深孔帷幕灌浆

深孔帷幕灌浆（精选十篇）

深孔帷幕灌浆 篇1

1 孔斜成因分析

孔斜作为钻孔事故产生的原因较多, 视其主客观因素可归纳为地质条件不良, 技术条件不适宜, 操作方法不当等3个方面。

1.1 地质条件不良

在地质条件方面, 集中表现在钻孔内岩石的力学性质上, 主要为: (1) 钻进松散覆盖层时, 覆盖层越厚, 越容易改变钻孔的方向; (2) 在有一定倾角的、软硬交替的岩石中钻进, 由于钻头在同一接触面上有软硬不同的岩层, 因此, 可钻性不同的岩层会产生不同的钻进速度, 从而改变钻头的钻进方向; (3) 在厚度大、破碎较严重的岩层中钻进, 其钻孔孔径也较大, 粗径钻具在钻进方向上不容易被控制。

1.2 技术条件不适宜

因采用与实际不相宜的技术措施造成的钻孔偏斜, 主要表现为: (1) 在开孔钻进或浅孔阶段的钻进中, 钻机立轴与钻孔不在同一条中心线上, 这会直接影响钻孔偏斜;使用过高的立轴钻杆与磨损较严重的立轴钻杆定向套管, 容易使立轴产生较大的摆动, 直接影响到钻头在孔底钻进时的不稳定性;帷幕深孔一般都要安装孔口管, 如果孔口管不正, 也会直接影响到开孔钻进时的方向; (2) 使用了弯曲的钻具或过短的岩心管。岩心管、钻杆等的弯曲, 都会使钻具连接后不正, 从而影响钻进的方向。使用过短的岩心管, 在孔内歪斜时, 比长岩心管的歪斜度更大, 产生的孔斜度也更为严重。

1.3 操作方法不当

操作方法的不当往往是产生钻孔偏斜的直接原因。 (1) 钻进时过大的加压, 使钻杆产生多段处的严重弯曲, 特别是在不利的地质条件下, 对产生钻孔偏斜的影响会更大; (2) 使用磨损过钝的金刚石或硬质合金钻头钻进, 会因在金刚石颗粒或合金粒向岩石内切入不稳定的情况下, 容易改变钻头的钻进方向; (3) 在松散易坍塌的岩层中钻进, 冲洗液的排量过大, 压力过高, 特别是使用粘度很小的泥浆或清水作冲洗液时, 会较严重地破坏孔壁, 造成孔内某一局部的坍塌, 使孔径扩大。

2 孔斜对产生孔内事故的影响

钻孔一旦发生较严重的孔斜, 将会给钻孔施工过程带来很多难题。严重的孔斜, 不仅会加剧孔内事故的发生, 而且会增加已发事故处理的复杂性。

(1) 孔斜会加剧孔壁坍塌、掉块、岩层错动等地质因素所易造成的孔内埋钻、卡钻挤夹等事故; (2) 钻具折断事故的机率增加:钻孔的严重偏斜, 使高速回转的钻具在孔壁岩石的磨擦作用下, 磨损相当严重。会因钻孔较大偏斜产生很大阻力并集中表现在孔内的弯曲接触上。因此, 也就使钻具折断的机率增加; (3) 在偏斜度较大的钻孔内, 发生钻具折断事故后会影响事故的正常处理, 增加其处理的复杂性。

3 孔斜对钻进效率的影响

钻孔产生较严重的偏斜, 会使钻进效率大大降低, 集中表现在下面3个方面: (1) 钻孔偏斜会使钻杆在孔内随之发生弯曲, 会使钻头的回转非常不稳定, 造成钻头的磨损, 降低钻进的效率; (2) 钻孔偏斜使钻具与孔壁之间的摩擦力增大, 从而影响进尺。如果过分增加压力, 就容易造成钻具折断; (3) 由于钻孔偏斜比较严重, 不能使用快速钻进的方式钻孔。因此, 快速钻进容易导致钻具折断。

4 孔斜对钻孔质量的影响

4.1 钻孔地质资料的准确性受怀疑

在进行灌浆孔特别是帷幕灌浆深孔的钻进中, 要求对岩层岩性以及孔内各种情况进行详细记录, 便于在研究灌浆资料时分析灌浆质量, 了解不同岩层的可灌性, 分析防渗帷幕的效果。但钻孔偏斜后使所要了解的地质资料不准确, 表现在以下3方面: (1) 对岩层或构造带的空间位置、厚度、结构的分析有直接影响; (2) 钻孔产生偏斜会破坏灌浆孔间的合理孔距; (3) 钻孔偏斜后, 严重地影响岩心的采取率。

4.2 灌浆施工因孔斜而不能正常进行

有了良好的灌浆孔, 才能实行良好的灌浆。钻孔偏斜必然会使灌浆孔的孔壁不圆和不平整, 给安设栓塞造成困难。在灌浆特别是灌注浓浆时, 很容易发生“固死”钻杆的现象, 从而影响灌浆的顺利进行。

5 孔斜的预防与处理措施

5.1 预防孔斜的措施

(1) 钻机的安装要水平牢固, 立轴中心与钻孔中心应在同一条垂直线上, 并按要求的孔向对准孔位开孔, 以使钻进中不摆不晃, 保证垂直; (2) 孔口管必须牢固并满足要求, 在开孔钻进与浅孔阶段钻进中, 立轴钻杆不能太长, 否则钻进时摆动性大, 致使立轴转动不稳, 造成钻具摆动性增大; (3) 使用符合规格的各种钻孔器具, 并随时检查, 应及时更换。在浅孔钻进阶段, 一般情况下, 使用的岩心管长度较大一些为宜。

5.2 孔斜的处理措施

(1) 扩孔纠偏法:此种方法适合于浅孔阶段中钻孔已偏斜严重的情况; (2) 短钻具法:在松软岩层或厚度大的覆盖层中钻进时, 当钻孔产生一定偏斜后, 可利用较短的粗径钻具进行矫正; (3) 换径法:换径法主要是用比原正常钻进用的粗径钻具小一级或二级直径且长度短于1.5m的粗径钻具钻进。

6 对保证钻孔方向重要性的建议

帷幕灌浆技术方案 篇2

一、概述

尾水隧洞回填灌浆包括上游全部，泄洪排沙洞进水塔底板桩号洞0+00～洞0+27.317段固结灌浆（Φ59mm，入岩4m），间排距3m；无压洞身边顶拱桩号洞0+27.317～洞0+67.317固结灌浆（Φ59mm，入岩4m）排距为3.0m，间距为4.0m，成梅花型布置；出口消能防冲底板桩号洞0+552.754～洞0+585.754段固结灌浆（Φ59mm，入岩4m），间排距为2.0m。

二、编写依据

1、《呼和浩特抽水蓄能电站尾水隧洞洞招标合同文件》

2、《尾水隧洞基础回填灌浆》(BJ59S-H3-1-3-01)

3、《泄洪排沙洞无压洞身段灌浆和排水孔位布置图》（BJ59S-H3-1-3-02～03）

4、《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2001）

5、《水电水利工程钻孔压水试验规程》（DL/T 5331－2005）

三、水泥灌浆成果分析

根据施工图纸及设计要求尾水隧洞回填灌浆灌浆压力采用0.3MPa，通过现场安排在进水塔底板固结灌浆作为灌浆试验段，验证灌浆压力采用0.5MPa是否满足设计及规范要求，是否发生抬动变形。

