孫宇紅
摘要:在水利工程施工過程中,防滲是一項基本的措施,而具體措施就是帷幕灌漿,帷幕灌漿是將漿液灌入巖體或土層的裂隙、孔隙,形成連續(xù)的阻水帷幕,以減小滲流量和降低滲透壓力的灌漿工程。作為處理水工建筑物地基防滲的主要手段,帷幕灌漿技術(shù)一直被廣泛的應(yīng)用于水工建筑物的地基防滲處理中,具有很強的實用性,對確保水工建筑物運行的安全等起著非常重要的作用。本文首先概述了水利工程施工中,帷幕灌漿施工技術(shù)工藝流程,重點探討了水利工程施工中帷幕灌漿施工中遇到的問題及解決措施。
關(guān)鍵字:帷幕灌漿技術(shù)應(yīng)用原理 帷幕灌漿施工中遇到的問題及解決措施
一、帷幕灌漿技術(shù)應(yīng)用原理
作為一種極為有效地防滲技術(shù),帷幕灌漿技術(shù)中運用地質(zhì)鉆機設(shè)備,通過對地層的處理實施鉆孔,從而構(gòu)成一道帷幕型鉆孔。運用水泥漿向被處理的鉆孔內(nèi)實施高壓灌注,水泥漿沿著地層分析向?qū)嵤┥钊霛B透,當水泥漿有凝固出現(xiàn)滯后,鉆孔內(nèi)的水泥漿柱和周圍會被水泥漿滲透并有土體凝結(jié),從而形成一道密實的防水帷幕,使水流向灌漿地層處的滲透現(xiàn)象得到有效地防治。
二、帷幕灌漿主要施工方法
根據(jù)招標文件要求實施帷幕灌漿, 測量放樣由專業(yè)人員采用經(jīng)緯儀測量定線,用鋼尺丈量孔距,確定孔位。在每一孔位上打一木樁,在木樁中心釘一小釘,作為灌漿孔的中心點。對于轉(zhuǎn)折點樁號,在旁邊加設(shè)固定參照標志,以便施工確認。并用水準儀測出各孔口高程,根據(jù)設(shè)計初步計算出各灌漿孔帷幕底線、頂線高程
1.鉆孔與測斜:采用小口徑地質(zhì)回轉(zhuǎn)鉆機,金鋼石鉆頭鉆孔,開孔前用“兩點法”地錨固定,用角度尺和地質(zhì)羅盤校正鉆機立軸。第1段灌漿結(jié)束后進行孔口管埋設(shè),埋入基巖深度2 m,孔口管采用 73 mm的無縫鋼管。鉆孔技術(shù)對孔位偏差及孔深要求的技術(shù)指標為:孔位力求對中,其水平偏差控制在10 cm 之內(nèi)??咨畎丛O(shè)計要求控制。鉆孔力求鉛直,所有帷幕灌漿孔均全孔測斜。如發(fā)現(xiàn)鉆孔偏斜超過規(guī)定時及時糾正 , 孔斜率控制在 2 %之內(nèi)
2.鉆孔沖洗及壓水試驗:每孔鉆完后,利用鉆桿,采用灌漿泵進行沖洗,沖洗時水量開至最大擋進行孔內(nèi)沖洗,直至回水澄清,無砂和巖粉為止,殘留在孔內(nèi)的巖芯不超過 0.2m ,如超過0.2m ,則再掃孔取出。沖洗順序是先沖洗鉆孔,再沖洗巖層裂縫。沖洗壓力不大于灌漿壓力的80%,以免引起裂縫擴張和巖層的移動、變形。壓水試驗 則是要求先導(dǎo)孔基巖內(nèi)采用五點法由下而上分段進行壓水試驗,求得透水率。
3.制漿與檢測:采用集中制漿,分部位供漿,漿液經(jīng)3臺濕磨機串聯(lián)磨制后送入攪拌桶,外加劑為UNF-5型高效減水劑,摻量7%。漿液濃度采用標準漏斗粘度計檢測,要求漏斗粘度小于30 s;細度主要采用沉降法,用激光粒度儀校核,要求每10 t水泥檢測1次。
4.自動記錄:灌漿記錄全部采用自動記錄儀,自動記錄儀為長江科學(xué)院GJY-Ⅲ型和湖南力合LHGY-2000型。
5.灌漿壓力控制:在施工過程中為了避免抬動破壞,建立了注入率與最大灌漿壓力的關(guān)系。
三、帷幕灌漿遇到的問題及解決措施。
1.灌漿過程中,發(fā)現(xiàn)冒漿 漏漿,應(yīng)根據(jù)具體情況進行處理。輕微者 ,可以稍停灌漿 ,讓其自行凝固堵漏 .嚴重者應(yīng)先行實行堵漏措施 ,無效 ,可越級變濃漿液 ,降低壓力 ,中斷間歇等辦法 .
