導(dǎo)語：水利水電工程隧洞灌漿技術(shù)探索一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1工程概況

某水利樞紐位于河流中下游河段的山峽谷中,由大壩、表孔溢洪洞、引水發(fā)電洞、中孔泄洪洞、深孔排沙放空洞和發(fā)電廠房組成。攔河壩為粘土心墻壩,壩頂高程1000m,最大壩高105m。水庫調(diào)節(jié)庫容12.32×108m3,調(diào)洪庫容2.57×108m3,死庫容3.2×108m3。排沙放空洞位于聯(lián)合進水口1#、2#發(fā)電洞中間,高程低于1#、2#發(fā)電洞8m多(洞底高程930m,洞頂高程936.5m),主要用于排砂放空,在汛期有泄洪功能。本文主要針對隧洞回填及固結(jié)灌漿技術(shù)在該工程表孔溢洪洞基礎(chǔ)防滲處理中的應(yīng)用進行闡述。

2隧洞回填及固結(jié)灌漿施工

2.1設(shè)備配置

該水庫表孔溢洪洞灌漿主要投入了4臺2PC型地質(zhì)鉆機和2臺B100型潛孔鉆用于主體工程施工。另外投入3臺YGJ-340型雙層立式攪拌機,3臺BW-250型泥漿泵,1臺12立方空壓機,1臺5T卷揚機,潛水泵及污水泵各2臺,以及電焊機,交通車輛等。

2.2施工技術(shù)設(shè)計要求

(1)鉆頭

根據(jù)設(shè)計要求,隧洞灌漿施工中,手風(fēng)鉆和B100潛孔鉆孔徑40mm,鉆頭直徑取38mm,2PC型地質(zhì)鉆機-孔徑75~110mm,鉆頭直徑取80mm。

(2)垂直度

施工前應(yīng)用水平尺、經(jīng)緯儀檢驗校正。使鉆桿垂直,垂直度誤差不得大于2‰。

(3)漿液配制

灌漿漿液采用425#抗硫酸鹽水泥,通過80mm方孔篩的篩余量小于2%,拌漿桶采用高速攪拌機,轉(zhuǎn)速為1400轉(zhuǎn)/min的速度,儲漿桶采用YGJ-340型雙層立式攪拌機,高速攪拌機內(nèi)水泥漿液應(yīng)篩后放入低速攪拌桶內(nèi)使用,漿液濃度采用重量比為3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶1共6個比級,通過計算確定各比級的漿液配合比,施工中為計量準確,同時便于施工,水泥應(yīng)以整袋加入,不足整袋應(yīng)以臺秤稱量。

水泥漿液的配制應(yīng)嚴格控制水灰比,施工中可根據(jù)土層性質(zhì)及室內(nèi)實驗數(shù)據(jù)初步確定,然后根據(jù)現(xiàn)場施工情況修正。本工程施工回填灌漿采用0.5∶1;固結(jié)灌漿采用3∶1、2∶1、1∶1、0.5∶1;均滿足設(shè)計要求。150L和272L攪拌機漿液配合比分別見表1、表2。

表1150L攪拌機漿液配合比

表2272L攪拌機漿液配合比

(4)灌漿材料

主要采用32.5R抗硅酸鹽水泥,孔口一般采用丙乳酸砂漿。

(5)設(shè)計規(guī)范范圍要求

回填灌漿孔深為深入圍巖10cm;固結(jié)灌漿孔深為深入圍巖4m。

2.3施工工藝

隧洞灌漿—表孔溢洪洞灌漿工程:本著“先回填,后固結(jié)”的原則。先進行洞頂回填灌漿施工,待回填灌漿施工結(jié)束并經(jīng)質(zhì)量檢查驗收后,再進行該部位的固結(jié)灌漿施工。

(1)回填灌漿設(shè)計的施工技術(shù)要求及規(guī)范原則

回填灌漿采取“推趕式灌漿法”,從下游向上游逐排施工,在同排上分兩序進行,即先Ⅰ序,后Ⅱ序。在表孔溢洪洞的頂拱處加密深入基巖10cm的回填灌漿孔?？着?、距為1.5m×1.5m,矩形布置;防滲標準均滿足設(shè)計規(guī)范要求。

