水利工程岩基灌浆施工技术探讨

　　摘 要:本文主要对水利工程岩基灌浆施工技术作简述。亦可依此作为今后编制大坝基岩灌浆设计和施工技术要求文件的依据，更好地规范及指导施工。

　　关键词:水利工程 灌浆 施工技术

　　1.钻孔方法对帷幕灌浆施工效率的影响

　　由于基础防渗分部工程是制约工程沥青混凝土心墙施工的瓶颈，鉴于回转冲击钻造孔速率是地质钻机4倍～6倍的生产经验，针对回转冲击钻与地质钻造孔做压水试验，验证回转冲击钻造孔是否能够满足灌浆质量要求。

　　(1)施工流程

　　对各孔使用相应钻机分别钻进，逐段采用单点压水试验，试验之后自底部向上逐段灌浆及封填(采用砂浆)。整个试验过程严格依据灌浆施工规范进行，各个必检项目均进行了严格监控。

　　(3)灌浆情况及数据对比分析

　　通过对灌浆资料的分析，在相同的灌浆压力下，灌浆注入率没有大的差别，说明回转冲击钻的岩粉对灌浆的影响不大。

　　2 灌浆施工

　　2.1 钻孔

　　固结灌浆设计为4排，其中中间2排为帷幕兼固结孔。7m宽心墙混凝土基座轴线上下游3.25m各布置1排固结灌浆孔，孔距3.0m，孔位矩形对称布设，深入基岩5m。帷幕灌浆设计为2排，分别沿心墙轴线上下游0.75m各布置1排，孔距2.0m，孔位梅花形布设，深入基岩12～28m。检查孔均进行取芯，并进行地质编录，提交岩芯及其照片。

　　2.2 冲洗

　　钻孔以后,要将残存在孔底和粘滞底在孔壁的岩粉铁末冲出孔外,直至回水变清。并将岩层裂隙和孔中的填充物冲洗干净。冲洗工作分为:(1)钻孔冲洗;(2)岩层裂隙冲洗冲洗方法有高压压水冲洗、高压脉动冲洗和扬水冲洗等。

　　2.3 压水

　　施工中均按自上而下分段卡塞进行压水试验。压水实验是在一定的压力之下,通过钻孔将水压入到孔壁四周的缝隙中,根据压水量和压水的时间,计算出代表岩层渗透特性的技术参数。

　　(1)代表岩层的渗透特性的参数单位吸水量ω,就是在单位时间内,通过单位长度试验孔段,在单位水头作用下所压入的水量。可按下式计算:

　　ω = Q / L H

　　式中:Q为单位时间内实验孔段的注水总量,L/min。

　　H为压水实验的计算水头,m。

　　L为压水实验实验孔段的长度,m。

　　ω为单位吸水量,L/(min·m·m)。

　　(2)压水实验目的。

　　确定岩层的渗透特性,常用透水率q表示,单位为吕容(Lu)。它是指压水压力为1MPa时,每米试段长度每分钟注入水量1L时,称为1Lu。测量透水率和灌入水量,以了解该孔段岩石裂隙发育情况和渗水量大小,作为灌浆的依据。灌浆后还要进行钻孔及压水试验,检查评价灌浆效果。为岩基处理的设计和施工提供技术资料。

　　2.4 浆液搅拌

　　灌浆浆液为纯水泥浆液,采用了32.5普通硅酸盐水泥,经过水质检验灌浆时用库区水。水泥称量误差小于5%。水泥浆液必须搅拌均匀,拌浆时使用普通搅拌机,搅拌时间不少

　　于3h,浆液在使用前过筛,从开始制备至用完时间小于4h。

　　2.5 灌浆

　　(1)灌浆孔序。固结灌浆与帷幕灌浆都遵循分序布孔、由稀而密的原则。固结灌浆孔一般至少设两个孔序,采用方格形或梅花形布孔。

　　(2)灌浆方法。地基灌浆一般按照先固结后帷幕的顺序。按照灌浆时浆液灌注和流动的特点,灌浆采用自上而下分段卡塞法,孔内循环式。自上而下分段灌浆法是分段钻孔和灌浆,采用较高的压力,能获得较好的灌浆质量。射浆管底部距孔底不大于50m。所有钻空段长均按每5m～6m为一段进行施灌,特殊情况下可适当缩短或加长,但不得大于10m。

　　(3)灌浆压力。灌浆压力尽可能取最大值。灌浆压力越大,浆液越能更好地进入缝隙,从而提高灌浆效果。最大允许灌浆压力不得高于灌浆塞以上岩层及该处压力的总和。在进行灌浆压力控制时,可以一次将灌浆压力提到设计值,也可分级将灌浆压力提到设计值。

　　(4)浆液稠度。灌浆过程中,根据吸浆量的变化情况及时调整浆液的浓度。稀浆流动性好,但会扩散到灌浆范围外,造成浪费,而且凝固时收缩大,水泥石与岩石缝面脱开,防渗和固结质量降低。在坝基灌浆中,按灌浆试验确定的水灰比施灌,灌浆浆液应由稀到浓逐级变换,灌浆浆液水灰比可采用5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶1等7个比级。当灌浆压力保持不变,注入率持续减少时,或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时,不得改变水灰比。当某一比级浆液注入量已达300L以上,或灌注时间已达30min,而灌浆压力和注入率均无显著改变时,应换浓一级水灰比浆液灌注。

　　(5)灌浆结束。在规定的灌浆压力下,当所灌孔段注浆率一直小于规定值, 即可结束这一段的灌浆。帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法,在规定的压力下,当注入率不大于0.4L/min时,继续灌注60min。或不大于1L/min时,继续灌注90min,灌浆可以结束。固结灌浆,在规定的压力下,但注入率不大于0.4L/min时,继续灌注30min,灌浆可以结束。

　　(6)封孔。整个孔结束灌浆后,可采用压力灌浆封孔法进行封孔。

　　3 结语

　　岩基灌浆工程属隐蔽工程,浆体在岩基中的运动规律难以直观表述,针对病险水库的不同病险,应结合各水库的实际地质、情况等,推荐合理的施工程序、良好的施工工艺，提供有关的施工技术数据，选定灌浆压力，提供灌浆机械设备意见，深入分析浆体在岩基中的运动规律,探讨岩基灌浆施工的可行性,确保水库的安全。

　　参考文献

　　[1] 刘京文. 浅析水利工程岩基灌浆施工技术[J]. 科技资讯, 2010, (22) .

　　[2] 张亮勇. 水利水电工程灌浆施工技术[J]. 中国新技术新产品, 2009, (23) .

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文章名称： 水利工程岩基灌浆施工技术探讨

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