进水塔底板固结灌浆试验孔共灌注38孔，总耗灰量1.515t，平均单耗

9.97kg/m。具体固结灌浆量见灌浆成果一览表（附表1）及灌浆布置图（附图）。

1、灌浆注入情况统计

试验段0+00～0+10水泥灌浆综合成果表见附表2。

（1）从单位注入量区间频率分布的统计情况看，随灌序的增加，各次序孔的单位注入量大值分布总体上遵循逐序递减的规律，随着灌浆次序的增进，地层逐渐被挤压密实。

（2）从单位注入量均值的对比情况看，随灌序的增进，试区各次序孔的单位注入量呈现明显递减规律。Ⅰ序孔单位注入量为14.96kg/m，Ⅱ序孔单位注入量为4.98kg/m；Ⅱ序孔比Ⅰ序孔递减66.7%，符合灌浆基本规律。

（3）灌浆压力对灌浆量的影响。进水塔固结灌浆在同序孔中，注入率随灌浆压力增加。

2、透水率

根据附表3水泥灌浆综合成果表中，Ⅰ序孔透水率平均值为6.593Lu，Ⅱ序孔透水率平均值为2.806Lu，灌浆结束后透水率平均值为0.73，不大于设计图纸要求值3 Lu。说明按照0.5MPa灌浆压力进行灌浆满足设计要求及规范要求。、抬动观测

在压水和灌浆过程中均进行了地层抬动监测，根据抬动观测数据可得，按照现场监理工程师及设计给出灌浆压力位0.5MPa进行压水及灌浆时，无抬动变形。抬动观测数据见灌浆成果一览表（附表1）

四、小结

（1）按照设计要求0.5MPa灌浆压力进行灌浆，随灌浆次序的增进，单位注灰量递减明显，其灌入量较小，分2序进行灌浆较合适。

（2）通过水泥灌浆，能明显改善进水塔底板岩体的透水性，岩体透水率均小于1Lu，有利于底板基础的防渗处理。

（3）在现场实际的灌浆压力0.5MPa下，灌浆对周边岩体的抬动满足设计要求，能确保进水塔底板的稳定。

深孔帷幕灌浆 篇3

关键词：坝基固结灌浆；帷幕灌浆；施工技术；实例分析 文献标识码：A

中图分类号：TV543 文章编号：1009-2374（2015）21-0129-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.064

水利中的坝基固结灌浆和帷幕灌浆施工技术对水利运行来说尤为重要，表现出了多种优点，最大程度上可以抵御洪涝灾害的发生，与此同时还可以在很大程度上改善下游的航运环境，可以利用它进行发电，为我国的发电节约更多能源。水利坝基固结灌浆和帷幕灌浆的工程有比较大的规模，施工技术也呈现出多样化，需要根据不同的施工环境对施工方法进行具体的选择。在施工过程中应对坝基质量进行必要的分级，可以更好地对施工进行处理。为了更好地对坝基固结灌浆施工技术进行分析，可以结合实际施工工程来进行必要的研究，这样能够更好地促进施工技术得到提高。

1 工程基本情况

水利工程的建设对我国来说意义重大，它肩负着人们最基本的生活用水问题，以辽宁沈阳水利工程为例，流域面积在100km2，主沟道长约25km左右，有良好的植被体系；坝基形式是土坝，河底高程为1042.7m。

2 坝基固结灌浆施工技术及技术要求

2.1 施工设备以及施工工艺

该水库受到辽沈地区环境的影响，坝基固结灌浆的施工方法主要采用的是自上而下孔内循环分段式灌浆。根据河床的上下游河段进行施工，随着施工的进度，大坝中的碾压高度随之升高，在进行灌浆施工中，必须严格控制固结灌浆孔，固结灌浆孔应达到5m。在对其进行灌注时需要按照序孔的顺利进行灌注。灌浆施工设备包括了液压钻孔、气囊式灌浆塞和3SNS型灌浆泵，在进行压水的过程中采用的设备是LJ—Ⅲ型灌浆自动记录仪，它会自动对压水情况进行记录。

2.2 固结灌浆相关的技术要求

（1）该工程中，坝基固结灌浆施工所用的水泥是普通硅酸盐水泥，所使用的粉煤灰是二级产品。（2）在施工的过程中，最大程度上使浆液的压力达到标准压力，如果在注入的过程中出现较大的注入率，应及时对其进行分级升压方法，达到最大压力之前应对灌浆压力进行合理确定。（3）在进行灌浆时，需要把握好水和浆的比例，很多情况下水和浆的比例应控制在0.6∶1，在灌注时如果出现大量吸浆的情况，应根据不同的情况进行变桨，在保证水和浆的比例达到0.6∶1的前提下注浆量大于300L，或者注入1h后注入率没有发生变化，可以把水和浆的比例调整到0.5∶1。（4）如果灌浆压力保持不变，注入率小于1.0L/min时，可以继续灌注30分钟结束。

3 水库坝基帷幕灌浆施工技术

3.1 钻孔技巧

坝基帷幕灌浆中的钻孔技术在坝基施工中非常重要，孔径应≤91mm，终孔孔径应>56mm，帷幕灌浆在进行钻孔时需要钻孔测斜，并采用专用的测量仪对其进行必要的测量，每5～10m进行一次测量，对孔斜的要求不是很高，但是也要符合一定的规范要求。

3.2 抬动观测技巧

在进行灌浆之前，需要进行地面抬动变形观测，观测的开始工作就是钻孔冲洗，直到灌浆结束为止，专业人员需要对整个灌浆进行必要的观测，观测频率比较高，

一般每隔10min需要观测一次，并且做好观测记录。

3.3 冲洗技巧

在对钻孔进行灌浆之前，需要对孔壁利用水流进行冲洗，等到清净之后延长10min的水流，彻底对孔壁进行冲洗。裂缝的冲洗采用的是灌浆压力水，如果水压大于110MPa时，应及时把压力调整到110MPa。

3.4 压水试验技巧

孔壁和裂缝冲洗完毕之后，需要进行必要的压水试验，水的压力需要保持在灌浆压力的80%，如果压力值大于1.00MPa时，应及时把其调整到1.00MPa。

3.5 灌浆技巧

灌浆有很高的要求，在很多情况下对水灰的比例有严格控制，主要有几个比例范围：2∶1、5∶1、0.60∶1，这些都进行了标准化，灌浆可以运用由稀到浓的方法来调整。

4 帷幕灌浆的施工质量管理

4.1 各次序孔透水率分析

坝基帷幕灌浆工程中的段次数量和钻孔数量分别为693和93，q是灌注前压水试验成果透水率。

4.2 检查孔压水成果

坝基帷幕灌浆分部工程灌浆孔数量是99，检查孔压水77段，有11个孔的布置是工程师全面负责。透水率的最大值和最小值都在标准范围之内。

5 结语

通过对某水利机构进行分析可以看出，坝基固结灌浆和帷幕灌浆在水利工程中占据着非常重要的位置，坝基固结灌浆方式能够在很大程度上降低施工量，与此同时对混凝土钢筋切割的工作量进行最大程度上的降低。在施工过程中，随着施工的顺利进行，设备搬迁的次数大大降低，不会带来由于设备的搬迁而出现环境污染的情况，能够很好地预防水管的断裂情况。

参考文献

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作者简介：冯云（1974-），女，江苏镇江人，江苏平山交通设施有限公司助理工程师，研究方向：交通设施、道路施工、市政建设。

