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1、2002年增刊探矿工程(岩土钻掘工程)297昌马水库工程排砂洞固结灌浆施工分析王兴福(甘肃省水利水电勘测设计研究院一分院,甘肃张掖734000)摘要:介绍了昌马水库枢纽工程概况以及排砂洞固结灌浆施工工艺,并对灌浆效果进行了分析。关键词:昌马水库;排砂洞;固结灌浆;浆液配比中图分类号:TV543文献标识码:B文章编号:1000-3746(2002)S1-0297-031工程概况及地质条件按环向分序、环内加密的原则进行。昌马水库枢纽工程位于疏勒河昌马峡进口下游2.1固结灌浆孔位及次序布设1.36km处,距兰新铁路线玉门镇车站约51km。排砂洞固结
2、灌浆孔为径向布置,设计奇数环为该工程以农业灌溉为主,兼顾工业用水和发电,是疏Ⅰ序环,偶数环为Ⅱ序环,环间距2.0m,设计同一勒河综合开发项目的龙头骨干工程。主要建筑物有环上孔距2.09m,孔向洞中心每隔30°呈放射状分一座高54.8m、长366.0m的壤土心墙砂砾石坝,布,每环12个孔,最大孔深为11m,最小孔深为6.7一条位于右岸长400.0m、直径8.0m的排砂洞,一m,终孔孔径≮50mm,参见图1。条位于左岸长514.0m、直径5.5m的发电引水洞,一座位于左岸带3孔闸门的岸边溢洪道,一座装机容量为14.5万kW的坝后发电站及变电站。排
3、砂洞施工前期作导流洞,该隧洞于1998年10月贯通,同年11月桩号0+040～120m段发生塌方,1999年隧洞塌方段外部0+053～110m段经灌浆处理后,于2000年4月6日二次贯通。排砂洞岩石由奥陶系火山碎屑岩及灰岩夹凝灰质角砾岩等坚硬岩石分布组成,由于受多次构造影响,岩层扭曲剧烈、裂隙发育,原围岩类别属Ⅱ～Ⅲ类,局部Ⅳ类,隧洞塌方后,改变了原岩石力学性质。图1钻孔布置图本次灌浆的主要目的:填充混凝土的干缩所产生的2.2灌浆材料缝隙,充填砼的不密实部位,改善岩石的力学性能,根据设计要求,灌浆材料选用525硅酸盐水泥,提高岩体的弹性模量,
4、增加围岩的完整性。水泥存放时间≯3个月,不得使用受潮结块的水泥,我院与成都华水水电工程建设公司昌马水库施使用前应由实验室进行校核鉴定,符合质量要求方工局签订了排砂洞进口段固结灌浆施工分包合同。可使用。隧洞固结灌浆工程施工于2000年5月15日开始,到2000年8月25日完成桩号0+008～124m段固3排砂洞固结灌浆施工结灌浆工作,历时3个多月,完成工程量8185.8m,3.1台车在排砂洞的适用条件其中灌浆孔804个,深度7940.5m,检查孔24个,根据排砂洞特性,我们自制台车,使台车适应以深度245.3m。下2个条件:(1)排砂洞固结灌浆
5、孔为径向布置,台车上的钻机在能保证顶拱300°范围各个角度钻进2固结灌浆孔设计的同时,还应能满足孔深、孔径的要求;(2)由于灌浆固结灌浆施工分2序进行,钻孔按梅花型布置,收稿日期:2001-11-23作者简介:王兴福(1956-),男(汉族),甘肃武威人,甘肃省水利水电勘测设计研究院一分院工程师,钻探工程专业,从事勘测、岩土钻掘工程、水库、大坝防渗、灌浆施工工作,甘肃省张掖市民主东街,(0936)8233501。298岩土钻掘工程实录选辑2002年增刊孔采用预埋灌浆管的方式,所以钻机在能满足不同当全孔灌浆结束后即用浓浆(水灰比0.5或径向角度
6、要求的同时,还应能满足因预埋管的埋设0.4)封孔,下斜孔、下垂孔采用置换孔内稀浆的方偏差而产生的方位角和倾角的变化。法,直至孔内稀浆全部排出,再施以压力(压力为终台车固定在轨道上,前后移动比较方便,钻机安孔段灌浆压力),灌注30min才能结束封孔。上斜装在台车洞轴线中心位置,根据不同的钻孔角度位孔、倒垂孔采用闭浆封孔方法,闭浆灌注30min后,置,调整钻机凿岩系统,完全满足隧洞固结灌浆的施关闭阀门,待凝4～5h后,用人工将孔口阀门拆除,工。由于台车轨道安装拆除都很方便,使其在只配孔口空余部分用配料进行充填挤压抹平。备轨道的情况下就能完全满足施
7、工的要求。3.9特殊情况的处理钻机选用YG90型风动钻机或XY-2型钻机、在施工过程中所遇到的主要问题是由于预埋管MGJ-50型锚杆钻机,风动钻机使用时将其支架固标识不清,部分虽然有标识但方向与设计不符以及定在台车的中心位置上。灌浆设备安装在隧洞的进避开电缆管、观测仪器埋设部位等多方面因素的影口处,采用集中制浆,用高压灌浆泵送至施工现场,响,实际施工中在征得现场监理工程师和设计人员集中供风、供水。的同意后进行了适当调整。桩号0+040～137m段3.2钻孔为原塌方段,塌方处理时,隧洞外部0+053～120m采用50mm硬质合金钻头或56mm金
8、刚段进行了固结灌浆,隧洞开挖时采用锚筋、挂网、管石钻头钻进,清水作循环冲洗液。棚、钢支撑等永久性支护措施,给本次灌浆造孔增加3.3冲洗了难度,造孔过程中塌孔、埋钻、
