大坝灌浆范文（精选9篇）
大坝灌浆 第1篇
花仪水库位于广西来宾市象州县妙皇乡花仪屯附近的石祥河上, 坝址距妙皇乡政府驻地约13km, 距象州县城约28km。花仪水库于1966年12月建成, 是一座以灌溉为主、兼顾养殖等综合利用的小 (1) 型水库, 工程等别为Ⅳ等, 永久性主要水工建筑物级别为4级。水库枢纽主要建筑物有大坝、溢洪道和输水设施各一座。花仪水库设计洪水标准为:50年一遇洪水设计 (P=2%) , 500年一遇洪水校核 (P=0.2%) 。水库坝址以上集雨面积13.7km2, 总库容240万m3, 校核洪水位246.70m, 设计洪水位245.73m, 正常蓄水位242.00m。花仪水库设计灌溉面积3500亩, 水库影响下游人口6800人。大坝坝体填筑土主要由含碎石粉质粘土和粉土、粘土构成。坝基土层为褐色~褐黄色粘土, 含碎石少量。下伏基岩为薄至中层状泥质粉砂岩、砂岩、泥页岩和泥灰岩。
(二) 大坝渗漏分析
现场检查发现, 大坝下游坡脚处有多处渗水溢出, 形成大小不等的积水坑;当水库水位增高时, 大坝坝体外坡渗水严重。
受当时历史条件的影响, 大坝施工队伍素质差, 再加上缺乏机械设备, 筑坝土料的挖掘和输送全部由人工完成, 坝体采用人工打夯压实, 造成坝体填土填筑质量差, 且筑坝土料没有经过试验, 局部碎石含量较多, 从而使得坝体透水性偏大。坝体土的标准击实试验取样23组, 其中硬塑状土21组, 坚硬状土2组。经试验, 坝体填筑土23组平均干密度为15.45kN/m3 (1.58g/cm3) , 相应压实度为0.86, 说明坝体填筑土碾压质量较差, 达不到《碾压式土石坝设计规范》 (SL274-2001) 中4级坝坝体填土压实度应≥0.96的要求。坝体填筑土层注水试验10组, 渗透系数k在2.18×10-4~3.42×10-3cm/s之间, 其中7组大于1.0×10-3cm/s;室内土样渗透试验18组, 渗透系数k值:12组为1.12~9.11×10-4cm/s, 4组为1.30~8.37×10-5cm/s, 2组为1.49~1.72×10-6cm/s。综合判别坝体土层的渗透性属中等~弱透水等级, 且以中等透水为主, 不满足均质土坝坝体土渗透系数应≤1×10-4cm/s的规范要求。由坝体填筑土土工试验可知, 坝体填土填筑质量不合格是造成高水位时坝体外坡渗漏的主要原因。
坝基上部为褐色~褐黄色粘土 (第 (1) 层) , 含碎石少量, 仅在右坝段一带有分布, 厚度约3.4~5.2m;下部为泥盆系中统郁江阶下段 (D2y1) , 薄至中层状泥质粉砂岩、砂岩、泥页岩和泥灰岩 (第 (2) 层) 。据钻孔揭露, 上部基岩风化程度较高, 破碎强烈, 岩芯多呈碎块和岩屑, 坝基两端强风化下限在基岩面以下约1.3~1.9m, 坝基中段岩石较为新鲜;下部基岩较新鲜, 质硬性脆, 岩芯多呈短柱状和碎块状, 获得率23.3%~39.6%, 完整率3.2%~11.3%, 该层在坝轴线控制厚度5.40~10.35m不等。在坝基第 (1) 层注水3段, 注水试验结果, 渗透系数k为5.42×10-5~3.83×10-4cm/s, 属中等~弱透水性。由于坝基第 (2) 层岩石完整性较差, 未能进行压水试验, 仅进行注水7段, 注水试验结果, 渗透系数k为5.58×10-5~3.81×10-3cm/s, 综合判别坝基第 (2) 层的渗透性, 属中等~弱透水等级。据钻孔稳定水位观测, 左坝段的钻孔均无终孔水位, 右坝段的钻孔水位亦较低, 其渗漏情况应属坝基的深层渗漏。由此可知, 坝基风化岩石破碎强烈, 节理裂隙较发育, 局部渗透性较大, 是造成坝基深层渗漏的主要原因。大坝下游坡脚处出现多个渗漏点形成积水坑, 是由于大坝坝基渗漏所致。且由于大坝清基时未清干净上覆的残坡积物, 大坝运行中有可能产生坝基接触渗透破坏的问题。
(三) 大坝灌浆设计
1. 大坝灌浆布置
花仪水库大坝渗漏包括坝身渗漏和坝基渗漏, 因此大坝防渗处理采用坝体充填灌浆与坝基帷幕灌浆相结合的办法。
坝体充填灌浆的机理是在具有合理孔距的钻孔中灌注泥浆, 利用浆坝护压, 泥浆析水固结和坝体密实等作用, 使与浆脉连通的裂缝、洞穴、砂层等得到充填、挤压、密实, 形成竖直连续的防渗墙。坝基帷幕灌浆的机理是在具有合理孔距的钻孔中灌注浆液, 使各孔中灌浆体相互搭接以形成一道类似帷幕的混凝土防渗墙, 以此截断基础渗流。
大坝整个坝段均进行充填灌浆, 总长153.0m。灌浆孔沿坝顶中心线布置, 单排布孔, 孔距1.5m, 共布置灌浆孔101个。灌浆孔最大孔深28m, 分3序施灌, 灌浆总进尺1718m。充填灌浆检查孔的数量为灌浆孔总数的10%, 灌浆后防渗体应达到k≤1×10-5cm/s的要求。
水库沿坝基全线进行帷幕灌浆, 帷幕灌浆与坝体灌浆在同一横断面上, 单排布孔, 孔距1.5m, 灌浆孔总数为101个。帷幕灌浆孔与充填灌浆孔重合, 大坝上部充填灌浆形成的防渗泥墙与下部坝基帷幕灌浆形成的帷幕在坝体填土与坝基基岩接触带搭接形成封闭防渗体, 灌浆按先帷幕灌浆后坝体灌浆的顺序进行。灌浆孔深5m, 分3序施灌, 灌浆总进尺505m。帷幕灌浆检查孔的数量为灌浆孔总数的10%, 检查孔压水试验合格标准为透水率q≤5Lu, 以满足坝基防渗要求。
2. 坝体充填灌浆施工技术要求
(1) 制浆
(1) 制浆材料:选用粉质粘土与重粉质壤土及水泥制浆, 粘粒含量30%, 粉质含量40%, 砂粒含量10%, 水泥含量20%。a.粘性土:塑性指数不宜小于14, 粘粒 (粒径小于0.005mm) 含量不低于25%, 含砂量不大于5%, 有机物含量不大于3%;b.砂:选用质地坚硬的天然砂或人工砂, 粒径不大于2.5mm, 细度模数不宜大于2.0, SO3含量宜小于1%, 含泥量不宜大于3%, 有机物含量不大于3%;c.水泥:采用普通硅酸盐425号水泥, 其细度要求为通过80μm方孔筛的筛余量不大于5%。
(2) 泥浆密度:控制在1.3~1.6g/cm3;泥浆浓度∶泥浆水土比 (1∶λ) 控制在1∶0.5~1∶1.45;泥浆粘度:控制在20~100s;泥浆稳定性:控制在0.05~0.1g/cm3。
(3) 制浆时应用湿法制浆, 与干法制浆相比, 湿法制浆具有节省人力、设备、时间、场地和简便等优点。
(2) 钻孔
(1) 采用钻机干钻, 造孔应保证铅直, 偏斜不得大于孔深的2%。
(2) 充填灌浆孔孔底高程:坝基基岩面。
(3) 灌浆
(1) 本工程采用孔底注浆方法进行坝体充填灌浆, 该法全孔的吃浆量较大, 灌浆的效果好。
(2) 灌浆前应先在孔口下3~5m深范围内设护壁套管, 初灌时, 孔口压力应小于49kPa。
(3) 在灌浆中应采用“少灌多复”的方法, 先灌Ⅰ序孔, 再灌Ⅱ序孔, 最后灌Ⅲ序孔。
(4) 浆液浓度的使用原则是先浓后稀, 目的是把细小及距离较远的裂缝空隙先行封填, 然后再加大浓度, 使之充填较大空隙裂缝。
(4) 终灌和封孔
(1) 当浆液升至孔口, 经连续复灌3次不再吃浆时, 即可终灌。
(2) 灌浆结束后, 应在泥浆排水除凝后, 再进行封孔, 本工程采用含水量适中的制浆土料捣实进行封孔。
3. 坝基帷幕灌浆施工技术要求
(1) 制浆
采用普通硅酸盐425号水泥, 初凝时间大于45 min, 终凝时间小于10h, 质量应符合国家标准。进场水泥细度按通过80μm方孔筛的筛余量不大于5%进行控制, 制配水泥浆液用料必须称量, 称量误差应小于5%, 拌和好的浆液在4h内用完, 超过的作为废浆处理。
(2) 钻孔
(1) 坝基帷幕灌浆孔采用回转式钻机和金刚石钻头或硬质合金钻头钻进, 钻孔孔位偏差不得大于10cm, 孔壁应平直完整。
(2) 帷幕灌浆钻孔深度需深入坝基基岩以下5m。
(3) 裂隙冲洗和压水试验
(1) 灌浆孔在灌浆前应采用压力水进行裂隙冲洗, 将残存在孔壁和孔底的岩粉、碎屑等冲出孔外, 以免堵塞裂隙的通道口而影响灌浆质量。冲洗压力可为灌浆压力的80%, 冲至回水清净时止, 冲洗后孔内沉积厚度不得超过20mm。