浅探深孔帷幕灌浆孔斜成因与处理 篇4

深孔帷幕灌浆的质量好坏关系到大坝基地的设计是否安全。因为各种原因的综合结果往往会使钻孔的方向与设计施工之前预测的方向偏离开来。当然, 众所周知, 如果钻孔的方向与设计施工前预测设计的方向偏离度不大的话, 可以完全忽略其影响, 但是如果偏离度过大的话, 将会产生很重要的影响, 比如会引起事故的发生, 工程的质量不符合既定的标准, 效率低下;如果更为严重的偏离的话, 将会造成连续帷幕现象, 使得其灌浆质量大大下降, 不可以满足设计前对灌浆的要求, 使灌浆生产地升本大大提高。因此, 我们要熟练掌握钻孔技术, 在施工前对钻孔的偏斜度进行精致的测量, 在施工时严格运用娴熟的技术对钻孔方向进行控制, 使之在可以允许的范围之内。及此, 本文将通过实际操作经验, 结合实际情况对孔斜的成因提出解决方案并合理进行解决。

2 对孔斜产生的原因进行分析

由于孔斜钻孔事故产生的愿意多种多样, 所以不同的情况要进行不同的分析, 但是这些情况可以全部归结为由于地质的条件不良和技术不成熟以及使用方法不对等引起。孔径是在物体表面上孔的直径。是指多孔固体中孔道的形状和大小。孔其实是极不规则的, 通常把它视作圆柱形而已其半径来表示孔的大小。孔径分布常与吸附剂的吸附能力和催化剂的活性有关。孔半径在十纳米以下的孔径分布可用气体吸附法测定, 部分中孔和大孔的孔径分布可用压泵法测定。

2.1 地质的条件不良

由于地质方面所造成的条件不恰当所用一般问题出现在钻孔岩石的性质上, 一般为:

2.1.1在钻进松散的覆盖层时, 要观察覆盖层的厚薄程度, 覆盖层薄的话可以放心进行钻进, 但是如果遇上较厚的覆盖层, 则在钻进时比较容易改变其方向。究其原因, 主要是由于覆盖层的不确定性, 活动性很强, 钻出孔径较大, 不能形成较强的控制, 也不可以保证钻进的方向。

2.1.2因为钻头在钻进时土质的软硬是不同的, 所以在钻进有一定倾斜度的岩石时, 会产生不同的速度以致改变钻进的方向。

2.1.3厚度较大的岩层中由于钻进时孔径很大, 在钻进时不受控制, 再有就是那些破碎严重的岩层, 在钻进时如果遇到土质很硬的时候也会改变方向。

2.1.4最容易造成钻孔的偏斜现象的就是当钻进沙栾石层中。由于石头会对钻头作用产生阻力, 并且阻力的大小和方向不均衡, 改变方向。

2.1.5在空洞遇到腐蚀时, 出现大断裂时也会出现钻孔偏离设计方向的情形发生。

2.2 不合时宜的技术条件

因为运用不恰当的技术实施偏离的措施造成的偏离现象主要通过以下形式进行表现:

2.2.1在钻孔进行钻进的过程中, 如果钻孔和立轴并不在一条线上的话, 就会使钻孔产生偏离。

2.2.2使用了弯曲的钻具或过短的岩心管。岩心管、钻杆等的弯曲, 都会使钻具连接后不正, 从而影响钻进的方向。使用过短的岩心管, 在孔内歪斜时, 比长岩心管的歪斜度更大, 产生的孔斜度也更为严重。

2.2.3在由大孔径换小孔径或扩孔钻进过程中, 因为孔壁各部硬度不一, 孔径大小也不一致, 换径后的钻头很难保持在与原孔中心线一致的方向向下钻进。

2.3 使用不恰当的操作方法

一般来讲, 造成钻孔偏离现象最直接的原因就是因为使用了不恰当的操作方法。

2.3.1压力过大, 在钻孔钻进时由于受到了很大的压力作用, 致使钻杆在多个地方发生严重弯曲的现象, 由其不同的地质条件也会产生不同的影响, 不好的地质会使钻孔偏离加大。

2.3.2由于使用了磨损度过大的材质进行钻进时, 往往会因为在切入时出现情况, 及其不稳定, 使得钻头钻进的方向改变了。

2.3.3排量过大的冲洗液的作用。当钻孔进入比较容易坍塌的岩层时, 并且高压力作用, 会造成孔壁的严重破坏。钻杆过大不好控制也容易造成偏离现象。

3 孔斜将影响孔内造成事故发生

孔斜如果产生严重的偏离的话, 将会造成连续帷幕现象, 使得其灌浆质量大大下降, 不可以满足设计前对灌浆的要求, 使灌浆生产地升本大大提高。

3.1孔斜造成的危害是很重大的, 孔斜会加剧孔壁坍塌、掉块、岩层错动等地质因素所易造成的孔内埋钻、卡钻挤夹等事故在松软、破碎的岩层中钻孔, 不采取有效的护壁措施, 就有可能产生孔壁坍塌, 造成钻具的埋挤、陷埋事故。

如果钻孔在上述部位发生了较为严重的偏斜, 会很容易产生孔壁坍塌、掉块、岩层错动, 使原有地层的活动性增加, 稳定性减弱, 影响范围也相应扩大, 使孔内埋钻、卡钻、挤夹事故发生的频率增加。

3.2钻具折断事故的机率增加

钻孔是用钻头在实体材料上加工出孔的操作。这里讲述了勘探工作里的钻孔工作, 以及钻孔需要的辅助工具以及部分应急措施方法。如果钻孔产生的偏离比较严重, 在钻具通过孔壁岩石摩擦的巨大作用下, 产生严重的磨损现象。钻具, 顾名思义, 是凿洞、钻孔等与之相关使用的工具。为专门目的而配备的装备、仪器和机械。如:深井钻具, 石油钻具等。钻塔及为钻孔和日后抽油所必要的机房和其它全套设备。是一种为其他类钻孔用的类似的装置。当进行钻进时会产生较大阻力, 并且阻力的产生体现在同一接触面上, 增加了对钻具这段的概率。

3.3在偏斜度较大的钻孔内, 发生钻具折断事故后会影响事故的正常处理, 增加其处理的复杂性。

4 预防孔斜的措施

4.1钻机的安装要水平牢固, 立轴中心与钻孔中心应在同一条垂直线上, 并按要求的孔向对准孔位开孔, 以使钻进中不摆不晃。

4.2孔口管必须牢固并满足要求, 在开孔钻进与浅孔阶段钻进中, 立轴钻杆不能太长, 否则钻进时摆动性大, 致使立轴转动不稳, 造成钻具摆动性增大。

4.3使用符合规格的各种钻孔器具, 并随时检查, 如发现有弯曲的钻具或有磨损较严重的立轴导管时, 应及时更换。在浅孔钻进阶段, 一般情况下, 使用的岩心管长度较大一些为宜。

4.4孔较深以后, 即开始需要从地面减压钻进时, 特别要注意钻压的调整, 同时要注意提升吊环必须与立轴及钻孔中心线在一条直线上。

4.5钻进中, 当岩石换层时, 不论是由软变硬还是由硬变软, 或者是由完整变破碎, 破碎变完整等情况, 均应减压减速钻进, 对其进尺的速度和冲洗液的流量及压力也应加以适当的控制。

4.6钻进中, 应勤检查钻机有无移动, 立轴钻进的方向有无变化, 发现问题应及时纠正。

4.7为防止孔斜发生, 必须熟悉所使用机械性能和钻孔方法的特点, 经常研究, 总结经验。在深孔帷幕的钻孔中, 应对孔斜及时测量, 及时准确地掌握钻孔的偏斜情况, 以利于及时处理。

摘要：深孔帷幕灌浆的质量好坏关系到大坝基地的设计是否安全。孔斜控制在对深孔帷幕灌浆的施工中具有至关重要的意义。本文将就孔斜成因进行探讨, 并且对孔斜的预防提出了处理及预防方案, 就深孔帷幕灌浆孔斜造成的问题提出了可行性建议。

关键词：钻孔方向,孔斜成因,孔内事故

参考文献

[1]王洪庚, 程水盛.谈深孔帷幕灌浆孔斜成因和处理[J].江西水利科技, 2008.