(2)固結(jié)灌漿的設(shè)計施工技術(shù)要求及規(guī)范原則

在表孔溢洪洞拱形一周布置固結(jié)灌漿孔,孔排、距為3.0m×3.0m;孔深深入基巖4m,矩形布置;防滲標準均滿足設(shè)計規(guī)范要求。固結(jié)灌漿施工依據(jù)“環(huán)間分序,環(huán)內(nèi)加密”的原則,從下游向上游隔排施工。環(huán)間分兩序,環(huán)內(nèi)分兩序,即先進行Ⅰ序環(huán)的Ⅰ序孔,然后進行Ⅰ序環(huán)的Ⅱ序孔,再進行Ⅱ序環(huán)的Ⅰ序孔,最后進行Ⅱ序環(huán)的Ⅱ序孔施工。

(3)回填灌漿孔施工工藝流程

布孔—鉆孔—鉆孔沖洗—灌漿—封孔

(4)固結(jié)灌漿孔施工工藝流程

布孔—鉆孔—鉆孔沖洗—壓水試驗—灌漿—封孔

3施工質(zhì)量保證措施

3.1漿液質(zhì)量控制

灌漿施工前,應(yīng)對水泥進行檢驗,檢驗結(jié)果應(yīng)滿足規(guī)范要求。灌漿施工過程中,還應(yīng)隨時抽檢,受潮結(jié)塊的水泥不能用于灌漿;同時還應(yīng)抽測漿液的比重,采用經(jīng)檢驗合格的液體密度計進行檢測,不符合要求的水泥漿不能用于灌漿。

3.2灌漿方法及灌漿壓力

灌漿采用孔口循環(huán)、孔內(nèi)純壓式的方法進行全孔一次性灌漿法,灌漿機采用BW-250型泥漿泵壓送漿液。止?jié){塞采用擠壓式機械塞,灌漿管采用高壓鋼編管。灌漿壓力按設(shè)計及規(guī)范要求執(zhí)行,回填灌漿采用0.3~0.4MPa;固結(jié)灌漿采用0.3~0.5MPa。

3.3灌漿結(jié)束及封孔

回填灌漿在達到設(shè)計壓力的情況下,單位吸漿量每分鐘小于等于0.4L時,再延續(xù)30min。在每個灌漿孔全孔灌漿結(jié)束后,應(yīng)對灌漿孔進行封孔。采用壓力灌漿封孔法對基巖部分進行封孔,封孔壓力采用該孔段的灌漿壓力。封孔時將射漿管下入距孔底約0.5m處,用泥漿泵壓入0.5:1的濃水泥漿,將孔內(nèi)的水和稀漿全部置換出來,待孔口返出濃漿時停止注漿,安裝止?jié){塞,繼續(xù)灌注0.5:1的濃漿,進行壓力灌漿封孔;頂拱封孔和水平孔封孔采用壓力灌漿封孔法對基巖部分進行封孔,封孔壓力采用該段灌漿壓力。用泥漿泵壓入0.5:1的濃漿進行壓力封孔。砼部分采用1:1的水泥砂漿進行封孔,除頂拱以外的基本孔用1:1的水泥砂漿封孔?？卓诓糠钟帽樯皾{封孔抹平即可。

固結(jié)灌漿封孔標準和回填灌漿相同。

4施工效果檢查

4.1外觀檢查

每個單元工程灌漿全部結(jié)束后,立即整理資料,報送至監(jiān)理部,由監(jiān)理工程師布設(shè)檢查孔,檢查孔的孔數(shù)不低于灌漿孔總數(shù)的5%。

回填灌漿檢查孔在各單元灌漿結(jié)束3~7d后進行,采用自上而下一段鉆孔壓漿試驗方法進行,壓漿實驗采用單孔注漿試驗。向檢查孔注入2:1的水泥漿,在規(guī)定灌漿壓力下,開始10min的注入量應(yīng)不大于10L,否則應(yīng)采取補強措施。最后對檢查孔進行灌漿和封孔。

固結(jié)灌漿檢查孔在各單元灌漿結(jié)束3~7d后進行,立即整理資料,報送至監(jiān)理部,由監(jiān)理工程師布設(shè)檢查孔,檢查孔的孔數(shù)不低于灌漿孔總數(shù)的5%。采用單點法常規(guī)壓水試驗,并輔以巖體聲波測試,檢查孔壓水試驗透水率值應(yīng)不大于3Lu。