(2) 压水试验应在裂隙冲洗后进行, 压水试验的压力控制在灌浆压力的80%, 时间20 min, 每5 min测度一次压水流量, 计算透水率, 以便分析灌浆效果, 估算灌浆材料用量。
(4) 灌浆
(1) 本工程采用孔内循环法进行坝基帷幕灌浆, 这种方式能使浆液始终保持循环状态, 有利于提高灌浆质量。
(2) 本工程灌浆孔的基岩段长小于6m, 可采用全孔一次灌浆法;灌浆按分序加密的原则, 分三个次序进行施工。
(3) 灌浆开始后在保证有回浆的前提下尽快升至设计压力, 本工程灌浆压力为300~500kPa。
(4) 灌浆浆液的浓度应由稀到浓, 逐渐变换。开灌水灰比可采用5∶1, 以后按3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶1共七个比级采用。浆液变换应遵守下列规定:a.当灌浆压力保持不变, 吸浆量均匀减少, 或者吸浆量不变, 压力均匀升高时, 灌浆工作应持续下去, 不得改变水灰比;b.当某一比级浆液的灌入量已达300L以上或灌注时间已达1h, 而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时, 应改浓一级;c.当注入率大于30L/min时, 可根据具体情况越级变浓。
(5) 终灌
在设计压力下, 当注入率不大于0.4L/min时, 继续灌注30min;或不大于1L/min时, 继续灌注60min, 即可终灌。
(四) 结语
花仪水库由于存在坝体与坝基的双重渗漏, 影响水库的安全运行, 在查明地质情况, 找出原因之后, 本工程采用坝体充填灌浆与坝基帷幕灌浆相结合的防渗方案。工程实践表明, 充填灌浆具有设备简单、工期短、收效块、易于掌握灌浆技术等优点, 帷幕灌浆也具有施工场地较小、施工方法简单等优点, 这两种灌浆在施工期均不需要放空水库, 有利于水库灌溉效益的发挥, 是比较经济实用的防渗处理方法。本工程灌浆成功的关键是要严格按照规范和设计的要求进行操作, 只要根据实际情况, 针对性地采用相应的技术措施就可以保证灌浆施工的顺利进行, 并取得预期的防渗效果。
摘要：花仪水库大坝为均质土坝, 受当时筑坝技术条件限制, 存在坝体与坝基的双重渗漏, 影响水库安全运行。通过分析渗漏原因, 最终采用坝体充填灌浆与坝基帷幕灌浆相结合的处理方法, 以整治大坝渗漏, 达到保安和加固的目的。
关键词：大坝渗漏,充填灌浆,帷幕灌浆
参考文献
[1]SL274-2001, 碾压式土石坝设计规范[S].
[2]SD266-88, 土坝坝体灌浆技术规范[S].
大坝灌浆 第2篇
摘要：灌浆技术直接关乎水利水电工程大坝施工质量，决定了工程的使用寿命。具体水利水电工程实践中，常因混凝土质量不达标，使各类事故频发。文章主要分析灌浆技术在水利水电工程大坝施工中的应用，并采用正确的方法，对施工过程进行严格控制，以达到良好的施工效果，提高整体工程质量。
关键词：灌浆技;水利水电;大坝
水利水电工程是我国基础设施建设中的主要内容，直接关系到社会与经济发展。依据具体工程背景及施工诉求，将灌浆加固技术用以水利水电工程大坝施工中，可对具体工程施工中的各类安全隐患进行有效规避，也能够避免外部环境对水利工程施工产生负面影响，从根本上解决水利水电工程大坝施工中的各类问题，充分发挥水利水电工程的使用性能，确保其建设效益及惠民性。
1水利水电工程灌浆技术
1.1灌浆技术概述
灌浆技术在水利水电工程大坝施工中的应用比较特殊，与其他工程灌浆施工存在差别：①灌浆技术在水利水电施工中属于隐蔽工程，需对施工现场的地理环境要素进行考量，结合具体工程背景，明确施工中的各类技术参数，以对灌浆技术进行合理选择，使其在水利水电工程大坝施工中，具备较强的适用性;②执行灌浆施工操作时，要对水利水电工程特征进行考量，使施工质量与灌浆施工系统性兼备;③灌浆技术应用过程中，优势极为明显。将其应用到具体工程实践中，可有效规避施工中的潜在风险，实现工程加固，使后期防水、抗渗技术更加合理，使其达到良好的施工应用效果。
1.2灌浆施工重要性及应用原则
近年来，我国水利水电工程建设数量日渐增多，规模也逐渐扩大。然而经常出现渗漏、裂缝等工程问题。需依据具体施工诉求，采用针对性的解决方法，对这一系列工程问题进行有效规避。很多水利水电工程年代久远，部分甚至年久失修，渗漏问题频发，使其运行过程中的安全性难以保障。倘若不能够采取针对性的方法，对水利工程渗漏问题进行有效解决，很容易出现严重的工程弊病，威胁人们的生命财产安全。灌浆技术在水利水电工程大坝施工中比较常见，防渗效果极佳。采用该种施工技术，能够使水利水电工程更加安全可靠[1]。灌浆施工原则：①以混凝土浇筑为主，保障整体工程质量。对工程量进行控制，为后期施工提供良好的依据;②水利水电工程灌浆施工中，浆液的浇灌顺序是固定的，必须使自重比较大的部位对相邻地基进行牵制;③对水利水电工程主体部位进行优先浇筑，便于尽快沉实基础物。
2灌浆技术在水利水电工程大坝施工中的应用
2.1大吸浆量灌注
灌浆操作是水利水电大坝施工中的重点内容，对工期具有严格要求。水利水电工程的特性决定了它很容易受到外部地质条件干扰，延长泥浆凝结时间，以对基础底部造成冲击，或出现渗出情况，难以达到良好的灌浆施工效果。故而，具体工程实践中，要采用正确的`方法，严格控制泥浆流动情况，在该过程中，逐渐增加灌浆量，通过限制吸浆，以对泥浆流动速度进行控制，确保其在可控范围内凝结。具体操作中，可对泥浆组份、水灰比等进行适当调整，并对外加剂填入方式进行更改，以对泥浆的凝结速度进行控制。与此同时，可尝试应用间歇性灌注方法，控制灌浆过程。灌浆间隔时间以2～6h为佳。泥浆凝固强度达标后，开展扫孔和复灌工作。
2.2漏水通道灌浆
水利水电工程大坝施工经常受外部地质条件干扰，具有不可控性，使漏水问题频发，灌浆质量难以保障。可采用爆破施工方法，损坏漏水结构，继而在原有位置开展灌浆工作。然而，该种施工方法很容易对其他部位工程质量产生干扰，施工难度大，成本高。可尝试将模袋灌浆技术应用于具体工程实践中，采用尼龙或聚丙烯材质袋子，对配料进行填充，用以堵漏灌浆。选用大粒径沙石作为填充配料，具体工程实践中，与双桨灌浆技术搭配使用，分别经由不同管道，灌入水泥浆和速凝剂，到达混合器之后，相互混合，接着进入灌注区，达到良好的防渗漏效果，以对漏水点进行严格控制[2]。
2.3接缝灌浆施工
坝体填筑施工在水利水电大坝施工中尤为重要，它的施工质量直接关乎工程的稳固与否。坝体施工中，要依据具体工程背景及施工要求，对工作量进行合理部署和规划，得出最佳施工方案，对施工技术和工艺标准等进行合理选择，以满足具体施工诉求。灌浆施工中，结合坝体施工需要，对具体施工方法进行合理选择和应用。不仅可应用灌浆技术进行坝体施工，也可用以对接缝问题进行有效处理。重复灌浆、盒式灌浆和骑缝灌浆是常用的灌浆方式。依据具体工程情况和灌浆特征，对这三种灌浆方式进行合理选择或搭配应用。盒式灌浆应用效果比较好，不会阻塞回浆管管道，主要用以坝体接缝灌浆施工中。然而，施工中会消耗大量管材，成本较高。重复灌浆系统不容易发生管道堵塞，可进行重复施工。骑缝灌浆系统特点是灌浆形式流畅、压力分布均衡、不容易阻塞管道等。实际施工中，灌浆压力以0.2MPa为宜，经分析和计算之后，进行坝体灌浆。合理控制接缝灌浆开张度和泥浆粒径比例，将泥浆开度设置为1～3mm。灌浆过程中，对开度扩张进行科学控制[3]。
3结束语
水利水电工程大坝的灌浆施工技术对工程施工质量有着直接影响，对工程的整体质量和使用寿命具有决定性作用。在水利水电大坝施工中，应用灌浆技术，具有明确的要求。施工单位和项目负责人要依据具体工程背景，对灌浆方法进行合理选择，并对施工过程进行严格控制，达到良好的施工效果，保障整体工程质量，提高水利水电工程的服务性能，使水利水电工程时刻处于安全稳定的运行状态，充分发挥其社会效益。
参考文献：
[1]曾水清.水利水电施工技术和灌浆施工的应用[J].中国水运,,(3):74-75.
[2]安振东.水利工程中基础灌浆施工技术的应用漫谈[J].中国水运(下半月),,(8):216-217.