深孔帷幕灌浆 篇5

（1）对于造孔与下套施工工序，施工人员针对砂砾石造孔采用了砂砾石清水造孔技术。具体来说，就是利用金刚石钻头单管清水进行钻进。因局部孔段存在砂砾石松散的情况，造孔的进水量应设置较小。对于发生的塌孔问题，应采用弹簧钻头进行孔内掉块的打捞，以实现干钻。此时，下套应与心墙的造孔同步进行，并采用砂砾石地基灌浆创新技术中的下套止水止浆法。如此，接触段的灌浆，套管与接触面的距离应在0.3~0.5m之间。当灌浆施工结束后，应将套管打下至地基面[4]。

（2）对于灌浆材料的选用，应根据先导孔的施工实际情况，在不同的透水率范围内选用不同的灌浆材料。此时，相关人员应不同透水率的范围内选用不同的灌浆材料，如此，当其中一排序孔结束后，就可对第三道序孔进行施工调整，即通过增加浆液的注入量，来提升帷幕施工的质量效果。而在进行第二排孔的施工时，应根据第一排孔的施工情况，对灌浆材料与透水率的作用范围进行调整，以提高灌浆作业质量。

（3）对于灌浆段长的确定，其接触段段长应控制在2m，且段内应包含心墙土与地基两种介质。由此，可判断砂砾石层的缩短段长能够提升灌浆的质量效果，即通过砂砾石松散的程度，控制在2.0~3.0m之间。而基岩段长，针对其松散程度，则应控制在5.0~6.0m之间。

（4）灌浆压力的控制，如，对于接触段的灌浆施工，应根据先导孔试验情况来进行确定灌浆压力，但最大不应超出最大全压力。经分析，当完成两项工序施工后，第三项序孔的灌浆压力应结合工程项目的实际情况进行适当的提升调整。值得注意的是，每段的灌浆压力，应在原设计压力的基础上增加0.05MPa，以为水泥浆液更好地扩散提供条件，进而保证水泥灌浆防渗帷幕工程施工建设的质量与整体性[5]。对于钻孔施工作业出现的异常现象，施工质量控制人员应按照规范标准与实际建设情况进行处理。如，工程处在岩石溶蚀裂隙较发育的情况下，基于发现的灌浆无回浆问题，应采用0.8：1：1，或是0.6：1：1的水泥砂浆来提高灌注作业的质量。此过程，技术人员可通过掺入3~5%的水玻璃，来强化灌浆结构的稳定性。对于灌入水泥单耗量在200~250kg/m之间，且灌浆质量效果仍不突出的情况，灌浆作业人员应通过低压、限流或是分级升压等措施，来将注入率控制在既定的要求20.0L/min范围内。而当灌入水泥的单耗量在300~400kg/m之间，灌浆效果不明显的处理，应采用间歇灌浆方法来将每次间歇灌入浆量控制在600~1000L。此时，间歇的时间应严格按照标准控制在10~25min以内。此情况，如灌浆效果仍不明显，质量控制人员应采用待凝方式，即将待凝时间设置在8h以上。如此反复，当灌浆作业达到质量要求后，就可改为纯水泥灌注方式，以完成整个的施工建设内容。

4结束语

综上所述，水泥灌浆防渗帷幕工程的施工质量控制，应与工程所处的地基结构条件情况进行结合，并将施工质量的控制重点放在：清水造孔与下套止水止浆、灌浆材料选择与灌浆压力的控制。即采用金刚石钻头的单管清水进行砂砾石层的造孔，以最大限度的保证除险加固工程的施工建设质量；采用磨细水泥或是超细水泥，以起到扩大灌浆作业半径与增加水泥灌入量的作用；根据工程不同的地层与先期灌浆孔吸浆量，来及时调整灌浆压力与增强水泥贯入量，进而保证水泥灌浆防渗帷幕工程的施工建设质量。事实证明，只有这样，才能保证水泥灌浆防渗帷幕的工程施工质量，进而提高水库大坝运行使用的安全可靠性。

参考文献

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基岩帷幕灌浆工艺分析 篇6

1 基岩帷幕灌浆工艺概述

基岩帷幕灌浆工艺是指将浆液灌入土层或者岩层的孔隙、裂隙, 形成帷幕保护层, 降低基岩的扬压力, 减少渗流量。帷幕灌浆工艺如果能够将基岩内部的空隙和裂缝都填充密实, 在基岩内部形式阻水幕, 这样就能发挥防渗作用。根据不同的建筑工程施工要求和地质情况, 基岩帷幕灌浆工艺可以为分为封闭孔口灌浆法、分段综合灌浆法、自下而上灌浆法和自上而下灌浆法[1]。

2 基岩帷幕灌浆实验分析

在对基岩进行帷幕灌浆之前, 要进行灌浆实验。结合施工设计图纸的要求, 利用实验验证帷幕灌浆施工能否满足水利水电施工建设的防渗要求, 如果达不到施工建设要求, 要根据试验情况重新确定基岩帷幕灌浆施工的灌浆工艺、压水试验、洗孔、钻孔、孔位位置等等。根据基岩帷幕灌浆工艺规范, 技术人员不能在施工现场的帷幕线周围进行实验, 基岩帷幕灌浆实验会对施工现场周围的地质、地貌造成严重破坏, 如果施工现场的地质状况较好, 技术人员能够严格保障灌浆质量, 这时可以在施工现场进行帷幕灌浆实验, 并且将帷幕灌浆实验作为帷幕灌浆施工的一部分。

严格控制帷幕灌浆的施工材料是保障基岩帷幕灌浆工艺的关键, 通常情况下, 基岩帷幕灌浆要选用大于等于32.5的水泥标号, 确保水泥细度能够通过方孔筛。并且根据灌浆密度的需求, 适当的在水泥浆液中加入水玻璃、粉煤灰、粘性土或者膨润土、砂石等掺合料[2]。

3 基岩帷幕灌浆的主要技术

3.1 钻孔技术

基岩帷幕灌浆工艺常用的钻孔是金刚石和回转式电钻机, 也可以使用合金质地的钻头。采用回转式的冲击或者冲击式的钻机将钻头钻进, 首先导入孔隙, 然后进行检查, 去除孔芯, 将这个过程中详细地记录下来, 作为重要的地质资料, 补充基岩帷幕灌浆的实验过程。基岩帷幕灌浆在开展钻孔时, 如果没有可以参考的地质资料, 必须通过先导孔, 测量地下水位情况。

