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1、刍议可控性灌浆在围堰基础防渗中应用 摘要：采用控制性灌浆技术能够确保了围堰防渗闭气施工快速、经济、可靠，成功地解决了围堰防渗灌浆难题。本文探讨了可控性灌浆在围堰基础防渗中的应用，供相关人员参考。关键词：可控性灌浆，膏状浆液，围堰，防渗。中图分类号：TU644文献标识码：A文章编号：一、可控性灌浆发展及其工艺1膏状浆液及其作用水泥膏浆是在水泥浆中掺入一定量的粘土、膨润土、粉煤灰等掺合料及少量外加剂而构成的低水灰比的膏状浆液,从而改变浆液的流动性、黏度等指标,使浆液具有很大的屈服强度和塑性黏度,是典型的宾汉
2、流体,用速凝水泥膏浆灌浆时,则形成明显的扩散前沿,在扩散前沿水泥凝固以后,膏浆就形成坚硬而密实的水泥结石体,在其后面的空洞就会被膏浆完全充填灌满,适用于有中等开度(如10~20cm)渗漏通道的一定流速、大流量的堆石体渗漏地层。通过速凝剂调节水泥膏浆的凝结时间,可以解决普通水泥膏浆在水下凝结时间长、不利于动水下堵漏施工的难题。同时,由于浆液扩散范围可控,可以减少因浆液过度扩散而造成的浪费,提高灌浆有效性和经济性。72原理和方法采用分排分序加密灌浆的方式,对于大空洞、架空部位先采用灌注膏状浆液进行封堵,后序排
3、、孔根据情况改用扩散性好的浆液,遵循由稀变浓的原则进行,灌浆工艺视情况可采取孔口封闭、自上而下分段、自下而上分段等灌浆工艺,并且几种工艺可灵活采用。可控性灌浆是一种采用了高效填充材料、结合多种灌浆材料和采取多种灌浆工艺的综合处理手段,其核心思想就是先采用膏状浆液等扩散度低的浆液封闭大的灌浆通道,限定浆液的扩散范围,为后期采用水泥浆、粘土浆填充灌覆盖层孔隙和封闭小的通道,以期形成可靠的灌浆防渗帷幕。其他的施工技术和常规灌浆基本一致,并根据实际情况调整。3控制性灌浆参数确定土石围堰的控制性灌浆一般可采用如下参
4、数:(l)孔深。根据基坑开挖深度,一般深人基岩0.5~1.0m,基岩风化严重时深人1.5~2.0m。(2)灌浆孔距。根据防渗要求及水泥浆液在砂砾石地层中的流动情况,孔距在1.0m时灌浆效果较好。(3)排距及排数。在丘陵及平原地区,由于河流流速缓慢,水位差不大,因此布置单排灌浆孔即能满足强度要求。而峡谷地区由于河流狭窄,水流速度大,水位差大,7地层架空严重,应布置为双排帷幕灌浆。(4)施工次序。分为两序施工,先施工一序孔,后施工二序孔;对于双排布里的部位,先施工背水排,后施工迎水排。为保证在灌浆过程中两孔不
5、出现相互串浆,一序孔一般相隔4个孔以上进行灌浆。(5)灌浆压力。灌浆压力的确定一般根据水头大小而设计。按照所承受的水头大小确定一序孔灌浆压力,一序孔灌浆压力设计为最高洪水位相应的水头压力,二序孔在一序孔的基础上提高20%左右。(6)浆液水灰比。由于围堰填筑料为松散堆积体,颗粒之间间隙大,使用浓浆(或者加外加剂)将主要空隙充填,然后再用稀浆对小的渗水点进行封堵灌注。一序孔采用0.5：1的浆进行灌注,二序孔首先使用1：1的浆液开灌,根据情况变为0.5：1的浓浆。对于可灌性较差的地层,适当变稀浆液浓度。二、工程
6、实例1工程概况思林水电站位于贵州省东北部,乌江干流中游。上下游围堰均为混凝土面板土石过水围堰,围堰覆盖层厚度较厚由于两岸坝肩开挖石渣下河,河床中部均为大粒径块石,无软弱夹层,河床覆盖层和围堰填筑料物理力学指标均较高。覆盖层结构松散,级配不良,架空层多,透水性强,同时,7上下游有一定的水位差,覆盖层水流速度较大。2可控性灌浆孔布置根据堰体结构、最大水头要求、堰基地质条件等情况,上、下游围堰均布置两排闭气灌浆孔。上游围堰灌浆轴线长143m,灌浆施工平台高程为381.4m。两排灌浆孔排距为1.5m,143孔/排
7、,分三个次序施工。灌浆面积为3277m2。下游围堰灌浆轴线长152m,灌浆顶高程为370.0m。设计灌浆孔为两排,排距为1m,152孔/排,分三个次序施工。灌浆面积为1298m2。3施工程序先施工下游排,再施工上游排,经上、下两排灌浆处理后,根据堰体漏水情况,进行资料分析,吸浆量大的地段,龙口段、深槽地段,大块石架空段等仍达不到要求的,施工中间的第三排孔,第三排孔先施工iv序孔,其他视施工的情况及效果而决定是否施工(为补强孔)。4施工方法和工艺流程(1)可控灌浆边排和中间排一序孔采用冲击钻跟套管钻进,孔径
8、为Φ146mm,一径到底,自下而上分段灌浆,其工艺流程为:测量放样→设备就位→一次钻至设计孔深→起钻杆→千斤顶起拔套管→第一段灌浆→千斤顶起拔套管→第二段灌浆→千斤顶起拔套管→……孔口段灌浆→7结束灌浆→封孔。灌浆浆液为水泥浆和膏状浆液,在其他复杂地层灌注含特殊材料的混合浆液。灌浆段长为2~5m,灌浆采用0.5~0.8MPa的进浆压力,在设计压力下,当注入率小于1L/min时,继续灌注30min,结束本段灌浆,或灌段耗灰量达2