大坝灌浆 第3篇
关键词水库大坝;灌浆施工;质量控制
中图分类号TV543文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)072-0033-01
1工程概况
某水库大坝工程坝顶高程为15.80m,坝顶宽9.0m,坝高12.60m,坝坡均采用1∶3.5比例放坡。该水库大坝灌浆工程属于基础处理工程,主要包含有主坝段、主坝与副壩接头段、坝基防渗处理、左、右两岸山体边坡稳定处理等几部分。大坝灌浆工程的内容主要包括有回填灌浆,止水帷幕灌浆(含深孔固结灌浆),固结灌浆,接缝、排水孔灌浆等分项工程。
2施工组织及顺序
该水库大坝灌浆工程在施工过程中分为固结灌浆和帷幕灌浆两个独立的施工队进行平行施工作业。固结灌浆施工主要负责大坝灌浆工程中的回填灌浆、固结灌浆、接缝灌浆等内容;帷幕灌浆施工主要负责大坝灌浆工程中的帷幕灌浆、深孔固结灌浆及排水孔灌浆等内容。固结灌浆和帷幕灌浆这两个施工队的施工技术人员、机械设备及现场其他资源应按照不同工程的施工量及施工强度进行必要的调节。
大坝灌浆施工作业的顺序应根据工作面提交的先后进行组织施工。实际施工中,施工作业顺序依次为:大坝基础的固结灌浆施工,坝肩固结灌浆施工,止水帷幕灌浆施工,抗滑洞施工,两岸山体边坡稳定处理等,其中部分灌浆施工工作面几乎是同时提交的,应根据施工技术人员分布、机械设备配置、现场资源配置等情况分别组织施工。该工程采用坝后集中供水、供电方式进行,混凝土拌合浆的拌制、运输采用集中与分散相结合的方式进行供浆,对整个大坝灌浆处理工程来说是分散供浆,对具体的分部分项灌浆工程施工的工作面来说则是集中供浆形式。
3水库灌浆施工技术
3.1钻孔布置
回填灌浆孔应布置在灌浆洞的顶拱部位,在大坝坝顶沿灌浆轴线依次布孔,间距每隔1.2米布置1孔;灌浆洞洞室的固结灌浆孔则在灌浆排水洞径向断面上呈环形分布布置,每环设置8～15个孔不等,环间距控制为1～2m;坝基及坝肩固结灌浆孔排距设置为1.2m,孔距控制为1.8m左右,且设置成梅花形分布;帷幕灌浆孔设置为单排孔与双排孔结合使用,单排孔孔距设置为2.0m左右,双排孔孔距设置为1.8m左右,排距控制为1.2m左右,且呈梅花形分布设置;大坝的中缝接缝灌浆施工,应在坝体混凝土浇筑施工过程中预先安装灌浆管路,待坝体混凝土温度变形缝及中缝张开度达到设计要求后,再进行中缝接缝的灌浆施工。
3.2灌浆施工技术要求
大坝的整个灌浆施工过程应严格按相关施工技术的要求进行组织施工,主要的设计技术文件及相关规程、规范包括有:工程招投标合同文件、施工设计图纸、工程联络单及《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(DL/T5148-2001)》及《水工建筑物水泥灌浆施工规范(SL62-02)》等。
3.3施工工艺流程
大坝的回填灌浆施工流程主要包括有:钻孔,混凝土灌浆施工,封孔,检查验收,养护;固结灌浆施工流程主要包括有:钻孔,清孔,混凝土灌浆施工,封孔,检查验收,养护;大坝的中缝、接触缝灌浆施工流程主要包括有:预先安装灌浆管,回填混凝土施工,通水检查灌浆管,混凝土灌浆施工,检查验收;帷幕灌浆施工流程主要包括有:放线定位、孔口布置,搬迁灌浆使用的机械设备,钻进5m/段,钻进与混凝土灌注过程交替进行,清孔、灌前简易压水,采用孔口封闭法进行灌浆施工,封孔处理,检查验收。
3.4施工设备
该大坝灌浆施工主要采用的机械设备包括钻孔,混凝土拌制、灌浆,计量检测等三部分设备。主要采用SGZ—IIIA型钻机30台,7655气腿式凿岩机25台进行钻孔施工;高压灌浆施工采用SGB6—10灌浆泵30台进行灌浆施工,采用具有制浆速度快,搅拌均匀性好的ZJ—800型高速制浆机10台及搅拌机30台进行混凝土水泥浆的拌制;采用的计量检测设备主要包括JJX—3A型测斜仪10台及灌浆自动记录仪12台。
4灌浆施工质量控制
4.1灌浆方法
回填灌浆、固结灌浆施工均采用全孔一次灌浆法进行施工,灌浆方式为纯压力式(部分基础固结灌浆采用循环式灌浆)进行;止水帷幕灌浆采用“孔口封闭,自上而下,分段进行”的方法进行,采用循环式的灌浆方式。应特别指出的是,止水帷幕的检查孔灌浆施工应采用自下而上、分段灌浆法进行,灌浆方式为循环式。
4.2使用原材料的控制
除断层带(包括固结孔、帷幕孔)区域灌浆施工采用水泥进行浆液拌制时,开始用超细水泥及R52.5普通硅酸盐水泥外,大坝其余区域灌浆施工所采用的水泥均为R42.5普通硅酸盐水泥。
4.3灌浆压力控制
回填灌浆施工时的注浆压力应控制在0.3Mpa左右;固结灌浆压力以0.3～0.5Mpa为宜;止水帷幕各个部位的灌浆压力各有不同,总体来说处于1.5～3.2Mpa的范围;二期回填灌浆压力应控制在0.3Mpa左右;抗滑洞灌浆压力也为0.3Mpa左右;大坝中缝和其他接缝区域的灌浆压力应保持在0.6Mpa以上;冷却管灌浆压力以0.3Mpa为宜。
4.4浆材水灰比的控制及调整
回填灌浆施工起灌水灰比控制为0.5∶1,正式灌注时水灰砂的配合比设为1∶1∶1.25;固结灌浆、接触缝灌浆、帷幕灌浆开灌水灰比均为5∶1,正式灌注时按具体情况分别采用4∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1六个比级;大坝中缝、及其他接缝的灌浆施工开灌水灰比控制为3∶1或2∶1,正式灌注时采用3∶1、2∶1、1∶1、0.6∶1四个比级;冷却管灌浆施工起灌水灰比控制为0.5∶1。灌浆浆液水灰比的调整变换原则是浆液由稀到浓,逐级变换。
4.5灌浆结束标准的控制
1)回填灌浆施工应在设定的灌浆压力下,孔内基本停止吸浆并延续灌注3～4min,才能结束灌浆;2)固结灌浆施工应在设定的相应压力下,当浆体注入率低于0.4L/min时,延续灌注施工30min左右,才能结束灌浆;3)止水帷幕灌浆应同时满足下述两个条件,方可结束:1)在设定压力下,浆体注入率低于1L/min,延续灌注时间长于90min,2)灌浆全过程中,在设计压力下的灌浆施工时间不短于120min,浆体注入率低于0.4L/min后延续灌注30min,灌浆施工才能结束;4)坝体中逢、接逢灌浆施工应在设定压力下,当浆体注入率低于0.4L/min后延续灌注20min,才能结束;5)冷却管灌浆施工,应在设定压力下,流进回浆管浆液的比重稳定不变后延续灌注15min,灌浆即可结束。
5结语
通过对该大坝坝体各相关区域进行包括有回填灌浆、止水帷幕灌浆、固结灌浆、接缝、排水孔灌浆等分项工程的施工,使大坝的坝体结构具有较高的强度和稳定性,满足了相关设计和规范的要求。
参考文献
[1]水工建筑物水泥灌浆施工技术规范.(DL/T5148-2001).
[2]水工建筑物水泥灌浆施工规范.(SL62-02).