基岩帷幕灌浆在钻孔过程中, 钻机开孔是最重要的, 基岩帷幕灌浆的孔位偏差要小于等于10cm, 并且孔径压大于等于46cm, 监测孔的孔径还要再大一点。在钻机开孔之前要确定好角度, 包括方位角和顶角, 如果钻机开孔的角度没有控制好, 很容易使孔底发生较大的偏差, 在对基岩进行帷幕灌浆时很难保障帷幕的密实性、完整性和连续性, 影响防渗漏效果。在钻机开孔时调平钻机底座, 帷幕轴线要和开孔方向平行, 控制好开孔的方位角, 并且用罗盘将顶角固定好。如果对基岩进行钻取深孔, 必须严格控制20m之内的孔深平偏差, 一旦钻孔超过20m, 很难再重新进行调整, 因此, 要按照灌浆的规范, 每隔5m要测量一次。

3.2 简易压水和裂隙冲洗技术

裂隙冲洗是通过压力水将基岩空洞或者岩石裂隙中一些风化、松软的泥质填充物压出空隙外, 或者是利用压力水将填充物冲移到帷幕灌浆的范围之外, 对基岩进行裂隙冲洗, 有利于浆液流入基岩孔隙, 和裂隙面胶相融合形成坚固的帷幕保护层, 起到固结和防渗作用。采用封闭孔口灌浆法和分段循环式自上而下灌浆法时, 对于基岩的各个灌浆孔段, 应该在帷幕灌浆之前, 利用压力水将挤压裂隙冲洗干净, 要注意将冲洗压力控制为灌浆压力的80%。要在基岩各个灌浆段进行简易压水, 也可以将裂隙冲洗和简易压水结合起来[3], 这种灌浆方法可以全面了解和检查地下基岩的渗透性, 然后来确定帷幕灌浆的工艺和材料。在采用分段循环式自下而上灌浆法时, 在帷幕灌浆之前, 可以将全部空隙一次性的冲洗干净, 确保帷幕灌浆的效果。

4 基岩帷幕灌浆工艺

4.1 帷幕灌浆的原则

基岩帷幕灌浆要坚持加密分序的重要原则。在封闭孔口灌浆法或者分段自上而下灌浆法时, 要在最后次序孔和相邻前序排的第一次序孔之间以及同一排相邻的2个序孔之间, 保持基岩中帷幕灌浆的高度要大于15m。如果灌浆的高度小于15m, 由于灌浆压力串通些列会造成串孔。

4.2 帷幕灌浆的方式

帷幕灌浆的方式可以采用纯压式灌浆, 也可以采用循环式灌浆。需要注意的是, 无论基岩帷幕灌浆各个位置的透水性怎样, 都要严格按照帷幕灌浆的技术要求进行施工, 因为帷幕灌浆和压水有着本质的区别, 重力和压力都是不一样。比如, 当压水压力和地下水压相同时, 压水的透水性很差, 但是采用帷幕灌浆的方式一样可以将浆液灌注到基岩中。又比如, 如果基岩为砂性的地质, 可以将灌注到基岩中, 但是浆液却灌注不进去。

4.3 帷幕灌浆的要点

基岩帷幕灌浆, 要对基岩接触部位和基岩混凝土部位单独进行帷幕灌浆, 并且要等待24h之后再进行下一步处理, 这样有利于将基岩接触部位和基岩混凝土中的缝隙填充满水泥, 并且凝结牢固。通常情况下, 接触部分在基岩中的长度要小于2m, 接触部分以下的灌浆长度可以在5m左右, 如果遇到特殊情况可以适当增长或者缩短灌浆长度, 但是要控制在10m之内。

5 结束语

基岩帷幕灌浆工艺是一项非常复杂、精细的地下工程, 要密切注意基岩帷幕灌浆的各个环节, 确保帷幕灌浆的质量。通过深入分析和研究基岩帷幕灌浆工艺, 加强帷幕灌浆施工管理, 推动基岩帷幕灌浆工艺的快速发展。

参考文献

[1]余火忠, 陈文俊, 姜清华.基岩帷幕灌浆工艺研究[J].土工基础, 2012 (02) :16-18+21.

[2]颜硕.基岩帷幕灌浆工艺的应用及效果分析[J].北京水务, 2011 (06) :35-37.

水利工程帷幕灌浆技术 篇7

1.1 成孔

成孔是帷幕灌浆施工中的第一道工序, 也是极为重要的一道工序。成孔的质量和进展情况将直接影响到整个帷幕灌浆施工的质量和工期, 因此必须又快又好地进行。首先, 在安装钻架并摆放钻机的过程中, 应事先平整和清理场地, 并根据现场情况铺设地板和用方木搭设钻孔平台, 钻机安放要稳固、端正, 并且要保持钻机平台、钻杆和灌浆孔的三个中心点成一条线;其次, 在钻机安放完毕后, 应进行试机和试钻, 待明确钻机的动力、供水、供电等所有设备和系统均运行正常之后才进行钻进工作:再次, 在每次钻孔之前都要仔细检查所有的钻杆、钻具及其他钻进零部件, 严禁使用弯曲变形的钻杆和钻具, 各部位的接头一定要牢固并保持良好的同心度。另外值得注意的是, 由于金刚石钻进成孔的间隙较小, 钻头水口也较窄, 因此需要较大的泵压和泵量才能起到强制的冷却和冲洗作用。

1.2 缝隙冲洗和压水试验

帷幕灌浆技术施工在成孔之后, 通过导管将大流量的高压水流从孔底一直向孔外冲洗, 并在此过程中不断地冲洗孔壁, 通过这样的单孔冲洗方式直至回水澄清之后, 继续再冲洗1 0分钟, 且要保证冲洗总时间不少于半个小时, 串通孔时间不少于2小时, 沉渣厚度不超过20cm。在—般情况下缝隙的冲洗压力设置为该段灌浆压力的八成。缝隙冲洗完成后必须进行压水试验, 压水试验通常采用单点法, 压力同样设置为该段灌浆压力的八成, 且不超过lMPa。

1.3 灌浆施工

帷幕灌浆施工通常采用自下而上的方式分段进行, 在规定的压力下, 当注入率不超过0.4L/min时, 必须继续灌注半个小时, 或不超过1L/min时, 则必须继续灌注一小时, 灌浆即可结束。而如果采用自上而下的方式分段进行时, 继续灌注的时间则需相应增加半个小时或一小时。在灌浆的施工过程中, 应当随时测量回浆和进浆的比重, 一旦回浆变浓, 立即换用与进浆相同配比的新浆液来进行灌注。而如果效果不明显, 则延续灌注半个小时之后即可停止灌注。

1.4 封孔

灌浆结束之后应采用置换和压力灌浆的封堵方法进行封孔。在全孔灌浆结束后, 采用配比比例为5:1的水泥浆来置换出孔内的浆液并取出孔内的灌浆管, 然后再用同样配比的水泥浆采用最大灌浆压力进行纯压半个小时, 并认真做好灌浆记录。

2 施工中常见的问题及应对措施

2.1 灌浆中断

在灌浆施工过程中, 因为停电、浆液堵塞、输浆管破裂及机械故障等原因均会导致灌浆的中断。因此, 在灌浆施工之前及其过程之中做好预防措施是非常必要的。其预防措施主要包括:应采用的性能符合要求的输浆管材, 且在施工时应经常检查并确保其连接牢固、无破损和堵塞现象;应确保灌浆泵的性能能够满足施工的需要, 在最大的灌浆压力下能够持续地进行长时间的工作, 并在施工中注意做好保养工作, 在每次灌浆完成以后都要对灌浆泵进行认真地清洗;应对压力表进行及时校正, 确保符合要求;高压灌浆阀门、隔浆塞等部件同样应及时清洗;水电系统方面应做到定期检查和保养。一旦发生灌浆中断, 应立即采取最有效措施尽量缩短中断的时间, 争取尽早复灌。