4.2檢驗檢測

檢查孔按灌漿孔總數(shù)5%以上布設(shè),根據(jù)壓水試驗結(jié)束均小于設(shè)計防滲標準3Lu,均滿足和符合設(shè)計規(guī)范要求。

4.3質(zhì)量檢驗結(jié)果

0+015.086~0+139.055共計4個回填灌漿單元工程,檢查孔14個,單孔注漿試驗14段,通過質(zhì)量檢查,14段壓水試驗的透水率值均小于3L(最大值8.7L,最小值2L,平均值6.63L)。

0+015.086~0+139.055和0+677.50~0+698.663共計7個固結(jié)灌漿單元工程,檢查孔42個,壓水試驗54段,通過質(zhì)量檢查,54段壓水試驗的透水率值均小于3Lu(最大值2.91Lu,最小值0.11Lu,平均值1.42Lu)。

0+015.086~0+139.055共計4個回填灌漿單元工程,檢查孔14個,單孔注漿試驗14段,通過質(zhì)量檢查,14段壓水試驗的透水率值均小于3L(最大值8.7L,最小值2L,平均值6.63L)。

5灌漿效果分析

5.1回填灌漿資料分析

分析單位注入量資料,從回填灌漿各次序孔灌漿成果資料看:其回填灌漿基巖灌漿總進尺884.09m,平均單位注入面積7.45kg/m2。Ⅰ序基巖灌漿總進尺357m,平均單位注入面積7.77kg/m2。Ⅱ序基巖灌漿總進尺527.09m,平均單位注入面積7.14kg/m2。Ⅰ、Ⅱ序呈遞減趨勢,遞減率40.4%.

回填檢查孔基巖灌漿總進尺8.07m,最大單位注入面積4.2kg/m2,最小單位注入面積1.15kg/m2,平均單位注入面積2.46kg/m2。較基本孔減少68.3%。

5.2固結(jié)灌漿資料分析

透水率資料分析,固結(jié)灌漿前壓水試驗46段,透水率最大值435.2Lu,透水率最小值4.1Lu,平均值為13.97Lu。

固結(jié)檢查孔壓水試驗54段,透水率最大值2.91Lu,透水率最小值0.11Lu,平均值為1.42Lu。均滿足和符合設(shè)計規(guī)范要求,且較灌漿前透水率減少92.4%。

單位注入量資料分析,固結(jié)灌漿各次序孔灌漿成果資料看:其固結(jié)灌漿基巖灌漿總進尺4077.63m,最大單位注入量為22483.06kg/m2,平均單位注入量42.34kg/m2。Ⅰ序基巖灌漿總進尺1966.98m,平均單位注入量51.51kg/m2。Ⅱ序基巖灌漿總進尺2110.65m,平均單位注入量33.79kg/m2。Ⅰ、Ⅱ序呈遞減趨勢,遞減34.6%。

5.3單元工程質(zhì)量評定

表孔溢洪洞灌漿共計11個單元。其中回填灌漿優(yōu)良單元工程4個,固結(jié)灌漿優(yōu)良單元工程7個,通過質(zhì)量檢查評定,回填和固結(jié)灌漿質(zhì)量均達到優(yōu)良標準,其中優(yōu)良單元工程11個,合格率100%,優(yōu)良率100%。透水率資料分析,固結(jié)灌漿前壓水試驗46段,透水率最大值435.2Lu,透水率最小值4.1Lu,平均值為13.97Lu。

5.4灌漿效果分析

通過對回填灌漿及固結(jié)灌漿的資料綜合分析,其均符合設(shè)計規(guī)范技術(shù)要求的灌漿規(guī)律,在隧洞灌漿施工過程中效果非常明顯,各項技術(shù)指標均滿足設(shè)計規(guī)范要求。

6結(jié)語

通過本工程實踐表明隧洞灌漿基礎(chǔ)防滲處理技術(shù),在水利工程隧洞灌漿施工過程中效果非常明顯,適應(yīng)性強。由于水泥灌漿的效果比較可靠,成本比較低廉,結(jié)石強度不高,故多用于砂礫層的防滲灌漿。