大坝灌浆 第4篇
孔口封闭灌浆法是目前国内较先进的施工工艺, 其主要具有以下优点:孔内不需下入灌浆塞, 施工简便, 可以节省大量时间和人力;每段灌浆结束后, 不需待凝, 即可开始下一段的钻进, 加快了施工进度;多次重复灌注, 有利于保证灌浆质量;可以使用大的灌浆压力等。近期许多工程相继采用此法施工, 效果显著。
2 孔口封闭法的应用意义
2.1 采用小孔径钻孔, 以提高钻孔工效率
孔口封闭灌浆法形成以前, 灌浆孔的孔径一般都要在准91mm以上, 这是因为灌浆孔中要下入双层灌浆管和灌浆塞。采用孔口封闭法以后, 灌浆孔中只需下入一根射浆管, 射浆管也就是钻杆, 其直径一般为准42mm, 因此灌浆孔的最小直径准56mm, 甚至更小也可以。灌浆孔直径的减小给广泛使用金刚石钻头创造了条件, 钻孔工效大大提高。
2.2 由低压灌桨发展到高压灌桨, 增强灌桨效果
如前所述, 孔口封闭灌浆法采用以前, 我国灌浆工程使用的压力不超过3MPa, 这里除了对灌浆机理的认识以外, 灌浆泵和灌浆塞的技术性能达不到也是限制条件。采用孔口封闭法以后, 以孔口管和孔口封闭器取代灌浆塞, 这就避开了需要高压灌浆塞的难点, 从而通过经济实用的方式实现了高压灌浆。低压灌浆基本上是渗透灌浆, 高压灌浆则基本上是劈裂灌浆。理论分析表明, 灌浆时灌浆孔孔壁处岩体承受的拉应力等于灌浆压力。只有少数坚硬岩石的抗拉强度达到5MPa或以上, 更何况岩体中有许多裂隙, 因此在高压灌浆时灌浆孔周围的岩石不是本身被劈裂, 就是原有的裂隙被扩宽和延伸。于是大大地提高了岩层的可灌性和增加了吸浆量, 从而增强了灌浆效果。
3 孔口封闭灌浆法在大坝帷幕灌浆中的具体应用
3.1 工程概况
某水电站电挡水建筑物为碎石土心墙堆石坝, 最大坝高123m;正常蓄水位2140m, 水库总库容约2亿m3, 电站总装机容量240MW。电站首部枢纽中拦河大坝坝基及坝肩岩体抗渗性能较差, 设计采用防渗墙和帷幕灌浆进行全封闭防渗处理。坝址左右岸及谷底基岩, 由志留系下统 (S1) 灰黑色炭质千枚岩与变质砂岩组成。根据其工程地质特性,
自下而上分3个岩性髓下段为炭质千枚岩 (S11) , 中段为炭质千枚岩与变质砂岩互层 (S12) , 上段为炭质千枚岩、粉砂质千枚岩 (S13) 。炭质千枚岩主要矿物成分由绿泥石、石英、石墨及绢云母组成;变质砂岩由白云石、绿泥石、斜长石、石英等矿物组成。
3.2 施工难点
千枚岩属层形产状, 倾角变化大, 岩体破碎、裂隙多、缩径、掉块, 内含石英、斜长石等变质岩, 形成软硬复层。施工中钻进成孔难, 孔壁不光滑, 经常出现塌孔现象, 阻塞器在孔内难以阻浆;裂隙通道又使灌浆量无法控制, 容易产生超灌。
3.3 孔口封闭灌浆法的应用
针对大坝帷幕灌浆上述难点, 现场采用如下措施: (1) 不下阻塞器, 直接预埋孔I:1管, 自上而下分段灌浆; (2) 灌浆压力先低压后高压, 孔内大循环 (孔I:1到孔底) ; (3) 每一灌段重复灌浆多次, 灌浆压力逐步增大, 且对下段都有一定深度的灌浆, 从而起到预固结的作用, 减小下一段造孔难度; (4) 先低压后逐级加压的灌浆方法可有效控制浆液的扩散范围, 避免对非灌浆区域的渗灌, 灌浆量得到有效控制, 降低了工程成本。
实施对策概括起来可归纳为“孔口封闭、孔内循环、自上而下、分段灌浆”。该法灌浆的优点如下:
(1) 除了主要对新钻段进行灌浆以外, 还可以使上部各段都能得到若干次的重复灌浆, 最终都将受到最高压的“考验”, 有利于提高灌浆质量;
(2) 直接利用钻杆作为射浆管, 避免起、下栓塞工序和堵塞不严的麻烦;
(3) 每段灌浆结束后, 一般不需待凝, 即可开始下段的钻孔, 加快了施工进度;
(4) 使用孔口封闭器有利于增大灌浆压力。
3.4 帷幕灌浆施工工艺
3.4.1 安装抬动观测装置和实施基岩抬动变形观测
抬动观测是帷幕灌浆的基本要求, 抬动观测孔采用冲击器冲击回转钻进, 一径到底。钻完后即安设抬动观测装置, 对仪器进行调试, 验收合格后测量初始读数。在施工过程中适时进行监测。
3.4.2 帷幕灌浆工艺流程
根据现场实际情况, 帷幕灌浆采用“孔I:1封闭、孔内循环、自上而下、分段灌浆”法进行灌浆。
3.4.3 灌浆孔钻灌段长划分
(1) 灌浆孔钻灌段长初拟值, 见表1。
(2) 在钻灌过程中, 可根据被灌岩石的裂隙发育程度、破碎情况、渗透性, 再结合钻孔过程中岩性变化情况等因素来调整钻灌段长, 影响因素如下:
(1) 地层的透水性和吸浆率愈大, 则灌浆段的长度愈短;反之, 则可长些。
(2) 在钻进中遇到大裂隙及严重不返水地段时, 立即停止钻进, 作为一段进行灌浆。
(3) 灌浆段岩体宜尽量属于同一岩性。
(4) 根据岩体渗透性进行调整, 弱透水性 (<5Lu) 的岩层, 段长5~8m;中等透水性 (5~10Lu) 的岩层, 段长5m。
3.4.4 钻孔
(1) 钻孔形式与要求
(1) 垂直孔, 一般灌浆孔采用垂直孔, 孔距、孔深、也径按设计图纸执行;
(2) 斜孔, 根据施工图纸, 定位置, 定角度, 仔细操作;
(3) 搭接孔, 含上仰孔、水平孔、下倾孔等, 按设计要求文件执行。
(2) 钻孔孔斜控制
(1) 垂直或倾角小于6的帷幕灌浆孔, 其孔底的偏差按设计规定不得大于表2的规定。
(2) 斜孔, 根据斜孔深度及倾斜角度大小, 其孔底位置偏差亦要求不同, 按设计文件控制。
(3) 钻孔机具与方法
(1) 帷幕灌浆先导孔 (每单元的1个I序孔) 、检查孔采用金刚石单动双管钻具钻进。
(2) 其他帷幕灌浆孔采用潜孔锤冲击回转钻进或金刚石单管钻具钻进成孔。
(4) 孔口管埋设
(1) 首段钻灌各灌浆孔首段钻孔采用硬质合金钻头开孔, 孔径为φ110mm或φ91mm。钻孔完毕后使用灌浆检塞进行卡塞灌浆。
(2) 埋设孔口管:首段灌浆完毕, 将孔内浆液置换成水灰比为0.5:1的水泥浆后, 安装长约2m的φ108mm或φ91mm孔口管, 待凝等强。
3.4.5 灌浆
(1) 灌浆方式方法
灌浆主要采用孔内循环式并贯彻“孔口封闭、孔内循环、自上而下、分段灌浆”方法。
(2) 灌浆主要设备、器具及安装
(1) 主要设备:XY-2/2PC钻机, 3SNS灌浆泵。
(2) 辅助器具:孔口封闭器、射浆管、灌浆塞、高压管路及接头、压力表等以及灌浆自动记录仪。
(3) 孔口封闭器及射浆管安装。a.孔口封闭器安装前检查密封圈、胶球等是否完好;b.射浆管管口距孔底》50cm;c.在灌浆过程中, 射浆管能够在孔口封闭器中心灵活低速转动和适时升降, 不漏浆。
(4) 使用灌浆自动记录仪进行灌浆压力、浆液注入率等参数的测记, 灌浆自动记录仪主要包括主机、压力传感器、流量传感器, 按小循环灌浆进行连接安装。有关仪器连接详见图的示意图。
(3) 灌浆压力
选择合适的灌浆压力, 使之既取得好的灌浆技术效果, 又能获得合理的经济指标。灌浆压力应随孔深增加而逐渐加大, 但不应超过设计和规范的规定值。
(1) 灌浆压力的调整
在本工程灌浆过程中, 灌浆压力尽量采用大的灌浆压力, 并根据实际情况进行适当调整。
a.结合被灌区地质条件、埋深、透水性进行调整。灌浆深度并不完全决定灌浆压力, 深部岩体浆力劈裂与否, 决定于钻孔周围的岩体强度;而岩体强度与岩体埋藏深度无关, 因此, 灌浆压力随灌浆深度增加并不一定切合实际。
b.在灌浆过程中, 结合浆液水灰比和基岩抬动情况进行调整。
(2) 灌浆压力与注入率控制
灌浆压力与注浆率是互相关联互为因果的两个参数。一般是灌浆压力越高, 注浆率越大;当压力升高到超过岩石强度或突破软弱充填物时, 会出现注浆率异常增大或压力突降。对灌浆压力和注浆率的掌握原则为:当地层吃浆量很大, 在低压或“无压”下即能顺利地注入浆液时, 控制注浆率不能太大;当地层吃浆量较小, 注浆困难时, 尽快将压力升到规定值, 不能长时间在低压下灌浆。
3.4.6 封孔
灌浆孔灌浆结束后, 采用全孔灌浆封孔法封孔。
(1) 灌浆孔采用全孔灌浆封孔法封孔, 即全孔灌浆完毕后, 先采用灌浆管将孔内余浆置换成为水灰比0.5:1的浓浆, 而后将灌浆塞塞在孔口, 继续使用这种浓浆进行纯压式灌浆封孔, 封孔灌浆的压力可使用该孔最大灌浆压力。
(2) 待孔内水泥浆液凝固后, 对钻孔空余部位使用干硬性水泥砂浆封填密实。
4 结语
总而言之, 在大坝帷幕灌浆中使用孔口封闭灌浆能够有效在坝体以及坝基内形成坚实的防渗帷幕, 使得坝体以及坝基的密实度有所提高, 增强了坝体以及坝基抗渗性, 并且此工艺使用的施工设施较为简单, 便于操作, 能够有效缩短施工工期, 使得经济效益有所提高。
参考文献
[1]张秀芹.孔口封闭灌浆法在祁县子洪水库帷幕灌浆中的应用[J].山西水利科技, 2011 (1) :34~35.
[2]何冰峰.孔口封闭灌浆法在尾矿坝帷幕灌浆的应用[J].山西水利科技, 2015 (3) :82~84.
