傅海根
浙江省常山县紫港街道社会事业服务中心
浅析帷幕灌浆质量控制
傅海根
浙江省常山县紫港街道社会事业服务中心
本文概述了帷幕灌浆工程的内涵,并结合实际工程案例对水库工程中帷幕灌浆施工及其质量控制进行了详细分析,以供参考。
水库工程;帷幕灌浆工施工;质量控制
水库作为水利工程中的重要组成部分,具有供水、防洪、发电、灌溉等重要作用,其大坝的安全关系到周边百姓的生命财产安全,因此,维护大坝的安全就显得尤为重要。而帷幕灌浆是大坝基础防渗加固处理中非常有效的方法之一,在水库大坝基础中建造防渗帷幕灌浆,应用成本较低,安全性高,可有效防止坝基渗漏,从而确保水库坝基的渗透稳定。
帷幕灌浆工程在水利工程防渗处理中有着较为广泛应用,施工技术通过帷幕灌浆技术的应用,使得水利工程防渗性能得到切实提升,强化水利工程建设的经济效益和社会效益。施工技术人员在相应位置进行打孔处理,向孔内注入预先配置好的混合材料,混合材料冷却凝固后构成了新的防渗体系。帷幕灌浆施工存在众多关键点,施工技术应用难度性较强,施工技术人员只有严格把握这些关键点才能加强施工技术应用的专业化、规范化。
徐家塘水库位于常山县紫港街道大弄口村,水系属钱塘江流域常山港支流枧头溪。是一座以灌溉为主,兼顾防洪、养殖等综合利用的小(2)型水库,灌溉面积1200亩。水库坝址以上集水面积1.76km2,主河道总长2.9km,河道比降0.74%。水库正库蓄水位96.83m3,正常库客26.96万m3,设计洪水位为97.70m,相应库容38.16万m3,校核洪水位为98.05m,总库容43.04万m3。经多次现场检查及通过工程地质勘察等,现状该水库存在的主要问题:1.大坝存在坝基渗漏及坝肩渗漏,2.坝肩、主坝坝基渗漏严重;主坝填土压实度低,3.主坝上、下游坡的抗滑稳定安全不能满足规范要求。
3.1 施工前准备工作
正式进行帷幕灌浆施工前,现场先钻两个有代表性的孔位作注、压水及灌浆实验,提供实验成果资料,以便对下面初拟的灌浆方法以及要求进行修正。
3.2 灌浆材料和泥浆
使用525#普通硅酸盐水泥,水泥品质必须符合现行的国家标准及有关部颁标准的规定,对水泥细度的要求为通过80um方孔筛余量不大于5%。运至工地的水泥,应有制造厂的品质实验报告,并按规定进行抽验。
采用纯水泥浆液,施工中如遇特殊地质条件,根据需要,可采用混合将液。
制造材料必须称量,称量误差小于5%。浆液必须搅拌均匀并测定浆液密度,浆液在初凝前30分钟用完。
3.3 钻孔
灌浆钻孔采用回旋式钻机钻进土层应用干法造孔,不得用清水循环钻孔;灌浆钻孔位置与设计位置的偏差不得大于10cm。实际孔位有记录,孔深应符合设计要求;灌浆选用比较小的孔径,钻孔孔壁平直完整;灌浆钻孔必须保证孔向准确,钻机安装必须平正稳固,钻孔宜埋设孔口管,钻机立轴和孔口管的方向必须与设计孔向一致;钻孔孔底的偏差值不得大于以下规定:钻孔孔底最大允许偏差。孔深20m,最大允许偏差0.25m。
3.4 钻孔冲洗、裂隙冲洗和压水试验
灌浆孔在灌浆前要进行钻孔冲洗,孔内沉积厚度不得超过20cm;灌浆孔在灌浆前采用压力水进行裂隙冲洗,直到回水清净为止。冲洗压力为0.2~0.4MPa,孔顶取小值,孔底取大值;灌浆采用自下而上分段灌浆法时,先导孔要自上而下分段进行压水试验,各次序灌浆孔在灌浆前全孔要进行一次钻孔冲洗和裂隙冲洗。
3.5 灌浆方法和灌浆方式
灌浆采用自下而上分段灌浆法,灌浆段长度为5m,如遇特殊情况可适当缩短和延长,但段长不超过10m;灌浆采用循环式,射浆管距孔底不得大于50cm;灌浆段的长度因故超过10m,对该段宜要用补救措施。
3.6 灌浆压力和浆液变换
灌浆压力通过灌浆实验调整确定,帷幕灌浆压力初步确定如下:帷幕孔顶段为0.3-0.5MPa,在灌浆过程中注意观察灌浆周围情况,如有异常情况则要停止灌浆或减少灌浆压力。灌浆要尽快达到设计压力,但注入率大时应分级升压。灌浆浆液的浓度由稀到浓,逐级变换,灌浆浆液水灰比采用5:1、3:1、2:1、1:2、0.8:1、0.6:1、0.5:1共7个比级。
当灌浆压力保持不变,注入率持续减少时,或当灌入不变而压力持续升高时,不得改变水灰比;当某一比级浆液的注入量已达300L时以上或灌注时间已达1h,而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时,应改浓一级;当注入率大于30L/min时,可根据具体情况越级变浓。灌浆过程中,灌浆压力或注入率突然改变较大时,要立即查明原因,采取相应的措施处理。
3.7 灌浆结束标准和封孔方法
灌浆采用自下而上分段灌浆法时,继续灌注的时间可相应地减少为30min和60min,灌浆可以结束;灌浆孔封孔采用“压力灌浆封孔法”。
3.8 特殊情况处理
灌浆过程中发现串浆时,如串浆孔具备灌浆条件,可以同时进行灌浆,应以一泵灌一孔,否则应将串浆孔用塞塞住,待灌浆孔灌浆结束后,串浆孔再行扫孔、冲洗,而后继续钻进和灌浆;灌浆工作必须连续进行,若因故中断,可按照下述原则进行处理:应及早恢复灌浆,恢复灌浆时,应使用开灌比级的浆液进行灌注,恢复灌浆后,如注入率较中断前的减少很多,且在短时间内停止吸浆,应采取补救措施,灌浆过程中如回浆变浓,要换用相同水灰比的新浆进行灌注,如遇到集中漏水通道,可采用先投入碎石、砂、然后再灌注浆液等措施,待凝后,扫孔,再灌。
综上所述,帷幕灌浆施工技术是一项应用范围广、实用性强的技术,对保证水库的安全运行起着重要作用。在水库大坝帷幕灌浆施工中,要结合工程的实际情况,合理设计帷幕灌浆施工方案,在施工过程中,应严格遵守帷幕灌浆施工的相关范要求,同时还要做好施工的质量检查和控制工作,从而确保帷幕灌浆施工质量,保障水库大坝的质量及正常使用性能,为我国社会经济的持续性发展提供坚实的保障。
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[2]刘俊红.帷幕灌浆施工技术在坝基加固中的应用[J].江西农业,2016,21:41.
[3]李宏伟.水库大坝帷幕灌浆施工工艺分析[J].湖南水利水电,2015(04).