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基于砂砾石地基灌浆的设计与施工
目前许多水库大坝的基础都是砂砾石层,而作为坝体的砂砾石层基础,需要具有可靠的防渗性、足够的耐压性和一定程度的均质性。但天然的砂砾石层大都是松散的,其颗粒间的绝对空隙尺寸大,孔隙率高,这些砂砾石层若作为坝体基础,必然是透水的,并且基础的力学性能也不能满足其稳定的要求,所以作为坝体基础必须对其进行处理,改善它的各项性能。目前使用最广泛的手段是灌浆方法,其主要特点是:效果好,适用性强,施工较简单并且比较经济。
作业指导书(古河槽砂砾石灌浆)2
xxxx 水电站 古河槽补强帷幕灌浆施工作业指导书 1、说明 本作业指导书适用于 1#古河槽帷幕加排补强、 2#古河槽帷幕加排补强施工。 2、帷幕灌浆孔布置形式及工程量 帷幕补强设置为双排帷幕,孔间距 2m,排间距 1m,梅花形布置。 2#古河槽 0+195~0+215段在防渗墙顶增补一排、墙前增补一排。 1#古河槽共布设 100孔,2#古河槽共布设 90孔,帷幕处理深度为防渗墙底 面以上 10m砂砾石段、防渗墙底面以下 15m基岩段。所有灌浆孔孔位分布情况见 附表和附图。 3、钻孔 3.1、钻孔方式 帷幕钻孔采用跟管钻机或回转钻机、 金刚石钻头、泥浆护壁钻进, 上部非灌 段(空钻段)使用套管隔离。 3.2、孔斜控制 钻孔时保证孔位及孔向准确。开孔位置与设计孔位的偏差不应大于 10cm, 钻孔孔斜率按不大于孔深的 2%且孔底最大偏距不大于孔距。 3.3、钻孔编号、孔深、孔向以及孔排序的划分
开环以后,继续用清水或稀浆灌注5~l0min,再开始灌浆。花管的每一排射浆孔就是一个灌浆段,灌完一段,移动阻塞器使其出浆孔对准另一排射浆孔,进行另一灌浆段的开环和灌浆。
由于双层阻塞器的构造特点,可以在任一灌浆段进行开环灌浆,必要时还可重复灌浆,比较机动灵活。灌浆段长度一般为0.3~0.5m,不易发生串浆、冒浆现象,灌浆质量比较均匀,质量较有保证。国内外比较重要的砂砾石层灌浆多采用此法。其缺点是有时有不开环的现象,且花管被填料胶结后,不能起拔回收,耗用钢材较多;工艺复杂,成本较高。
前三种灌浆方法的灌浆结束后,应立即封孔,以防坍孔冒浆;预埋花管法则可在帷幕检查后集中进行封孔,但要孔口加盖进行保护。砂砾石地基灌浆,应根据各工程的具体条件和灌浆应达到的要求,通过灌浆试验,提出需要掌握的控制标准,用以指导灌浆施工。
施工程序是:边钻孔、边下护壁套管(或随打入护壁套管,随冲淘管内砂砾石),直到套管下到设计深度。然后将钻孔冲洗干净,下入灌浆管,再起拔套管至第一灌浆段顶部,安好阻塞器,然后注浆。如此自下而上,逐段提升灌浆管和套管,逐段灌浆,直至结束,如图3-16所示。也可自上而下,分段钻孔灌浆,缺点是施工控制较为困难。
采用这种方法灌浆,由于有套管护壁,不会产生塌孔埋钻事故。但压力灌浆时,浆液容易沿着套管外壁向上流动,甚至产生表面冒浆,还会胶结套筒造成起拔困难,甚至拔不出。
可灌性指砂砾石地基能接受灌浆材料灌入的一种特性。可灌性主要取决于地基的颗粒级配、灌浆材料的细度、浆液的稠度、灌浆压力和施工工艺等因素。砂砾石地基的可灌性一般常用以下几种指标衡量。
1)可灌比值M:
M=
式中D--受灌砂砾石层的颗粒级配曲线上相应于含量为15%粒径,mm;
--灌注材料的颗粒级配曲线上相应于含量为85%粒径,mm。
M值愈大,可灌性就愈好。一般认为,当M≥15时,可灌水泥浆;M=10~15时,可灌水泥粘土浆;M=5~l0时,宜灌含水玻璃的高细度水泥粘土浆。
2)砂砾石层中粒径小于0.1mm的颗粒含量百分数愈高,则可灌性愈差。当含量