高压摆喷灌浆技术在水库除险加固工程中的应用.pdf

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1、２０１６年第１３期（总第１９０期）江西建材水利工程高压摆喷灌浆技术在水库除险加固工程中的应用■张专政■桐城市水利局金神水利站，安徽桐城２３１４４０摘要：本文通过结合狮山水库除险加固工程实例，针对该工程心墙具有弱～中２高压摆喷灌浆防渗墙施工等透水性，填筑质量不能满足土石坝防渗体质量要求，提出采取高压摆２．１施工设备的选择喷灌浆施工技术处理，为同类水库病险问题提供参考实例。本工程选择三管法高压摆喷施工设备，喷管直径Φ９１ｍｍ，高压水关键词：防渗处理高压摆喷试验墙高压摆喷灌浆除险加固泵为３ＤＺ系列卧式（额定压力５０Ｍｐａ，水流量７５Ｌ／ｍｉｎ），高喷钻孔采用ＸＵ－１５０型钻机成孔。狮山水库位于桐城

2、市市区北部１１ｋｍ处的吕亭镇狮山村境内，属菜２．２高喷灌浆材料子湖流域孔城河的二级支流双龙河中游（杨河段右岸）。水库集水面积高压喷射浆液选取４２．５Ｍｐａ普硅水泥，同时在水泥中添加３％水２３０．３４ｋｍ，总库容４４．６６万ｍ，是一座以灌溉为主，结合防洪、养殖等综泥重量的膨润土以减缓水泥浆液沉淀速度，高压喷射浆液拌和用的水合利用的小（２）型水库。质应按ＪＧＪ６３－８９第３．０．４条的规定执行，各种外加剂的质量应符合根据勘探，狮山水库心墙主要由黄褐色及灰色砾质粉质粘土、砾质ＤＬ／Ｔ５１００—１９９９的相关规定，其掺量应通过室内试验和现场试验确砂质粘土、砾质重壤土、砾质中壤土等组成，心墙顶高程平坝

3、顶。土体定。拌制完成后的浆液应严格控制其存放时间小于２小时，超时存放呈可塑状态，从标准贯入击数看，心墙填筑均匀，土体中夹杂有较多小按降低标号使用或按废浆处理。砾石。根据室内颗分试验成果，土体中细砾石含量４％～３２％，平均为２．３施工工艺１６．１％，砂粒含量１５％～４４％，平均为２９．３％，粉粒含量１２％～４３％，钻孔的孔径与喷射管外径相适应，较喷射管外径大２～４ｃｍ，采用平均为２８．８％粘粒含量１５％～３６％，平均为２５．８％，筑坝土料不满足Φ１３０ｍｍ。钻孔顺序依据有利于高喷成墙和方便施工的原则安排，分两土石坝防渗体土料质量要求。根据野外注水试验成果，心墙一般渗透序施工。开孔孔位偏差要求不

4、大于３ｃｍ。钻孔前应当确保钻机基座水系数在１．３９Ｅ－０３～３．５８Ｅ－０５ｃｍ／ｓ之间，具有弱～中等透水性，填筑平，立轴垂直。钻进施工中应当随时对其位置采取复测。如实测孔斜质量不能满足土石坝防渗体质量要求。超过上述标准值即视为不合格孔，须采取措施进行纠正或重新钻孔。１高喷防渗墙布置为精确定位孔向和有利于纠偏，测孔斜的同时测出孔的方位角。钻进根据类似工程经验，本工程高喷防渗墙采用三管法分序施工。高时应当对孔位、孔深等采取详细记录，便于高喷时对不同的地层采取相喷孔距由试验确定，以选定布孔方式、孔距、孔深、压力（浆压、水压和气应的技术措施。钻孔的有效深度超过设计墙底深度至少０．５ｍ。施工压）、浆

5、液比重、提升速度以及旋摆速度等工艺参数。施工时具体参数时每隔七个Ⅰ序孔设一先导孔，采取芯样、划分地层，确定孔深。钻进通过灌浆试验后进一步确定。高喷灌浆试验、施工、检测严格按《水利暂停或终孔待喷时，孔口加盖保护，若时间较长采取措施防止塌孔。由水电工程高压喷射灌浆技术规范》（ＤＬ／Ｔ５２００－２００４）要求执行。控制桩用经纬仪测试高喷轴线，用钢尺确定每个高喷孔的孔位。本工狮山水库大坝加固工程高压摆喷防渗试验墙，试验墙布位在大坝程采用ＸＵ－１５０型钻机钻孔，土层使用泥浆固壁造孔，鱼尾钻头。左端，设置四孔三槽，防渗墙顶高程８２．９６ｍ，底高程７８．９６ｍ，深度为钻孔完成后采取制浆，一搅采用自制高速搅

6、拌机制浆，二搅（储浆４．０ｍ，摆喷墙折接，偏角１５°，摆角３０°，孔距１．０ｍ、１．２ｍ、１．４ｍ各一槽。桶）采用低速搅拌机，防止水泥浆沉淀。制浆完成后，采用Φ９１钢管，通过现场开挖：１ｍ孔位墙体搭接０．２８ｍ，１．２ｍ为０．３ｍ，１．４ｍ未搭接３ＤＺ高压水泵采取喷浆，但喷浆施工参数应当由试验确定。上，墙体最小厚为０．２ｍ，最大厚度为０．４ｍ。试验参数如表１所示。为确保灌浆施工质量，应当严格控制灌浆流程，先在地面试喷并调通过前期地质勘探资料以及现场试验综合分析论证，最终确定高整喷射方向，压力达到规定值时，检查高压射流压力、喷嘴形状和直径、喷防渗墙总长度１４８．８ｍ，单排轴线布置，孔距为１．２

7、ｍ，墙顶高程初定高压管路和高压泵系统工作是否正常。通过试喷选定合适的高压喷嘴为８１．５ｍ，墙底进入基岩１．０ｍ，钻孔最大深度为１７ｍ。和检查供风、水和供浆系统及其管路是否畅通。喷头下到设计深度，调表１高压摆喷防渗墙试验值整好喷射方向，先按规定参数送浆、气、水进行静喷，待浆液返出孔口、情况正常后方可按规定速度进行高喷灌浆。开始或恢复喷射时，先送浆、后送水、再送风；停止喷射时，先停水、后停浆、再停风。喷射灌浆连续