对大坝不良地基灌浆处理效果探究 第5篇
1 混凝土大坝出现不良地基的原因
从我国目前大部分水电工程混凝土大坝的发展情况来看, 产生裂缝的原因主要有以下几个方面。
其一, 设计上做的不够科学合理。混凝土大坝产生裂缝的主要原因之一是因为我国在大坝的设计上由于技术比较落后而使大坝的设计上做的不够科学合理。因为混凝土大坝的建设会牵涉到许多方面, 如大坝选址的工程地质问题, 大坝的形状以及荷载工况等都会成为大坝产生裂缝的影响因素。其二, 从施工质量来看, 主要有: (1) 温度应力, 在新混凝土浇筑的过程中, 由于新混凝土的温度较高, 而老混凝土的温度较低, 经过热胀冷缩之后就会使大坝产生裂缝。 (2) 气候的原因, 冬天比较寒冷, 特别是在北方地区, 昼夜温差比较大, 而在施工阶段又没有注意采取有效措施来稳定混凝土的表里温度, 从而使混凝土产生裂缝。 (3) 骨料质量也会产生裂缝, 若骨料中包含的软弱颗粒较多时, 由于要承受巨大的应力, 在运行的过程中就很容易形成裂缝。其三, 在施工阶段, 由于施工的管理与监督不当, 而使混凝土产生温度应力, 再加上混凝土在拱坝过程中的不规范, 也会引起大坝的裂缝。
2 混凝土大坝裂缝处理效果
在对混凝土大坝裂缝处理效果进行合理的评价和分析时, 要注意从以下几个方面着手。
首先, 要准确的找出造成大坝裂缝的原因, 并分析出裂缝的特点和变化规律;其次, 要用科学的方法检测灌浆选用的材料是否符合要求, 灌浆处理的方法是否合理, 灌浆处理的时间是否合适。再次, 运用科学的监测手段, 科学合理的分析监测数据, 找出灌浆前后的差异性。最后, 现场钻井并进行力学性能试验。
2.1 特殊孔段处理效果
特殊孔段主要指孔口不返浆、返浆量小、机械设备故障、供电中断而造成中途间断施工的孔段。如喷浆机械、注浆机械、供气机械、高压水泵等设备故障。高压管路堵塞、喷嘴堵塞等, 这些原因会导致间断施工, 如果处理不当, 就会引起高喷防渗墙的形成与连续性。因此, 在工程施工过程中, 针对这样的情况, 应采取必要的处理措施。对于管路堵塞、喷嘴堵塞等现象, 应及早查明原因及早恢复并置换相关配件, 进行恢复灌浆前, 必须将喷浆管下入事故停喷前0.5m以下。再按要求进行施工, 防止间断, 确保防渗墙整体形成。
2.2 检查孔取芯效果分析
为了检验高喷墙施工形成后的强度, 可以分别在大坝不同的深度部位进行取芯采样, 可以分别对有代表性地质进行多组的岩样试验, 通过实践和试验表明:高喷灌浆防渗墙体会随着施工的深度加深, 其防渗强度会增大, 深度越大, 自重压力也越大, 墙体表现也越密实。处施工质量控制措施以外, 强度与土体本身特性也有直接关系。
3 大坝不良地基灌浆处理方法
致使大坝产生裂缝的原因有很多, 而针对于较大的裂缝处理的办法就是进行灌浆处理, 以下是灌浆处理的几种方法, 用以对工程上的安全性与稳定性做保障。
3.1 选择高性能的灌浆材料
使用不良地基灌浆处理的办法时, 在灌浆材料上的选取需要对以下几个方面进行考虑, 首先, 是对不良地基处理的目的, 在目的上, 不良地基灌浆主要的职能是对大坝的地基上的加固和防渗堵漏, 加固上对灌浆的粘稠度的要求是浆液凝固后能够拥有较高的强度, 可以对混凝土的结构进行有效的保持。而防渗堵漏上对于混凝土的要求则是需要有很强的抗渗性, 对浆材的强度并没有很大的要求。但是浆材的可灌性必需要高, 这时就需要选择合乎标准的灌浆来进行下一步的处理。最后, 是对灌浆的材料上的耐用性要求, 在材料的选择上一定要具有稳定的耐用性, 不会被外界的侵蚀而发生变化。
3.2 灌浆前对不良地基进行科学的处理
产生不良地基的原因除了修建地的地质原因以外还有许多其他的影响因素, 因此不同的情况需要进行不同的处理, 一般的处理方式有两种, 首先, 是表面处理法, 就是针对于比较小的地基上的问题, 例如产生的一些小型裂缝, 可以用一些钢丝刷工具进行处理, 先将表面的污染物进行软化清除, 再通过一些有机的溶液对其清洗, 清洗过后要保证裂缝的表面干燥。其次, 是凿槽法, 对与较大的裂缝可以采用凿槽法来对其处理, 使用工具将裂缝挖成一个V型槽, 槽宽深依据裂缝的大小来确定, 并能达到封缝的标准后, 再向两侧加宽, 在进行填补的处理。
3.3 灌浆要与结构加固
裂缝产生的主要原因是受温度的不均匀沉降形成的, 大小的控制上也主要来自于外界的影响。在混凝土大坝运行的过程中, 也会使大坝造成变形。所以, 面对这些问题的产生, 仅仅依靠灌浆对裂缝进行处理是远远不够的, 还需要注意表面防渗层的处理与协助。采取两者相结合的办法对裂缝进行更加彻底的清除。其次, 是温差的问题, 灌浆与保温的处理相结合, 原因是我国的南北方在气候上的差异比较大, 在冬季里, 北方的温度较低, 昼夜的温差很大, 大坝上的不良地基问题就会更加的突出, 裂缝也就会相应的变大, 想要在源头上对这个问题进行处理, 就需要在灌浆材料的选择上进行考究, 要选择高弹性的灌浆材料, 可以有效的避免裂缝的产生。
通过以上内容的论述, 可以得知:混凝土大坝产生裂缝的情况在水利水电工程的发展中频繁发生。对此, 相关部门倘若想要将裂缝灌浆施工质量的不断提高, 那么首先就要掌握裂缝产生的根本原因, 并合理运用灌浆施工手段, 这样才能够将混凝土大坝的整体功能加以提升, 才能够为企业的发展带来最大化的经济效益, 从而推动水利水电工程的不断进步, 水电工程上的进步可以对中国的工业与农业上的发展起到推动的作用, 也是在间接的将我国人民生活水平进行质量上的提升, 为国的经济建设做出贡献。
参考文献
[1]王常冬.基于不良地区地基处理技术的重要分析[J].科技风, 2013 (22) :158.
[2]张剑彪, 地基处理的方法浅析[J].中国新技术新产品, 2014 (19) .