2.2 串浆

在灌浆施工过程中, 有时会发生浆液从其他钻孔或者地下裂隙中流到帷幕的设计范围之外, 从而造成浆液流失的现象, 即为串浆。串浆产生的主要原因是在灌浆孔间的岩层中由于缝隙较多并相互串连, 使得灌浆孔之间产生连通, 并导致了串浆通路。对于串浆现象的治理措施主要包括:对串浆孔和灌浆孔进行同时灌浆, 并且每个孔都设置一台灌浆泵进行灌注:在串浆孔漏浆部位的上方安装灌浆塞来进行严密堵塞。

2.3 漏浆

在灌浆施工过程中, 由于缝隙较多、灌浆压力较大, 通常会出现浆液注入率过大的现象, 其实往往是发生了大量的漏浆。应对大量漏浆的治理措施主要包括:通过低压甚至自流式的灌浆方式来降低灌浆压力, 直到缝隙逐渐充满浆液、并在降低流动性之后再慢慢提高灌浆的压力;将进浆量限制在30～40L/min以下, 并采用浓浆进行灌注, 直到进浆量明显减少之后再慢慢提高灌浆的压力;采用浓浆甚至可以在浆液中掺加砂料来进行灌注, 通过降低浆液的流动性, 再加上同时适当地降低灌浆的压力, 以此来限制浆液流动的范围, 保证浆液不至于流失过远, 直到单位吸浆量已经降低到了一定的程度之后, 再采用不掺粗料的正常浆液继续灌注并逐渐提高灌浆的压力;当出现岩层在长时间内一直大量进浆的现象, 还可以采用间歇灌浆的方式, 即每连续灌注一段时间就停止灌浆, 等浆液凝结一段时间再继续灌注。

2.4固管

在灌浆施工过程中, 当射浆管和孔壁由于浆液达到了凝结条件而胶结到一起的时候, 就会产生固管现象。固管产生的主要原因包括:浆液在压力的作用下损失了一部分水分, 并在循环过程中水泥水化放热和压力作用等原因导致其温度逐渐升高, 从而大大缩短了其凝结的时间:在孔内的环状间隙处或灌浆管、阀门等部位发生了水泥颗粒的沉积现象:由于射浆管下端过于贴近孔壁而导致浆液在循环过程中在射浆管口受阻并逐渐沉淀。对于固管现象的防治措施主要包括.采用回旋式孔口封闭器, 并在灌浆施工的过程中经常上下活动和转动灌浆管:经常观察回浆浓度和回浆量, 保持回浆管内一直有超过15L/min的回浆量, 并在回浆失水过多的时候立即稀释浆液。

3结语

帷幕灌浆常见问题之分析 篇8

1 孔斜的原因及孔斜而产生的危害

1.1 孔斜的成因分析

孔斜做为钻孔事故产生的原因较多, 但主观因素和客观因素可归纳为地质条件不良、操作不当、技术条件不适宜三个方面的因素。

1.1.1 地质条件不良

地质条件不良主要是说岩石的构造方面:

(1) 钻进比较松散的全风化岩层、全风化越厚越容易出现孔斜, 产生此类孔斜的主要原因是全风化层的弹性大, 采用大钻头开孔时往往由于周围全风化土质的不密实等其他因素对粗大的钻具不能形成强有力的控制、因此不能保证钻进方向的垂直性。

(2) 破碎的岩层带和软弱交错的岩层钻进时也往往出现孔斜现象。

(3) 在河卵石、沙卵石层中钻进时最容易出现孔斜现象, 原因是由于卵石的圆滑性容易使钻具产生滑偏从而产生钻具的不均匀受力而导致孔斜出现偏差。

1.1.2 操作不当的原因

操作不当主要是指操作人员的不适当操作而引起的孔斜、也是产生孔斜的直接原因。

(1) 钻进时过大的加压, 使钻杆产生多段处严重弯曲, 特别是在不利的地质条件下对产生孔斜的影响更大。

(2) 使用磨损严重的各类钻头钻进时, 由于钻头受损严重, 在切入岩石时由于切入不稳定而容易改变钻头的钻进方向而产生孔斜。

(3) 在松散的岩层中钻进时由于冲洗时间较长、压力过大会严重的破坏孔壁而一起塌孔、造成孔径的严重扩大。

1.1.3 技术条件不适宜

技术条件不适宜是指由于采用了不适合的技术措施而引起的孔斜、主要是指:

(1) 在由大孔径换小孔径或扩孔钻进过程中, 因孔壁各部硬度不一, 孔径大小也不一致, 换孔径的钻头难以保持在与原孔中心线一致的方向向下钻进。

(2) 使用了弯曲的钻具或较短的岩心管、由于钻具的弯曲使本身连接成的钻具不正, 往往导致所钻进的孔出现孔斜;使用过短的岩心管、在孔内歪斜时、比长岩心管的歪斜更大, 产生的孔斜就更为严重。

(3) 孔径越大, 钻具产生的弯曲、扭曲、拉伸就越大, 钻进较深的孔中产生的变形就越大, 从而使钻具在钻进方向的改变就越大。

1.2 孔斜对孔内事故的影响

钻孔过程中一但出现较严重的孔斜现象, 不仅影响事故的加剧, 而且会影响孔内事故处理的复杂性, 给施工带来很多的麻烦问题。

1.2.1 孔斜会加剧孔内的掉块、坍塌, 甚至会造成卡钻、埋钻等现象。

1.2.2 增大钻具折断事故发生的机率, 而出现断杆后会影响处理孔内事故的复杂性, 甚至出现报废孔的现象。

1.3 孔斜对钻进效率及质量的影响

1.3.1 如果钻孔一旦产生较严重的偏

斜将大大影响钻进的速度, 主要原因是钻具在孔内随孔的偏斜而产生弯曲, 这样会使钻具在回旋钻进的过程中受力不均匀, 使钻具磨损而降低钻进的效率, 而且由于孔斜的影响使钻具在钻进过程中摩擦力增大, 从而影响到进尺, 如果在钻进过程中施加的压力过大, 容易出现折断钻具的现象。

1.3.2 如果钻孔过程中不能保证孔斜

在合理的范围内、将影响到帷幕灌浆的合理孔距、甚至由于孔斜的原因导致采取到的岩心较细降低了岩心的保存率。

1.3.3 严重的孔斜将导致灌浆施工不

能正常的进行, 由于孔斜的出现导致灌浆时无法下设止浆塞或使止浆塞封堵不密实致使在灌浆中出现止浆塞漏浆, 甚至由于止浆塞漏浆产生“固管”现象, 从而影响灌浆的顺利进行。

1.3.4 更为严重的是由于孔斜的原因

使相临灌浆孔之间出现所灌注浆液不连续的现象, 从而达不到防渗堵漏的目的。

2 帷幕灌浆时常见问题及处理的方法

帷幕灌浆的方式通常采用循环式分段灌浆, 分段的长度通常在5~10米的范围内, 段长不宜大于10米, 灌浆压力通常视工程的要求而定, 但在帷幕灌浆过程中通常出现漏浆、串浆、吸浆量过大或灌浆中断等常见的问题。

