高压旋喷注浆技术在舟坝水电站工程中的应用
高压旋喷桩在堤防大坝防渗中的应用

高压旋喷桩在堤防大坝防渗中的应用摘要:在近年的堤防大坝防渗处理施工中,高压旋喷桩施工技术以其优越的适应性和经济性,在堤防大坝工程中的应用越来越普遍。
本文主要对高压旋喷桩在堤防大坝防渗中的应用作具体论述,希望通过本文的分析研究,给行业内人士以借鉴和启发。
关键词:高压旋喷桩;堤防大坝;防渗应用引言某堤防大坝处于湿陷性黄土地区,受地质条件、水毁灾害等诸多因素影响,自建成通车以来,病害发生率较高,堤防养护部门经过多次维修,效果一直不理想。
局部已陆续出现沉陷、防排水设施损毁、坝体网裂、坑槽等病害。
高压旋喷桩是用高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合,形成连续搭接的水泥加固体,适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。
经过调查对比各种施工方案最终对沉陷较为严重采取高压旋喷桩处理方案。
1高压旋喷桩施工技术简介高压旋喷桩施工技术简介主要涉及原理和特点两个方面。
首先是技术原理。
高压旋喷桩工艺是在水泥搅拌桩施工技术的基础上发展而来的,通过改进注浆设备实现向层定向喷注高压水泥浆,并且由钻头带动喷射装置旋转、提升,将高压射流切削和冲击下来的与水泥浆拌合均匀,进而固化形成桩体。
并且在其固化过程中部分水泥浆会沿桩体周边层的孔隙扩散,不仅可以通过桩体自身赋予地基稳固的承载力,还通过挤压、固定桩周土体使高压旋喷桩和桩间土体成为相对稳定的受力结构,让复合桩基具有足够的抗剪性能并预防堤防大坝的基础沉降。
其次是工艺特点。
高压旋喷桩施工工艺相对简单,桩体可以根据土层结构等因素设计为垂直、水平或倾斜状,桩径与桩长分别可达2m和40m。
由于采用高压射流工艺完成注浆,因此高压旋喷桩的强度指标可以满足堤防大坝的地基处理要求,并且与水泥搅拌桩相比,其施工效率更高且成桩质量易控制。
此外,由于高压旋喷桩施工作业所需空间小、振动小、噪声较低,因此对复杂环境的适应性极强。
2高压旋喷桩在堤防大坝防渗方面应用的现状使用传统的方式对堤防大坝渗漏的问题进行预防所使用的方式主要有填充式灌浆法,喷射式灌浆法等等。
高压旋喷灌浆在盖下坝水电站围堰基础防渗中的应用

[ 文章编号 ]0 2 6 4 2 1 )4 07 3 1 0 —0 2 (0 20 —0 2 —0
东 北水 利水
工程 施工
高压旋喷灌浆在盖下坝水 电 站围堰基础防渗中的应用
杨宏 正 , 明柱 z范 永 s 李 ,
( . 市 云 能 发 电有 限公 司 , 庆 云 阳 440 ;. 电十 二 局 第三 分 局 , 1重庆 重 0502 水 浙 江 杭 州 309 ;. 309 3中水 东北 勘 测 设 计 研 究 有 限责任 公 司 , 吉林 长春 102 ) 30 1
射能量大 , 辅以升扬 、 转换作 用 , 最终浆液可填满
块 石 四周 的 空 隙并 将 其 握 裹 ,遇 到 大 的 块 石 或在
块 石集 中区 , 应降低提 升速度 , 提高 比能值。在强
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・
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度 为 8 0 1. 下 部为 含泥砂 砾 石、 .  ̄ 20 m, 5 0 卵石等 , 厚度为 1. ~ 1 0m。据抽 、 1 02. 5 5 注水试验 资料 , 卵 砂 砾石渗透系数 J i } 值为 0 6c s属强透水层 , . m/, 1 含泥
堰 基 础 进 行 防 渗处 理 , 计孔 间距 1 排 距 7 设 . m, 0 5 c 经高 喷试 验 后 依 据检 查效 果 , 计 孔 间距 调 整 m。 设 为 8 m, 距 7 m。 0c 排 5c
水利水电工程中高压喷射灌浆技术