大坝劈裂灌浆在原平神山水库的运用 第6篇
神山水库是原平市阳武河灌区的一座中型水库, 是整个灌区调水量的“心脏”工程。该水库位于大牛店镇神山村西涧场沟, 流域面积5km2, 为系旁引水库, 土坝为碾压均质土坝, 最大坝高34.2m, 坝顶长681m, 呈折线状, 放水涵洞最大泄量3.8m3/s。
二、坝体质量及存在的问题
该库为“三边工程”, 工程施工质量差, 运行中曾多次出现放水涵洞裂缝、坝体裂缝及不均匀沉陷等问题。大坝在施工中历时2个雨季, 土料上坝控制不严, 碾压质量达不到规定要求, 容重低。施工过程中曾取样检查, 干容重仅1.33~1.42g/cm3, 从上坝料场的开采现状看, 该坝填建材料多为第四系上更新统Q3黄土, 掺有部分中更新统Q2浅棕红色亚黏土, 存在湿陷问题, 同时两岸坝头与岸坡连接不好, 从1974年初次蓄水到948m时, 左岸坝头出现了1m多长、宽1m的一条横缝, 后继续发展从迎水坡穿过坝顶向背水坡延伸。至1977年1月经过对大坝全面检查, 共发现大小裂缝6条, 其中最长的一条250 m, 其后虽经充填灌处理, 但当蓄水到948 m时裂缝再次出现, 就其原因, 主要是蓄水后坝体沉陷收缩上游大于下游部分, 横向受拉, 小主应力减小, 出现弱应力区, 抗拉强度和小主就力之和小于孔隙压力产生水劈力, 形成隐患。两坝肩及主、付坝肩的突起部分纵向受拉形成很多横向裂缝。
三、大坝加固措施
土坝存在的主要质量问题是干容重小, 压缩模量大, 坝体顶部处于小主应力受拉状态形成很多裂缝, 为此大坝加固工程采用劈裂灌浆方案, 全坝段采用劈裂灌浆, 两坝头采用充填灌浆。左坝肩43m, 右坝肩50m, 梅花形成布孔, 各部署三排, 排距1.5 m, 孔距3m, 设计孔深要求伸入原地层2m, 主付坝劈裂灌浆孔分两序施工:一序孔距10m, 二序孔距5m, 沿坝轴线布孔, 灌浆材料为重粉质壤土。劈裂灌浆的目的为形成一道连续防渗帷幕, 10m以下帷厚度达到20cm, 并充填裂缝及洞穴, 达到改善坝体质量、补充坝体应力分布不均匀和小主应力不足的问题, 提高坝体变形稳定和渗透稳定。
四、灌浆施工工艺
1. 劈裂灌浆及最优水玻璃掺入量试验。
(1) 灌浆试验。试段桩号0+102-0+192, 共布设钻孔10个, 孔距10m, 孔深29~33m, 钻探方法为干法造孔, 孔径89 mm, 护壁管为108mm套管, 深5~6m, 注浆管为50mm的钻杆, 下入深度距孔底0.5m, 泥浆搅灌机为山东泰安产WJG80-1型, 压力表为青岛华青仪表有限公司产Y-100型, 测量范围0.0~1.0Mpa, 灌浆材料为Q2T和N2黏性土, 产地水库管理房后。试验结果:孔口起劈压力最大为0.5Mpa, 劈裂工作压力小于0.15Mpa, 个别孔成负压, 复灌压力大于起劈压力。经过20多天的试灌, 坝顶裂缝全部襞通, 裂缝走向基本平行坝轴线, 缝宽最大16mm, 有串浆现象。单孔最大灌入量200.4m3, 平均次灌入量33m3, 从大坝的安全和灌浆质量考虑, 在正式灌浆施工中, 每米次灌入量应小于1m3, 缝宽及水平位移应控制在30mm内为宜。试验结果说明神山水库坝体是可灌的, 能够起到消除隐患、加固坝体的作用。
(2) 最优水玻璃掺入量试验。未加水玻璃的浆液性能试验结果:容重平均为1.52g/cm3, 失水量平均29.4cm3/min, 黏度平均33.7s, 稳定性平均0.077g/cm3, 胶体率平均95.89%。从长期的监测情况看, 泥浆容重为1.48g/cm3的水玻璃掺入试验比较符合实际, 试验结果该土料的水玻璃的最优掺入量0.82%。据资料介绍, 水玻璃的掺入主要是提高泥浆的流动性增加灌入量, 但从实际施工情况看很不理想, 受人为因素影响比较大, 绝对值不好控制, 黏度平均为25.7s, 失水量平均34.3cm3/min, 稳定性平均为0.082g/cm3, 与未加水玻璃区别不大, 效果不明显, 从施工情况看, 副作用比较大。
2. 制浆。
设计灌浆材料为重粉质壤土, 为确保泥浆的质量, 将料场顶部1~1.5m第四系上更新Q3无用层黄土全部剥离掉, 对Q2和N2开采层中的钙质结核、植物根系等杂物进行清除, 进入搅拌机后再通过4~6孔/cm2滚筒过滤一次, 就此还有部分固体颗粒的黏土小块进入泥浆中, 影响泥浆质量及泥浆泵的工作效率, 一般情况下每斑清洗一次泥浆泵, 为此, 在泥浆池上又增设了一个小于35孔/cm2过滤筛。经过这些措施, 基本上保证泥浆的质量, 从检测结果看, 泥浆容重绝大部分大于1.45g/cm3, 失水量大于30 (cm/min) 稳定性0.05~0.14g/cm3, 胶体率全部大于90%。因故泥浆有沉淀时都要打开回浆阀冲搅或人工搅拌直至均匀, 这样基本保证了灌浆稳定的要求。
五、体会及建议
1. 我省多数水库为均质土坝, 由于土坝的沉陷收缩或多或少
存在这样和那样的问题, 而劈裂灌浆技术对根除土坝隐患、改善坝体内部应力, 对土坝变形稳定的渗透稳定性方面均能起到良好的作用, 所以在今后的水利规划设计工作中, 进一步开展土坝劈裂灌浆技术的应用研究, 对提高我省土坝工程质量具有重要的意义, 各级水利部门尤其是设计部门应大力宣传的推广该项技术。
2. 在该劈裂灌浆的施工中, 水玻璃的引用效果不明显。
从实际施工来看, 受人为因素影响比较大, 最优水玻璃的掺入量不好控制, 黏度和失水量与未加水玻璃时区别不大, 带来的副作用比较大, 输浆管路堵塞, 注浆管不好起拔等。建议在今后的劈裂灌浆中慎用水玻璃。
3. 神山水库坝体质量干容重普遍小 (约1.
大坝灌浆 第7篇
1.1 灌浆方法与工作原理
1.1.1 分阶段灌浆, 跟定期的灌浆手段差不多。
它的作业理念是先取相同间距的钻孔进行深度灌浆, 然后再用低压灌浆, 随后加大压力灌浆, 一直到整个作业结束;根据灌浆深度不同可以采取不同的钻调方式, 此时采用正压力作业。当然要依照具体情况具体分析, 要是有必要可以从深处钻进新的洞, 随后用进行压力来实施整个作业。此方法优于其它施工:因为不同的作业开始的时候都要先钻好空才可以作业, 运用这种方法能够在深处作业时降低浆液流失, 但花费高时间长, 而且还存在一定风险。
1.1.2 分组灌浆法, 这种方式在水电作业固结灌浆与帷幕灌浆的时候运用最为广泛。
这中间的作业道理是:分组灌浆手段使用从上向下分组钻入同时实施灌浆, 直到达到预期估计方位作业结束时, 方可结束作业;下一组的作业随即展开。好处是钻入花费小, 并且因为只要在空口放上管道, 这样就不用专门措施堵塞。不好的地方是:在整个作业实施的时候, 必须当心抬动状况的出现。除了这些, 每个时间段完成都要进行清洗, 防止浆液流失浪费, 也就是说要是在浆液没有成为固体时冲孔可能会引起浆液回流。
1.1.3 重力灌浆法, 也叫做管道灌浆法, 比较常见的在可以自由吸浆并且有大面积的空隙时。
作业来源于:该作业时间, 管道都必须得确保盖在浆液立面, 详细说是不能间接作业, 一直到全面作业完成。即第一步先把管子插进去, 让洞最低端和管道在一起, 开始作业时要结合外力一并实施。需要注意的是提起进浆管必须在压力回去时进行速度不能快, 同时兼顾着灌浆。
1.2 灌浆段长及压力
固结灌浆承受的力度和作业结束收工的成效息息相关, 而且必须得有充足的理论来保证灌浆所受到的力, 要本着压力伴随着深度成正比, 没有覆盖的时候普通情况下要小于0.5兆帕, 深浅的孔口的压力普通情况下是0.7兆帕, 普通情况下浆液吸收程度和压力也是成正比, 除了这些最好在施工地点实验确定具体手法。固结灌浆分组与承受力和作业条件都会由于施工状况的不同而有所不同。深度在8米到10米之上普通情况下运用分组灌浆, 要是接触段在1.5米到2米之间且岩浆段在4米到6米左右, 并且深度是在5米上下的时候不会采用分组的手法, 二用全部一次作业。要谨慎的地方在于一些裂缝在持续、岩石不整和渗漏状况多的地方, 段长不能长于3米到4米, 并且一些地质恶劣的地方要特别注意, 要是碰到渗漏的地质状况, 灌溉的长度可根据具体状况延长, 但最长不能超过10米。
2 固结灌浆技术分析
2.1 工程实际应用情况分析
比方说水库状况是电站组装4台器械承载能力是260毫伏的混流式水流作业, 常规蓄水为745米。大坝台基地质比较硬受力强度很高, 具体说就是它的固结灌浆施工需要越过的岩石层为三层, 这些地方很坚硬。该项作业大坝区域地层中灌浆对其影响:这中间岩石与岩石间的夹缝、腐蚀的裂缝和中间有泥土的地方并且连接着断层。从加强大坝的牢固度, 来降低变形与增强建筑物抗压程度, 运用密集灌浆手段将这些问题进行解决, 详细的处理方法如下:
2.1.1 固结灌浆机械设施, 这中间最重要的是灌浆机, 当然还有一些不可缺少的像压力表、灌浆配套设施和它的一些基础性设施。很重要的一点是灌浆作业的品质跟灌浆机的作业状况息息相关, 比方说灌浆深浅所采用的钻探方式, 不是很深的就可以用风钻。
2.1.2 底层固结灌浆的管控数据确定, 依据相关的规定, 比方说《溢洪道设计规范》所说到的, 保证溢洪设施基础固结灌浆作业的区域与深浅要依靠地质具体的状况, 因地制宜, 在确定地质状况做好充分的考察和研究, 从科学技术人员的专业论断出发, 将这些状况综合起来考虑如何施工, 以及细节处的处理方法手段。断定一些基础数据。其中孔距, 孔深宜取3~5m和排距宜取3~4m, 有需要时确定孔距、排距及灌浆压力等参数时应进行灌浆试验;此外对于较大的断层破碎带, 裂隙密集带, 宜专门布孔。同时岩基条件好时, 固结灌浆可不进行, 同时可按梅花型或方格型布置固结灌浆孔, 灌浆孔方向应可能穿过较多的裂隙。固结灌浆宜在混凝土浇筑后进行, 当有混凝土盖重时灌浆压力大一般为0.2MPa~0.5MPa, 无混凝土盖重时则为0.1MPa~0.3MPa, 软弱岩体地基灌浆压力在不抬动地岩基体和混凝土盖重的条件下取较大值可适当降低。和《水闸设计规范》提出:“宜采用固结灌浆处理裂缝已发育的岩基, 固结灌浆孔可按梅花形或方格形布置, 孔深大小应为3~5m, 孔距、排距大小应为3~4m, 可根据情况需求情况适当加密, 有混凝土盖重时≥200k Pa, 无混凝土盖重时≥100k Pa, 即灌浆压力应以不掀动基础岩体或盖重为原则”。