2.1 帷幕灌浆中的漏浆处理

帷幕灌浆中的漏浆处理通常采用的是嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等处理办法。

2.2 帷幕灌浆中的串浆处理

帷幕灌浆中的串浆处理通常采取浆液加浓、降压、限流灌注, 当吸浆率下降时, 逐步提高灌浆压力, 被串孔则需扫孔后方可灌浆。

2.3 特大吃浆量的解决方法。

在只具有一般性裂痕的岩层中灌浆, 大都可在1~3h之内灌注结束, 注灰量不会超过100~200kg/m, 然而有时候会出现大量吃浆不止, 长时间灌不结束的情况, 其原因主要是由于地层的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明或暗的地方流失掉, 对此, 一般采取降低灌注压力, 限制吸浆率、增大水灰比浓度、在最稠的水泥浆中掺入速凝剂, 如水玻璃、氟化钙等, 促使尽快凝结;间歇灌浆, 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, 一般间歇时间为一个台班时间、若通过以上几种方法处理后吃浆量还是比较大、可在浆液中增加细骨料处理, 经处理后可在低压力的情况下结束灌浆, 待凝一段时间以后, 应再将孔扫开复灌一次, 在复灌中争取达到规定的压力。

2.4 中断处理

由于停电、机械故障、器材等问题出现的被迫中断灌浆情况, 应尽快恢复灌浆。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, 应重新扫孔, 冲洗后再灌。

3 结语

水利水电灌浆工程, 复杂多变, 出现各种特殊情况是不可避免的, 关键是人们要根据实际情况及时采取措施、科学合理的处理, 保证工程质量。

摘要：帷幕灌浆在基岩渗漏处理中已得到广泛的应运, 但帷幕灌浆在实际的工程应运中常常出现造孔时孔斜满足不了规范要求及在灌浆过程中出现漏浆、串浆、吸浆量过大或灌浆中断等一些常见的通病, 现就对孔斜的原因、由于孔斜而产生的危害, 灌浆过程中出现的常见问题及处理办法做一简单的分析。

浅谈土坝坝基帷幕灌浆特点 篇9

1 帷幕关键部分参数确定

在灌浆前要实施灌浆试验, 以试验任务书为依据和根本要求, 进行坝基全风化层、弱风化层、强风化层和微风化层帷幕灌浆试验。一般土坝帷幕灌浆均采用自上而下的孔底循环灌浆法。

1.1 确定帷幕灌浆压盖层及上限

首先要分析水库坝基土层结构, 从土壤颜色和重要组成来了解坝基的主要构成, 进而了解裂缝产生的原因, 并分析裂缝的可灌性。就以某个以残积岩为坝基的水库为例, 该水坝坝基风华成土状, 坝基组织结构已被破坏, 这样的水坝坝基裂隙并不明显, 密实度也很好, 但岩石裂缝可灌性较差, 若是猛然增加灌浆压力极易造成浆力劈裂, 致使浆液上串、坝体劈裂, 当第三方主应力小于第二方主应力时, 单向劈裂发生的可能较大, 此时可与坝体共同实施劈裂灌浆, 由于除险加固土坝坝基缺乏混凝土压盖特点, 强风化层与接触段要采用单独的充填式灌浆, 将段长1.5m为压盖, 一次提高灌浆压力。我们可以将强风化层1.0m作为帷幕灌浆上限的方法来提高灌浆质量。

1.2 确定帷幕灌浆层和段长

经过压水试验发现弱风化岩和强风化岩透水率存在着极大的变化、变化范畴也较大, 这些可以通过裂隙大小与破碎程度, 一般为5~50Lu, 破碎地带超过200Lu, 这也是土坝坝基的主要帷幕灌浆层位, 5~6m的灌浆长度最佳。不同岩性的岩石裂缝宽度存在着较大的差异, 若是不同岩石实施同样的灌浆办法, 过宽或过窄的裂缝吸浆较为困难, 其渗透性非常大, 使该灌浆岩体渗透性难以达到设计要求。因此, 灌浆段应根据不同岩性岩层进行划分, 且灌浆孔段与试验试段保持一致的划分。

1.3 确定灌浆的下限

一般土坝底较之于一般的水坝宽上许多, 渗径也比较长, 若仅从大坝的安全角度考虑, 那就极大的降低了坝基的防渗要求, 坝基透水率小于10Lu时, 就能够满足水坝的防渗要求。根据《碾压式土石坝设计规范》条款, 可以基岩单位吸水率为不透水层标准, 防渗帷幕体内岩石的透水性按小于等于10Lu进行控制。因此, 帷幕下限以进入威风化岩的3m为宜。针对水资源价值加高的水库可适当提高防渗标准, 增加帷幕深度。

1.4 确定帷幕灌浆压力

根据我国水工建筑物相应的水泥灌浆规定, 帷幕灌浆压力可以通过灌浆试验来确定, 或是通过经验拟定、公式计算等方法, 并在实际灌浆施工中不断调整。

1.5 确定最终的设计参数

反复比较试验结果, 并确定单排帷幕灌浆孔的最终设计, 设在坝轴线处、孔距2.0m, 厚1.8m, 孔向垂直, 在坝基接触层设1.5m的压盖, 孔深上限一般设在强风化层顶面下的1m处, 下限为微风化层3m, 防渗帷幕体内岩石透水性按小于或等于10Lu控制, 可适当加深个别部位破碎带的灌浆压力。设计参数可参照我国的《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》。

2 灌浆帷幕相应问题

2.1 底孔封闭工艺和帷幕灌浆施工成孔

在进行土坝除险加固帷幕灌浆工程施工时, 基岩和坝体覆盖层都是空孔段, 这是坝基帷幕灌浆同其的最大区别。空孔段成孔过程中极易受缩径、塌孔和钻孔偏斜的影响, 帷幕灌浆过程中极易发生冒浆、浆力劈裂和串浆等相关问题。

经过长期的土坝帷幕灌浆工作经验总结, 建议采用以下施工工艺:在孔后要及时埋设2~3m的孔口钢护筒, 谨防孔口塌落;坝体和岩石覆盖层要用泥浆护壁钻进, 钻进过程除应校正钻机的垂直度外, 还应在钻杆上加扶正器。孔深达10m后开始测斜, 当孔斜过大时, 要采取及时的矫正措施。孔斜过大既不利于钢管套目标位置的确定, 也不利于帷幕连续性, 极易造成帷幕灌浆事故的发生。采用清水循环的方式来反之基岩段泥浆堵塞, 金刚石钻头要取芯钻进。

2.2 帷幕灌浆特殊处理办法

对于土坝帷幕灌浆我国并没有明文规定, 就是相关的资料也很少, 这从一定程度上增加了帷幕灌浆的难度。在此我们对帷幕灌浆的一些特殊情况处理方法进行了如下的总结和归纳:

第一段灌浆孔钢套管周边冒浆, 主要是由坝体段成孔时严重缩径, 要使其达到预定位置需要极大孔径的钢套, 这造成孔壁和钢套间的接触不良, 解决办法是在发现钢套管周围冒浆后, 要暂停10~15min, 降低灌浆压力, 缩减进浆流量, 并改用比例为0.5:1的浓浆, 仍要限制灌浆流量, 防止复冒。若是冒浆没堵住, 要停灌, 并重新按照灌浆技术进行灌注。

水泥浆灌进坝体内冒浆, 是因钢套管未达到预定位置或是钢管套下端与孔壁接触不紧所造成的, 灌浆压力设计过大。内冒浆出现时要马上停灌, 24h后要重新扫孔。

3 结语

对于土坝坝基帷幕灌浆特点的总结有利于提高帷幕灌浆质量, 补充水土工程建设经验的空缺, 为水土工程建设提供更好的施工资料。

摘要：坝基帷幕灌浆是以加固水坝坝体、防止水坝渗漏为根本目的的, 本文以此为根本出发点, 对坝基帷幕灌浆特点进行简要的分析和描述, 希望能够加深水利工作者对帷幕灌浆的了解, 做好水坝的防渗加固工作。

关键词：帷幕灌浆,坝体渗漏,灌浆试验

参考文献

[1]武科, 马明月, 郝冬雪, 陈榕.基于柱形孔扩张大应变理论的劈裂灌浆压力研究[J].防灾减灾工程学报, 2010, (03) .