2.帷幕灌漿過程中發(fā)生串漿時,如串漿孔具備灌漿條件,可以同時進行灌漿。應(yīng)一泵灌一孔。否則應(yīng)將串漿孔用塞塞住,持灌漿孔灌漿結(jié)束后。串漿孔并行掃孔、沖洗,而后繼續(xù)鉆進和灌漿。
3.灌漿工作必須連續(xù)進行,若因故中斷,可按照下述原則進行處理: (1)應(yīng)及早恢復(fù)灌漿。否則應(yīng)立即沖洗鉆孔,而后恢復(fù)灌漿。若無法沖洗或沖洗無效,則應(yīng)進行掃孔,而后恢復(fù)灌漿。(2)恢復(fù)灌漿時,應(yīng)使用開灌比級的水泥漿進行灌注。如注入率與中斷前的相近,即可改用中斷前比級的水泥漿繼續(xù)灌注;如注入率較中斷前的減少較多,則漿液應(yīng)逐級加濃繼續(xù)灌注。(3)恢復(fù)灌漿后,如注入率較中斷前的減少很多,且在短時間內(nèi)停止吸漿,應(yīng)采取補救措施。
4.涌水問題:涌水是由于壩基巖體裂隙水在四周河水水壓傳遞下,當鉆孔揭露裂隙含水帶后,地下水的排泄釋放過程,屬于地下水正常逕流。 對鉆孔涌水問題,采取如下措施:對涌水嚴重部位,增加灌漿孔深、改單排帷幕為雙排帷幕,加密灌漿孔;對涌水孔段,提高灌漿壓力(設(shè)計壓力+涌水壓力);提高結(jié)束標準,要求屏漿時間不少于1 h,閉漿待凝24~48 h。通過以上處理后,涌水孔段灌后掃孔均無涌水,且鉆孔涌水量與涌水孔段頻率隨帷幕灌漿排序、孔序增加而減少。
5.灌漿段注入量大,灌漿難于結(jié)束時,可選用下列措施處理: (1)低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿; (2)漿液中摻加速凝劑; (3)灌注穩(wěn)定漿液或混合漿液。 該段經(jīng)處理后仍應(yīng)掃孔,重新依照技術(shù)要求進行灌漿,直至3.8.6 灌漿過程中如回漿變濃,宜換用相同水灰比的新漿進行灌注,若效果不明顯,延續(xù)灌注30min。即可停止灌注。 6.在巖溶地區(qū)的溶洞灌漿,應(yīng)先查明溶洞的充填類型和規(guī)模,而后采取相應(yīng)的措施處理。 (1)溶洞內(nèi)無充填物時。根據(jù)溶洞的大小,可采用泵入高流態(tài)混凝土、投入碎石再灌注水泥砂漿、灌注混合漿液等措施。待凝后,掃孔,再灌水泥漿。 (2)溶洞內(nèi)有充填物時,根據(jù)充填物類型、性能以及充填程度,可采用高壓灌漿、高壓噴射灌漿等措施。