2.1.3 固结灌浆的施工工艺, 即其流程为:第一阶段, 先钻孔, 预埋孔口管及洗孔;第二阶段冲洗、压力灌浆及封孔及孔位处理。整体上, 本工程固结灌浆选用的是预埋管法, 分两步作业展开施工, 即分钻进成孔和灌浆, 还有灌浆段实施。在实施固结灌浆过程中, 灌浆过程不出现隧洞混凝土面产生裂缝的现象, 同时观测抬动值为0mm, 这样的情况达到了设计的要求。其中固结灌浆设计允许最大抬动值为200μm。
2.2 质量检查
固结灌浆检查, 以检查孔压水试验成果为主, 并辅以其他分析方法进行综合评定, 即采用一个中心, 其他分支点进行综合评定。质量检查工作应于该部位灌浆结束3~7d后进行, 其次固结灌浆检查孔钻工作完成后, 根据灌浆孔要求进行全孔1次灌浆及封孔。总之, 灌浆质量可认为合格的标准为不合格试段的透水率值≤设计规定值的50%且不集中, 具体的如检查孔数量不可低于灌浆孔总数的5%, 试段合格率要求>85%, 检查后达不到标准要求的则要作相应处理。
2.3 施工过程中出现问题的处理措施
灌浆过程中若发生外漏、冒浆等问题处理, 可采用表面封堵、嵌缝、降低压力、浓浆灌注等方法处理。如在灌浆过程中, 发生孔间串浆, 其处理方法为: (1) 若出现重新灌浆出现吸浆量减少或基本不吸浆的问题时, 则补孔灌浆; (2) 若串通孔都满足灌浆条件的情况时, 灌注时可采用“一泵一孔”等方法进行; (3) 若串通孔不满足灌浆条件的情况时, 可用栓塞塞住串孔, 灌浆灌浆孔工序完成后, 接着扫孔、冲洗和灌浆串通孔。其他注意事项:灌浆因故中断, 要尽可能将时间控制在30min以内, 若超过30min, 则要马上冲洗钻孔且重新灌浆。此外, 要先测记涌水压力和涌水量, 再灌浆涌水孔, 对涌水段单独灌浆, 尽可能减少段长, 同时将灌浆压力提高, 当灌浆达到结束标准时, 屏浆不少于1h, 有必要时可采取屏浆措施, 即可在灌浆浆液中掺入适量的速凝剂。
3 结束语
综上所述, 实践证明适当引用先进的施工工艺、施工设备, 并在施工过程中不官完善及创新, 不仅能提高施工水平, 还将大大提高施工工程的质量。总之, 在此建议在整个施工过程中, 我们应重视积累了经验, 不断提高施工队伍素质, 尤其是在灌浆等方面能力的培养, 以使施工队伍更能胜任工作的需求, 从而不断提高工程质量。
摘要：固结灌浆的作业涵盖灌浆实施、钻孔距离、排距、深度、先后顺序、压力等很多工序和灌浆操作手法。灌浆作业被认为是大坝基础施工作业的基础。除此之外灌浆作业还要符合相关的实际条件, 结合作业的具体情况, 分析灌浆作业在大坝基础施工中的重要作用。
关键词：坝基,压水试验,固结灌浆,施工工艺,质量控制
参考文献
[1]吴向前.论水利建设工程中的灌浆工艺施工技术[J].四川建材, 2009 (6) :54-56.
[2]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 (4) :155-157.
浅谈大坝帷幕灌浆施工中常见问题 第8篇
1 大坝帷幕灌浆施工工艺研究
1.1 大坝帷幕灌浆施工条件及相关准备工作
在大坝帷幕灌浆施工中应保证施工所用混凝土达到28d的强度, 完成帷幕灌浆施工后不应该进行爆破作业, 如果施工过程中必须要进行爆破作业, 施工人员在实施爆破作业之前应采取一定的防震措施及减震措施, 并且在进行相关操作前要与施工设计及施工监理部门进行商议, 征得他们的同意之后方可进行相关施工操作。为了保证大坝帷幕灌浆施工质量, 施工企业在大坝帷幕灌浆施工前应根据施工设计中的指定位置进行科学有效的帷幕灌浆试验, 与此同时还要将帷幕灌浆试验大纲分析由工作人员送到施工监理部门, 监理部门审核, 严格按照监理单位所批准的方案进行施工。在帷幕灌浆施工场地应安装监测装置, 此举主要是为了及时观察帷幕灌浆施工过程, 并做好相关记录, 那么当帷幕灌浆施工中出现施工问题, 也能够及时发现并调取相关信息数据, 有利于施工人员更有针对性的解决施工问题。另外帷幕灌浆施工中所用的水泥材料必须符合施工质量要求, 拌浆温度应控制在40℃或者40℃以下。
1.2 浆液供应要求
施工企业应以施工现场条件与帷幕灌浆施工进度为依据, 在施工现场选择合理的位置设置集中制浆站, 从而及时为大坝帷幕灌浆施工提供充足的浆液。在制浆过程中选择合适的机械设备也很重要, 施工人员应综合考察现场实际情况, 选择与施工需求相符的制浆设备, 只有这样才能从根本上保障浆液质量及帷幕灌浆施工质量。
1.3 钻孔灌浆施工工艺
(1) 钻孔。在大坝帷幕灌浆钻孔施工中诸多施工企业都是运用XY-2型号的回转式地质钻机, 该机械设备具有良好性能, 利于帷幕灌浆施工建设, 在大坝的覆盖层一般都是选择硬质合金钻头, 在大坝基岩部分则是选择金刚石钻头或者是合金金钻头以回转的方式进行钻孔操作, 钻孔孔径应根据施工图纸及实际情况确定。大坝帷幕灌浆钻孔施工的孔位应严格按照施工设计上的要求定位, 就一般情况而言孔位偏差应控制在10cm或者10cm以下, 若孔位偏差过大必须要变更孔位, 那么需要与施工监理人员商议之后方可进行变更操作, 并做好详细记录。
(2) 压水试验。在对帷幕灌浆孔进行灌浆操作时, 为了确保灌浆施工顺利开展, 应进行简易压水试验, 将先导孔自上而下分段式进行压水试验, 在试验过程中需要施工监理人员现场监督, 并指示施工人员运用单点法开展压水试验。
(3) 灌浆。对于大坝帷幕灌浆施工中的覆盖层应利用孔口封闭循环灌输浆液的方式, 由于大坝每个施工部分都有其特点, 比如说在大坝的基岩段就不能用这种灌浆方式, 应采用孔口封闭在孔内进行自上而下的循环分段灌浆方法, 一般情况下在大坝帷幕灌浆过程中注射浆液的导管孔底大小应小于50cm或控制在50cm, 在灌浆过程中同排并且相邻的两个孔位之间的距离应控制15m及15m以上。另外不同施工类型的大坝覆盖层灌浆压力也有所区别, 在灌浆时一定要准确计算灌浆压力, 确保灌浆施工的合理性与规范性。
2 大坝帷幕灌浆施工中的常见问题分析
2.1 灌浆过程中出现中断现象
在大坝帷幕灌浆施工操作中, 会由于种种原因导致灌浆管出现堵塞及破裂等状况导致灌浆过程中出现中断现象。此外还有可能是因为施工中突然断电断水, 这样一来灌浆孔的吸浆量就会大大减弱, 严重的话会直接停止吸浆, 从而造成灌浆中断状况。若灌浆中断时间过长, 灌浆设备就会凝固在孔内, 再拔出来就非常困难了, 并且这种情况下需要施工人员重新进行扫孔, 延误施工工期。
2.2 灌浆过程中出现漏浆
由于地上通道与帷幕灌浆孔之间是相通的, 若在施工中不严格把控很容易造成漏浆状况, 而施工中发生漏浆则会导致浆液孔内出现裂缝, 致使孔内浆液流出, 这样一来不仅浪费了浆液, 同时还大大影响了帷幕灌浆的质量, 为了制止漏浆进一步恶化, 对其采取相应的解决措施势在必行。
2.3 灌浆孔之间形成串浆
大坝地质较为疏松, 各岩层之间相互串通, 从而使施工中所打造的部分灌浆孔也是相通的, 在这种状况下如果施工人员不注意采取预防措施, 极易使灌浆孔之间形成串浆。另外还有一种情况就是由于灌浆方式不对导致灌浆路堵塞或者灌浆压力表失灵, 灌浆压力不断变化的同时灌浆孔也会随之变化, 灌浆压力过大也会造成串浆现象, 这种现象不仅影响灌浆质量, 还严重影响了大坝帷幕灌浆施工进度, 损害了大坝帷幕灌浆施工企业的经济效益, 不利于施工企业的长远发展。
3 大坝帷幕灌浆施工常见问题的对策分析
大坝帷幕灌浆施工是一项较为复杂的系统工程, 地质也是千差万别, 因此在帷幕灌浆施工操作中出现一些灌浆中断、串浆、漏浆等想象也是在所难免, 但这些因素影响了帷幕灌浆施工质量及施工企业的经济效益, 因此对这些现象及时预防及采取相应措施尤为必要。以下是笔者针对上述问题提出的有效策略:
3.1 灌浆中断问题的解决策略
灌浆中断不仅阻碍了下一步施工操作, 还需要对大坝帷幕继续拧重新打孔, 加大了施工人员的工作量, 同时需要再次消耗施工材料, 提高了大坝帷幕灌浆施工中人力物力财力, 为了保证施工企业的整体利益, 应及时采取措施制止该现象的进一步恶化。首先在灌浆材料选择上, 应根据大坝施工特点选择适合施工的、性能良好的设备, 保证该设备可以在规定的灌浆压力下进行长时间灌浆施工操作。其次要灌浆施工前相关人员应对输浆管材质量严格把关, 保证管材的无磨损无堵塞, 只有这样才能从根本上解决灌浆中断问题。
3.2 漏浆问题解决策略
在钻孔施工中应对大坝地质层中的大裂缝或者溶洞等现象进行详细记录, 施工人员在灌浆之前应根据相关记录, 有针对性的对漏道投放砂、泥等材料, 将漏道堵塞, 这一方法能够有效防止施工人员在灌浆过程中国出现漏浆冒浆等状况。
3.3 灌浆孔形成串浆的解决策略
灌浆孔形成串浆会直接导致施工无法继续, 延误整个施工工期, 那么要快速解决这一问题, 首先要加大各灌浆孔之间的施工距离, 相邻的两个灌浆孔不应在同一时间段灌浆, 应该隔天进行再进行相邻孔位灌浆操作。其次, 在灌浆过程中还要全面考虑灌浆压力的因素及影响, 一定要将灌浆压力控制在施工设计范围内, 另外还要保证灌浆压力表的准确性与稳定性, 只有这样才能够为施工人员提供真实可靠的信息, 有利于施工人员更好的完成灌浆施工操作。
4 结束语
随着水利水电建设的迅速发展, 诸多相关施工企业为了紧跟时代步伐, 稳固自身企业在社会经济中的地位, 对大坝基础施工质量的要求越来越严格。本文重点对大坝帷幕灌浆展开剖析, 是由于大坝帷幕灌浆施工是影响大坝基础施工质量的重要因素, 对提高大坝基础施工质量及施工企业的发展具有重要意义。
参考文献
[1]杨旭.大坝帷幕灌浆施工中常见问题的探讨[J].水利建设, 2013, 2 (08) :116-118.
