阐述某水工隧洞回填及固结灌浆施工技术的应用.doc

阐述某水工隧洞回填及固结灌浆施工技术的应用
谭艳
广西安信水利勘察设计有限公司
摘要:文章以某水工隧洞为例，详细介绍了灌浆技术施工工艺及其应用情况，通过质量检查,隧洞灌浆效果非常明显,适应性强,成本比较低廉,结石强度不高,可用于砂砾层防渗。
关键词:隧洞灌浆；防渗处理；施工质量；灌浆效果
1、工程概况
某水利枢纽位于河流中下游河段的山峡谷中,由大坝、表孔溢洪洞、引水发电洞、中孔泄洪洞、深孔排沙放空洞和发电厂房组成。拦河坝为粘土心墙坝,坝顶高程1000m,最大坝高105m。水库调节库容12.32X108m3,调洪库容2.57X108m3,死库容3.2X108m3。排沙放空洞位于联合进水口1#、2#发电洞中间,高程低于1#、2#发电洞8m多(洞底高程930m,洞顶高程936.5m),主要用于排砂放空,在汛期有泄洪功能。本文主要针对隧洞回填及固结灌浆技术在该工程表孔溢洪洞基础防渗处理中的应用进行阐述。
2、隧洞回填及固结灌浆施工
2.1设备配置
该水库表孔溢洪洞灌浆主要投入了4台2PC型地质钻机和2台B100型潜孔钻用于主体工程施工。另外投入3台YGJ-340型双层立式搅拌机,3台BW-250型泥浆泵,1台12立方空压机,1台5T卷扬机,潜水泵及污水泵各2台,以及电焊机,交通车辆等。
2.2施工技术设计要求
(1)钻头
根据设计要求,隧洞灌浆施工中,手风钻和B100潜孔钻孔径40mm,钻头直径取38mm,2PC型地质钻机-孔径75~110mm,钻头直径取80mm。
(2)垂直度
施工前应用水平尺、经纬仪检验校正。使钻杆垂直,垂直度误差不得大于2。
(3)浆液配制
灌浆浆液采用425#抗硫酸盐水泥,通过80mm方孔筛的筛余量小于2%,拌浆桶采用高速搅拌机,转速为1400转/min的速度,储浆桶采用YGJ-340型双层立式搅拌机,高速搅拌机内水泥浆液应筛后放入低速搅拌桶内使用,浆液浓度采用重量比为3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1共6个比级,通过计算确定各比级的浆液配合比,施工中为计量准确,同时便于施工,水泥应以整袋加入,不足整袋应以台秤称量。
水泥浆液的配制应严格控制水灰比,施工中可根据土层性质及室内实验数据初步确定,然后根据现场施工情况修正。本工程施工回填灌浆采用0.5:1;固结灌浆采用3:1、2:1、1:1、0.5:1;均满足设计要求。150L和272L搅拌机浆液配合比分别见表1、表2。
表1150L搅拌机浆液配合比

(4)灌浆材料
主要采用32.5R抗硅酸盐水泥,孔口一般采用丙乳酸砂浆。
(5)设计规范范围要求
回填灌浆孔深为深入围岩10cm;固结灌浆孔深为深入围岩4m。
2.3施工工艺
隧洞灌浆——表孔溢洪洞灌浆工程:本着“先回填,后固结”的原则。先进行洞顶回填灌浆施工,待回填灌浆施工结束并经质量检查验收后,再进行该部位的固结灌浆施工。
(1)回填灌浆设计的施工技术要求及规范原则
回填灌浆采取“推赶式灌浆法”,从下游向上游逐排施工,在同排上分两序进行,即先I序,后II序。在表孔溢洪洞的顶拱处加密深入基岩10cm的回填灌浆孔。孔排、距为1.5mX1.5m,矩形布置;防渗标准均满足设计规范要求。
(2)固结灌浆的设计施工技术要求及规范原则
在表孔溢洪洞拱形一周布置固结灌浆孔,孔排、距为3.0mX3.0m;孔深深入基岩4m,矩形布置;防渗标准均满足设计规范要求。固结灌浆施工依据“环间分序,环内加密”的原则,从下游向上游隔排施工。环间分两序,环内分两序,即先进行I序环的I序孔,然后进行I序环的II序孔,再进行I序环的I序孔,最后进行II序环的II序孔施工。
(3)回填灌浆孔施工工艺流程
布孔——钻孔——钻孔冲洗——灌浆——封孔
(4)固结灌浆孔施工工艺流程
布孔——钻孔——钻孔冲洗——压水试验——灌浆——封孔
3、施工质量保证措施
3.1浆液质量控制
灌浆施工前,应对水泥进行检验,检验结果应满足规范要求。灌浆施工过程中,还应随时抽检,受潮结块的水泥不能用于灌浆;同时还应抽测浆液的比重,采用经检验合格的液体密度计进行检测,不符合要求的水泥浆不能用于灌浆。
3.2灌浆方法及灌浆压力
灌浆采用孔口循环、孔内纯压式的方法进行全孔一次性灌浆法,灌浆机采用BW-250型泥浆泵压送浆液。止浆塞采用挤压式机械塞,灌浆管采用高压钢编管。灌浆压力按设计及规范要求执行,回填灌浆采用0.3–0.4MPa;固结灌浆采用0.3–0.5MPa。
3.3灌浆结束及封孔
回填灌浆在达到设计压力的情况下,单位吸浆量每分钟小于等于0.4L时,再延续30min。在每个灌浆孔全孔灌浆结束后,应对灌浆孔进行封孔。采用压力灌浆封孔法对基岩部分进行封孔,封孔压力采用该孔段的灌浆压力。封孔时将射浆管下入距孔底约0.5m处,用泥浆泵压入0.5:1