藝對渠道基礎(chǔ)進(jìn)行處理。

1 可控擠入復(fù)合膏漿高壓脈動灌漿技術(shù)介紹

1.1 可控擠入復(fù)合膏漿高壓脈動灌漿技術(shù) 此技術(shù)采用全液壓無級調(diào)速高壓脈動灌漿泵利用漿液的可控凝結(jié)及時變性并借助脈動瞬間高壓將漿液擠入裂縫。此功法之所以能夠快速地在松散強(qiáng)透水的底層形成具有防滲效果較好的均勻連續(xù)幕體，那是由于其除了能夠有效控制漿液的擴(kuò)散范圍外，還能夠保證漿液能夠填滿鉆孔周圍的孔隙。

1.2 灌漿機(jī)理 與其他灌漿方法相比，此工法之所以能夠促使被灌漿液形成一個完整的漿土混合堵水體或幕體，是因為其在0.5-5MPa 的壓力下將具有粘時變流體性質(zhì)的漿液擠入孔隙，從而將孔隙中的水或空氣置換出來。

2 可控擠入復(fù)合膏漿高壓脈動灌漿施工工藝

2.1 灌漿材料及制漿工藝 ①水泥：同力牌P.O 42.5普通硅酸鹽袋裝水泥。②粘土：根據(jù)實際情況本項目在制備粘土膏漿的時候采用粘土。由于檢測發(fā)現(xiàn)呈現(xiàn)微酸性的漿液會影響漿液性能，為了改善性能從而在配置過程中加入少量的氫氧化鈉。③水：經(jīng)水質(zhì)檢查，地下水就符合灌漿用水的要求。④外加劑：由于冬季施工粘土水泥漿的早期強(qiáng)度過低從而添加了早強(qiáng)型結(jié)構(gòu)劑以增加早期強(qiáng)度，同時加入早凝型結(jié)構(gòu)劑降低漿液的速度。⑤改性劑：為了使?jié){材基本不發(fā)生析水以及能夠控制漿材的凝固時間，必須降低漿材的流動度，因此，需要添加改性劑。

表1 漿材配比表

2.2 灌漿設(shè)備 所采用的主要灌漿設(shè)備如表2 所示。

表2 灌漿設(shè)備表

2.3 施工方案布置 此方案為雙排兩序施工，排距1.0m 以及孔距2.5m，成梅花型錯位布置。其施工原則為：帷幕灌漿采用分排分序依次加密的原則進(jìn)行，未開挖渠道雙排孔先施工外側(cè)排再施工內(nèi)側(cè)排；已開挖基本成型渠道雙排孔先施工內(nèi)側(cè)排再施工外側(cè)排。每排分兩序，先施工I序，再施工II 序。

孔深控制深入巖層（泥灰?guī)r或粘土巖）內(nèi)0.5m；灌漿頂部進(jìn)入壤土層內(nèi)1.0m，底部深入巖層（泥灰?guī)r或粘土巖）0.5m。

2.4 施工工藝

2.4.1 施工程序 施工總程序：施工準(zhǔn)備→場地平整→鉆孔放樣→帷幕先導(dǎo)孔施工→先灌排I、II 序孔→后灌排I、II 序孔→帷幕質(zhì)量檢查（檢查孔注水試驗檢查與渠道開挖滲流觀測）→資料整理→單元工程質(zhì)量評定。

單孔施工工藝流程：鉆孔定位→固定機(jī)具→非灌段跟管鉆進(jìn)→灌漿段鉆進(jìn)成孔→孔口管埋設(shè)→注漿管安裝→孔口管注漿管待凝→自下而上分段灌漿至頂板高程→終孔段灌漿結(jié)束→封孔→單孔資料整理。

2.4.2 鉆孔 ①鉆孔控制：鉆孔終孔深度深入粘土巖（泥灰?guī)r）內(nèi)0.5m；②鉆孔孔徑：開孔Φ130mm，終孔不低于Φ75mm；③鉆孔深度深入第⑥層卵石層以下泥灰?guī)r(粘土巖)內(nèi)不小于1.0m，鉆孔的實際孔深與設(shè)計深度偏差不得大于20cm。

2.4.3 制漿漿液配制方法 ①按照粘土：水（1000kg：1000kg）且采用集中制漿的方式配置成比重為1.31～1.35g/cm3的粘土原漿；②將一定量的成品泥漿抽至膏漿制漿機(jī)內(nèi)，按比例加入早凝結(jié)構(gòu)劑和改性劑攪拌；③在高速制漿機(jī)中加入600kg：800kg 比例的水和水泥，然后加入一定比例的早強(qiáng)劑進(jìn)行攪拌，最后將攪拌好的水泥漿液抽到膏漿制漿機(jī)內(nèi)混合攪拌制成膏漿。

2.4.4 控制標(biāo)準(zhǔn) 灌漿壓力即孔口壓力表脈沖壓力根據(jù)設(shè)計文件和采用的復(fù)合膏漿漿材的特點如表3。

表3 孔口壓力表脈沖壓力

2.4.5 結(jié)束標(biāo)準(zhǔn) 注入量控制標(biāo)準(zhǔn)：平均單位注入量為600L/m；控制提升標(biāo)準(zhǔn)：達(dá)到以下條件之一，可結(jié)束本段提升灌漿管灌注上一段。①達(dá)到設(shè)計壓力下限，注入量達(dá)到設(shè)定控制標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)束本段灌漿上提；②達(dá)到設(shè)計壓力上限，注入率＜5L/min，結(jié)束本段灌漿上提；③吸漿量較大的段，注入率達(dá)到擬定控制注入量無法提升至設(shè)計壓力下限者，加大注入量至設(shè)計的1.5 倍時，可結(jié)束本段灌漿。

2.4.6 灌漿 當(dāng)鉆孔達(dá)到要求的深度后將灌漿管下到孔底，將黃油涂抹于孔口2m 左右的灌漿管處，然后回填砂石至頂部土層內(nèi)1m 處，采用水泥拌砂封孔且待凝8h。開灌時，灌漿泵先用小流量沖程（2 次/min 左右）慢速壓入2 桶漿（400L 左右）后，恢復(fù)4—7 次/min 泵速灌漿，按灌漿達(dá)到結(jié)束要求時30-50cm 逐步拔灌漿管，直到整孔灌漿結(jié)束。

2.5 施工完成情況 從2011 年10 月到2013 年5 月，累計施工完成灌漿孔數(shù)2640 個，砂卵石層灌漿21225m，累計灌入漿量12755m3。

3 結(jié)論

在卵石層防滲帷幕中應(yīng)用此工藝不僅取得了良好的效果，并且很好的解決了常規(guī)灌漿工藝鉆成孔困難、漿液擴(kuò)散不均一以及難以形成有效防滲帷幕和材料消耗大等一系列難題。

[1]張貴金，許毓才，陳安重，彭春雷，楊松林.一種適合松軟地層高效控制灌漿的新工法——自下而上、漿體封閉、高壓脈動灌漿[J].水利水電技術(shù)，2012（03）.

[2]丁劍波，謝杰飛，孟旗幟.復(fù)合膏漿高壓脈動灌漿技術(shù)在南水北調(diào)砂卵石地層防滲處理中的應(yīng)用[J].2013 水利水電地基與基礎(chǔ)工程技術(shù)——中國水利學(xué)會地基與基礎(chǔ)工程專業(yè)委員會第12次全國學(xué)術(shù)會議論文集，2013（09）.

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