水利水电工程中高压喷射灌浆技术摘要:随着国家基本建设速度的持续提高,水利水电工程数量日益增加。
水利水电项目建设周期比较漫长,其环境特点比较突出,其质量管理也比较困难,采用高压注浆技术可以很好的提高地基的防渗质量和效果,近年来已被大量地用于水利枢纽建设。
本文主要分析水利水电工程中高压喷射灌浆技术。
关键词:纯压式灌浆;循环式灌浆;高压旋喷灌浆;特殊地层引言水利工程在投入使用一段时间后,因为地质扰动或年久失修,坝基、坝体等部位容易出现不同程度的裂隙,除了会发生渗漏问题外,还有可能引起溃坝事故。
因此,对于病险坝要及时开展防渗加固处理,目前常用的处理技术有多种,高压喷射灌浆技术具有施工操作较为简便、防渗加固效果良好等一系列优势,在水利工程病险坝处理中应用较为广泛。
施工人员在应用这一技术时,应重点加强钻孔环节、制浆环节和高压喷射环节的质量控制。
通过采取精细化的技术管控措施,才能进一步提升病险坝的防渗加固效果,确保水利工程得以安全运行。
1、高压喷射灌浆技术概念高压喷注技术是一种灌浆工艺,也可以看作是灌浆法的扩展,也就是根据灌浆的基本原则,采用了高压喷射技术。
其工作机理是利用高压水或浆液喷射进入搅拌层内,并将水泥浆注入,并与混凝土进行充分的混合,形成强度较大的结体,从而实现设计目标。
这种技术施工相对容易,原料丰富,价格低廉且耐用性很强,所以它的应用范围十分广泛。
2、水利工程现状近年来,随着社会、经济、科学技术的发展,工程建设技术取得了长足的发展,对保证工程质量起到了很大的保障作用。
然而,目前我国水利工程建设中存在着许多问题,这些问题的产生直接影响到了工程质量,因此,施工单位必须提高技术水平,并针对问题采取积极、有效的解决办法。
目前水利建设中存在的问题有:一是,由于受各方面条件的制约,一些已建成的水利工程出现了诸多问题,一旦出现灾害,将对周边居民及环境造成极大的危害。
二是,在进行水利建设的过程中,有些设计单位和施工单位对技术工艺的选用不重视,缺乏针对性的技术研究与运用,这也导致了一些工程问题。
水利水电施工中的高压喷射灌浆技术解析

水利水电施工中的高压喷射灌浆技术解析发布时间:2021-07-06T11:23:50.927Z 来源:《基层建设》2021年第10期作者:杨军[导读] 摘要:高压喷射灌浆技术是建筑行业使用范围较广泛的一种施工技术,其在水利水电工程中起到了较好的应用效果。
安徽省当涂县大公圩水利管理服务中心安徽马鞍山 243155摘要:高压喷射灌浆技术是建筑行业使用范围较广泛的一种施工技术,其在水利水电工程中起到了较好的应用效果。
目前建筑物对加固地基有较高的稳定性需求,高压喷射灌浆技术的应用可有效提升地基的承载能力,可起到良好的防渗漏效果。
关键词:水利工程;水电施工;高压喷射灌浆技术引言对水利工程而言,基础防渗处理工作是其施工过程中的关键环节,如果基础土质不好且渗透性太强,那么水流便会给基础带来较大的危害。
因此,施工之前需结合现场水文地质等自然条件,计算旋喷桩具备的承载力,并对其进行试验校核,以此符合其技术要求和经济要求。
施工过程中需注意注浆压力方面、水灰比方面等参数的合理性,并按照相关工艺要求进行施工,以确保成桩强度符合规定要求。
1高压喷射灌浆技术应用要求1.1地质勘测为了满足高压注浆技术应用中的防渗透和增强要求,我们需要集中精力进行地质调查工作。
换句话说,在地质调查工作中,有必要重点研究基岩的形状,土壤类型,化学成分,天然水含量等。
在土壤调查过程中,将钻孔深度控制在2-3 m,厚度要大于3 m的致密土层,计算沉降量,并总结土层的状况。
同时,在水文地质调查过程中,要注意水位上升,渗透系数,水特征,水流,水向等的探测,以充分控制水文地质环境,满足高压喷射灌浆技术的运行要求。
在开展地质调查工作中,我们将从地下结构,空间大小,地下管线,地下障碍物等方面对周围环境进行调查,并着重分析周围环境和污染物运输道路的污染排放状况是必需的。
避免在高压喷射灌浆操作中出现水污染。
从以上分析可以发现,在应用高压喷射灌浆技术的过程中,对地质勘测作业环节的改善是极为必要的,并且有必要提高谨慎度,以最大程度地提高技术应用效果。
水利水电施工中的高压喷射灌浆技术 封晓波