[2]姜云.探讨大坝帷幕灌浆施工中的问题与预防措施[J].水利建筑.2010, 5 (23) :233-235.
试论水电站大坝防渗帷幕灌浆技术 第9篇
关键词：水电站大坝,防渗帷幕灌浆技术,施工方法
1概述
社会不断发展,人为活动越来越多,对整个气候产生极大的影响,从而导致近些年我国洪水频发。而针对这一现象,我国修建了大量的水电大坝,不仅能够削弱洪水对我国人们伤害和威胁的力度,同时还能将自然资源转化为所用的能源,更好地为人类社会服务。但是在具体的大坝使用过程中,存在着许多大坝渗漏的现象。这就要求我们要采取一些必要的手段进行防渗工作,更好地保证整个大坝的具体运转状态。
2工程施工过程中的具体施工方法
2.1钻孔。由于帷幕灌浆钻进时一般不需要采取岩心,因此施工单位现在多采用风动潜孔锤的方法进行钻进。帷幕灌浆对钻孔的质量要求极高,需要对整个质量进行全过程的控制,一旦验收合格要颁发相关的合格证明。在具体的钻孔施工过程中,本工程主要采用轻便测斜仪进行孔斜测量,钻孔之后要采用清水对其进行冲洗,冲洗要保证压力,压力要是整个灌浆压力的80%。
2.2试验。对不同钻孔进行灌浆之前,都需要使用简易压水的试验,确保整个孔洞的承压情况,来确定灌浆工作能都进行。
2.3灌浆。所灌的浆采用的是水泥和粉煤灰共同混合的一种浆液,对各种材料要求极高,首先水泥需要时P.O 42.5普通硅酸盐水泥,粉煤灰则主要采用的是1级灰。按照0.7:1,0.5:1的比例进行水泥和粉煤灰的混合。
在灌浆过程中,需要采用的方式是将孔口进行封闭,在孔底进行循环灌浆的方法展开施工,不同灌浆孔射浆管必须要深入到灌浆孔的地步,能够承受最大的灌浆压力需要控制在5MPa之内。灌浆工作结束的标志是在规定压力下按照注入率不大于1.0L/min,并且连续灌注在60分钟以上,就可以结束这次灌浆。灌浆工作结束之后,要采用专门的方法进行孔口的封闭,封口所选用的水泥和煤灰比率为0.5:1,压力值是孔洞能够承受的最大压力。
2.4抬动观测。为了防止大坝趾板的混凝土在进行灌浆的时候发生抬裂现象,这就需要在趾板混凝土层比较薄或者位置比较差的部分隔一段距离设置观测孔,对整体状况进行观测,并且有专门的人员负责数据的记录。
2.5质量检查。灌浆之后,需要利用压水试验进行质量的具体检查,对孔洞检查的数量不应该少于所有孔洞的10%,并且需要在帷幕在灌浆结束14天之后再展开压力检查。帷幕灌浆封孔的质量检查需要进行抽样的检查,检查的数量不应该少数总体数量的5%。检查方法需要采用的是对已经完成封孔的灌浆的孔进行小口径的钻孔取芯的方式,整个孔洞的深度要维持在6米到8米之间,过关的质量要求是整个水泥浆液十分的紧实。
3工程技术的具体应用
3.1搭接帷幕施工的技术
3.1.1帷幕底线搭接施工。主要是为了实现帷幕与页岩层连接的稳定性以及渗透的稳定性,继而形成一种封闭的防渗帷幕体系。帷幕灌浆孔段的施工需要进行控制,原则上需要对帷幕灌浆孔段进行5米的深度进行施工。
3.1.2帷幕的连接工作。在帷幕的具体连接部分,要将整个连接部分固定在不同位置中,在上下两边的工作完成之后,再对整个帷幕工作进行幕后的具体施工。
在帷幕连接部分的孔洞需要使用专门的岩石电钻进行钻孔。灌浆材料选择的是P.O42.5普通硅酸盐水泥。要按照严格的顺序加密的方式进行灌浆工作,先对上下两个孔进行施工,再对中间的孔进行施工,需要按照2:1、2:0.8、0.5:1的比率进行灌浆。
3.2高掺粉煤灰混合浆液施工
3.2.1粉煤灰的性能。粉煤灰是一种呈微酸性具有潜在活性的粉状物,强度的增长。粉煤灰颗粒细,细颗粒水化速度较快,水化程度也较高,对提高结石强度和幕体的耐久性起着重要作用。
粉煤灰的加入即代替了部分水泥,又改善了搅拌浆液的和易性、均匀性、泌水性和可灌性。这样也可减少用水量,并延长浆液的凝结时间,而且有提高后期强度的优点,但这些使用必须在粉煤灰具备一定细度及达到规定的标准即等级灰的要求。
3.2.2具体施工应用。粉煤灰掺量的增加,浆液初终凝时间相应延长,流变参数值增加。从浆液外观分析,粉煤灰含量高的浆液流动性、可泵性和可灌性均较优,而初终凝时间的延长,对防止灌浆管路的堵塞有利。灌浆过程中碰到不起压力,并且大量吸浆的情况,则说明岩体内孔隙较大,施工中须及时加大浆液浓度、提高粉煤灰掺量。在施工大坝左岸趾板帷幕灌浆第1-8单元特大耗灰段,复灌两次后压力和流量均无变化的,采取增大粉煤灰掺量和提高浆液浓度进行灌浆。
3.3灌浆自动记录仪的应用
3.3.1灌浆自动记录仪的具体特性。工程中一般采用记录仪型号为LJ-Ⅱ和LJ-Ⅲ。主要性能指标如下:压力测量范围为0-10MPa,测量精度为主机测量显示分辨率0.1 MPa;流量测量范围为0-100L/min,流量精度为主机测量显示分辨率0.1升;水灰比浆液比重1-3,水灰比0.5-5,测量精度为浆液密度优于0.5%;电源工频220V±10%,自带交流稳压电源,主机功率为100w。满足灌浆施工特性。
3.3.2具体应用。灌浆自动记录仪的具体工作流程是在整个灌浆过程中,全程对灌浆工作过程中所产生的数据进行收集和整理,并且进行准确性的针对性处理,另外,在机械设备的屏幕上会自动显示出灌浆过程中所产生压力的大小,各种流量的具体变化,以及液体比率的具体变化。并且根据所设置的具体时间来进行数据的打印,图片还能够在固定的时间段内计算整个工程所承受的平均压力,以及最大压力和最小压力,同时液体流量的实时变化以及液体内部水泥和煤灰的比率变化。在一切工作结束之后,自动开始计算各种总量发生变化的曲线示意图,帮助相关监督管理人员展开详细而深入的分析工作。而后开展试验工作中,要对整个工作流程采取实时的动态检测,不仅要记录各种所需要的数据,还需要计算相应的数值并且打印出来。另外仪器的选择过程中,使用于整个工程的要求是关键性的基础。
结束语
作为水工建筑物地基防渗处理施工中的最常用手段,帷幕灌浆材料主要包括水泥浆、水泥黏土浆及化学浆液等。水泥浆不仅施工效果可靠,且具有对灌浆设备和灌浆工艺要求不高、材料成本低等优点;水泥黏土浆的优点也是成本比较低,但缺点是强度不够,一般都是用于砂砾石层的防渗灌浆或是要求相对较低的岩基灌浆施工工程中,防渗效果良好,达到预期目的。
参考文献
[1]刘龙胜.洪家渡水电站大坝防渗帷幕灌浆技术[J].水工建筑物水泥灌浆与边坡支护技术暨水利水电地基与基础工程学术会议,2007.
[2]李振学.吉林台一级水电站大坝基础防渗帷幕灌浆施工[J].水利水电技术,2006,37(6):65-68.