[2]黄亮贤.和平水库土坝裂缝成因分析及处理[J].科技致富向导, 2011, (21) .

深孔帷幕灌浆 篇10

消力池帷幕灌浆是消力池地基防渗与排水项目中的重要内容。广西某水电站消力池左墙约40m长帷幕灌浆段地质条件复杂, 在消力池左墙-4～-6坝基建基面以下的5～40m区域内, 地层为强风化硅质岩、全风化硅质岩呈灰黑色砂状或碎块状及黄褐色土状层间发育泥化软弱夹层, 硅质泥岩为砂砾泥巴状, 灰岩为碎块状。地下深层存在渗透通道, 地下水活跃, 失水和沉砂现象严重。经过两次传统水泥灌浆法处理后都无法达到灌浆标准, 第二次灌完后, 从检测孔灌后透水率来看, 平均透水率为11.5～209.5Lu, 透水率仍然远远大于5Lu的标准。针对上述问题, 结合以往类似工程的施工经验, 经过水泥化学灌浆法处理后, 平均透水率仅为0.35～1.02Lu, 满足了小于5Lu的标准, 达到了帷幕灌浆防渗止水的目的。

2 灌浆设计

根据预处理帷幕灌浆段地质情况, 帷幕化学灌浆的轴线与消力池左墙轴线一致, 处理帷幕灌浆段全长39m。

注:固标准砂抗压强度试件为7.07×7.07×7.07 (cm) 立方体, *为在空气中养护1天的强度值, 其他均为雾室养护3天的强度值。

2.1 灌浆孔布置

帷幕由单排灌浆孔组成, 孔距为1.5m, 共26个灌浆孔, 分为两个次序施工。

2.2 帷幕灌浆处理深度

帷幕深度按照设计底线标准控制, 钻孔深度一般为:20～30m, 最大深度33.5m。

2.3 灌浆材料及配方设计

灌浆材料为水泥和化学浆材, 水泥采用满足GB175标准的425#中热硅酸盐水泥;化学浆材采用丙烯酸盐。丙烯酸盐化学灌浆材料的性能[1]有关数据列入表1。

根据表1提供的相关数据, 采用1号丙烯酸盐化学灌浆材料, 结合工程实际情况, 采用双液双系统灌浆设备, 需配制两种浆液A液和B液, 两种浆液配方见表2和表3:

2.4 灌浆压力确定

灌浆压力大可以保证浆液的扩散能力, 但是高的压力会使邻近孔冒浆, 所以结合在实验孔段得出的经验, 灌浆压力控制在0.4～1.0MPa范围内。

2.5 灌浆后的合格标准

灌浆后的合格标准为:检查孔压水实验透水率q≤5Lu。

3 水泥化学灌浆施工

3.1 施工机械

XY-100型钻机进行钻孔, WB150灌浆泵、GM-200型高速搅拌机、贮浆槽及其它辅助机械设备。

3.2 施工程序

施工总程序:测量放样→布置孔位点→安装Ⅰ序孔口管→钻灌Ⅰ序孔→安装II序孔口管→钻灌Ⅱ序孔→检查孔。

单孔施工工序:钻机对准校平→钻孔口管安装孔→安装孔口管→钻第一段→灌浆 (待凝6小时) →扫孔并钻至下一段→安装注浆管→灌浆→……→钻终孔段→灌浆→封孔。

3.3 施工技术要求

3.3.1 钻孔

造孔均采用XY-100型地质回转钻机, 孔口钻Ф110mm孔径接触段, 确保入岩2m, 灌完第一段后向孔内注入0.5:1的浓浆镶筑Ф110mm孔口管, 待凝48小时, 基岩段钻孔孔径为Ф75mm。帷幕灌浆孔位与设计孔位偏差值不得大于10cm, 孔深不超过设计孔深的±0.5m。

灌浆孔均进行孔斜测量, 垂直孔或顶角小于5度的帷幕灌浆孔, 孔底偏差不大于0.5m的规定值。钻进结束等待灌浆或灌浆结束等待钻进时, 孔口均堵盖, 妥加保护。

3.3.2 压水试验

采用简易法压水试验, 每段孔在灌浆前均进行简易法压水。压水时间12～20min, 每3～5min测读一次压入流量, 取最后值作为计算流量, 压水压力为灌浆压力的80%。

3.3.3 灌浆

灌浆方法采用孔口封闭孔内循环法, 自上而下分段灌浆。每次灌浆结束后必须待凝6小时后再扫孔复灌。灌浆段压力为:第一段为0.4～0.6MPa, 第二段为0.6～0.8MPa, 第三段为0.8～1.0MPa, 增加的灌浆段, 视其具体深度, 参照标准灌浆段的压力确定其灌浆压力。

3.3.4 结束标准

在设计灌浆压力下, 应灌至连续3个读数 (计15分钟) 小于0.1L/min时结束。对于有涌水的孔段, 应灌至孔内浆液胶凝。待最后一批混合的浆液胶凝6小时后, 才可松开阻塞器、拔管、扫孔和进行下一段钻灌。

3.3.5 封孔

最后一段灌浆结束后, 采用全孔水泥灌浆封孔法封孔, 压力为1.0MPa, 用水灰比为0.5:1的水泥浆进行封孔。

4 灌浆效果及质量分析

在幕体中钻设检查孔进行压水试验是检查帷幕灌浆质量的主要手段, 帷幕灌浆检查孔为自上而下分段卡塞进行压水试验, 试验采用单点法。在此项工程中, 经过水泥化学灌浆后4个检查孔具体分布在:88-1-H和89-H之间为H-J1、89-H和89-1-H之间为H-J2、85-1-H和86-H之间为H-J3及93-H和93-1-H之间为H-J4。检查孔的压水结果列入表4。

根据规范[3]要求:帷幕灌浆质量压水试验检查, 坝体混凝土与基岩接触段及其下一段的合格率应为100%;再以下的各段的合格率应在90%以上, 不合格段的透水率值不超过设计规定值的100%, 且不集中, 灌浆质量可认为合格。从以上列表可以看出, 4个检查孔的透水率最大值为2.23Lu, 最小值为0.10Lu, 且每段透水率均小于5Lu, 合格率达到100%。

5 结语

⑴通过采用非传统的水泥化学灌浆法, 对消力池左墙-4～-6坝基建基面以下的5～40m区域内的复杂地层进行灌浆处理, 不仅解决了传统水泥灌浆法无法解决的难题, 而且为类似帷幕灌浆工程提供了指导。

⑵在施工工艺上, 采用双液双系统化学灌浆, 能保证浆液渗入砂层中, 不同于纯水泥灌浆, 采用先堵水, 再劈裂灌浆的循环施工工序, 为顺利完成帷幕灌浆施工奠定了基础。

⑶在施工中成功地应用了新材料、新设备和新工艺。

参考文献

[1]谭日升.丙烯酸盐化学灌浆材料的研究及其应用.岩土工程学报.1991.NO.6P27-34

[2]叶书麟, 叶观宝.地基处理.北京:中国建筑工业出版社.1997