帷幕灌浆施工技术在砂砾石地层应用

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1、帷幕灌浆施工技术在砂砾石地层应用建筑技术兰:ChinaNewTechnologiesandProducts帷幕灌浆施工技术在砂砾石地层应用钱天寿(重庆市基础工程有限公司,重庆401120)摘要:近年来在砂砾石层帷幕灌浆施工技术取得了一定成果,但砂砾石地层的防渗处理是水电工程中经常遇到的难题.因此深厚应用砂砾石层防渗帷幕灌浆施工技术的研究有着重要的意义.本文只要介绍了帷幕灌浆施工技术在造孔,灌浆,质量检查等方面的的方法.关键词:帷幕灌浆;施工技术;砂砾石层中图分类号:TU74文献标识码:B前语.砂砾石地层在我国分布十分广泛.是水电工程

2、中常常遇见的复杂地层.砂砾石地层因其颗粒间胶绪l生差.渗透陛强,且渗透孔隙分布不均等复杂特征带来了容易垮塌,透水,管涌争一系列对工程不利的问题.帷幕灌浆技术由于工期短,见效快,适用面广,设备简单,占地面积小,对环境影响小,易于控制等优点.在大坝坝基防渗处理中得到广泛应用.过去有许多水电工程就是因为不能解决深厚砂砾石层的垂直防渗问题而迟迟不能上马.具体体现在垂直防渗的深度和厚鹿以及技术的保证率和施工手段与设备能力,材料陛能等方面.近年,帷幕灌浆的深度已达到超过100m,甚至200m的技术水平.随着水电开发向西南山区转移,在深厚砂砾石地

3、层上建坝现象越来越多.需要防渗处理的难度越来越大,也越来越复杂.采用帷幕灌浆的方法对砂砾层进行防渗处理.虽然有一些成功的工程实践,但无论在理论研究上还是在应用实践上都还存在很多问题.有待进一步完善和发展.1,技术难点近年.对于深厚砂砾石层防渗帷幕灌浆施工技术一直处于摸索阶段,有很多难题有待解决.主要体现在以下几方面:①钻孑L深度.坝基砂砾石层深厚,粒径不均.结构松散,造成钻孔时易塌孑L,难于钻进,经常会遇到大的漂石,孤石或块石,孑L斜难以控制,这也给钻孔机械带来极大的挑战,一方面要保证钻孔质量.另一方面要加快施工进度.保证工期要求.

4、②灌浆方法.由于深厚砂砾石层的复杂性.现有灌浆方法很难适合.灌浆质量无法保证,而且容易出现"抱管"现象.同时.难以确定合适的灌浆参数.如灌浆压力,灌浆段长划分以及浆液变换和结束标准等.③灌浆材料及浆液配比.由于结构松散,粒径不均,孔隙率变化大.很难选择一种适合的材料以及合适的浆液配比满足灌浆的质量要求.④质量检测.在深厚砂砾石层中,为满足防渗要求一般布置多排帷幕灌浆孔,多采用在墙内埋管中进行灌浆(墙幕结合形式),上部往往是空钻段,现行基岩帷幕灌浆的检查方法难以满足,需要一种适宜的检测方法.2,钻孔工艺砂砾石层一般都很松散,钻孑L时孑

5、L壁不稳定,易坍塌,通常采用护壁(泥浆固壁或套管护壁伟占进的方法.对于深厚砂砾石层,普通的护壁钻进难以奏效.在新疆下坂地工程中,最初拟采用传统的泥浆固壁和套管护壁的钻进方法.结果无法满足深孔钻灌的快速,安全要求.根据复杂坝基的实际地厨情况.经过不断试验研究,摸索出了一种综合钻孑L工艺:即采用SM一400型跟管钻机钻进至孔深35m.以下地层采用XY一42型岩芯钻机配金刚石钻头,泥浆护壁钻进.空钻段钻孔以岩芯管作为护壁套管.穿过严重失浆地层时,结合掏芯钻进法,堵漏式灌浆等工艺,变径钻进.以最后一级岩芯管陪径不小于91mm)作为下部灌浆段

6、护壁管;灌浆段钻进采用西76金剐石钻头,泥浆固壁钻进,孑L口不返浆时,则立即停止钻进.先进行灌浆,再往下钻进.这种方法极大地提高了钻孔速度和成孔率,充分发挥了各种设备的优势.可见,进行合理组合是解决深厚覆盖层钻孔的有效方法.同一种钻孔方法可以适应多种地层.如全断面牙轮钻头钻进多用于深度较小的固结灌浆,回填灌浆,接触灌浆等的钻孔.在较深的帷幕钻孔中较少采用.然而在四川冶勒工程中.在采用常规金刚石钻头清水钻进无法满足工程进度要求的情况下.大胆地选用了此方法.经过现场实践发现,牙轮钻非常适合在该地层帷幕灌浆施工中使用.而且钻灌施工的效率相

7、当高.据统计资料表明,牙轮钻头的施工效率平均可比金刚石钻头提高1—2倍.钻孔方法的选择要根据实际地层特点和砂砾石性质而确定,不能拘泥于固有方法和经验.通过以上两个工程实例.不难发现现有钻孔技术在经过优化组合,综合利用后完全能够满足目前深厚砂砾石层钻孑L的需要.3,灌浆方法3.1自上而下分段,循环灌浆过去,在砂砾石层中帷幕灌浆一般都采用循环钻灌法,预埋花管法,套管法等,这些方法对于深厚砂砾石层.特别是复杂的深厚砂砾石层而言.要么成本太高.要么很难实施.在新疆下坂地工程防渗帷幕灌浆试验中,在比选了"袖阀管灌浆法…'循环钻灌法""孔口封闭

8、,孔内循环灌浆法"之后,根据试验地层的地质条件.研发了一种"自上而下分段,循环灌浆"的灌浆方法.采用这种方法不仅可以解决成孔问题和灌浆的质量问题.更重要的是基本解决了灌浆过程中经常出现的"抱管"现象.减少了孔内事故,提高了施工效率.3