水利水电施工中的高压喷射灌浆技术 封晓波 摘要:高压喷射灌浆技术优势明显,完全可以在水利水电工程施工中得到更深入的应用。水利水电工程是最重要的惠民工程,施工人员要依据具体情况来选择是否应用高压喷射灌浆技术,不能盲目应用,反而会起到不好的效果。本文对水利水电施工中的高压喷射灌浆技术进行了探讨。 关键词:水利水电施工;高压喷射灌浆技术;应用 随着时代的进步和科学技术的不断发展,高压喷射技术在水利工程当中已经得到了全面的应用。由于此技术有着一定的技术优势,因此在堤坝施工中能产生重要的作用。但在进行施工中也应当注意一定要全面的把握施工流程,促使施工能达到规定标准,为水利工程的质量提升做出贡献。 1 高压喷射灌浆技术的特点 当前阶段随着科学技术和施工技术的不断发展,高压喷射灌浆技术的应用已经越来越广泛。在此项技术当中主要以灌浆为基础,通过高压喷射的方式来保证工程的地基稳定,从而提升水利堤坝工程的质量和稳定性。我国在当前的应用中主要都是中小型工程,有着分散性的特点。在早期阶段中进行水利工程的建设主要是为了满足人们的基本生活需求和灌溉需求。因此在当时的阶段对工程的质量有着较为严苛的要求,尤其是在堤坝的建设中如果质量不能得到有效的保障,那么可能会导致出现渗漏的问题,从而影响人民的财产和生命安全。因此,当前阶段我们一定要积极的研究高压喷射灌浆技术在水利堤坝中的应用,为工程的安全性和稳定性提供保障。 高压喷射灌浆有着多种不同的工艺,主要包含了摆喷、旋喷和混合喷等几种方式。同时也可以根据工程建设的实际情况来进行微型摆喷技术施工,这种方式中有着L 型式的特点,在板墙体连接上更加可靠。因为在喷射的过程中很容易出现串孔的问题,导致邻孔的墙板体形成受到不良的影响,因此在高压喷射的过程中应当采取隔孔喷射的方式,也就是在第一天的时候喷射单号孔,在第二天喷射双号孔,以此进行交叉喷射,从而提升整体的质量。 高压喷射灌浆技术可以应用到基础加固当中去,在使用中有着一定的灵活性,同时这种方法能更适应于各种不同的地质情况,尤其是含水量比较低的地基处理中应用效果更是突出。但在使用高压喷射灌浆的过程中必须要充分的考虑到它对水利工程所产生的扰动作用,并且保证施工方案的可行性,促使其真正的能产生加固作用,为工程的质量提供保障。 2 水利水电施工中高压喷射灌浆技术的应用 2.1 原材料 在具体开展高压喷射灌浆前,应对浆体保水性、可泵性予以有效控制,即对浆体实施参数处理,并将浆体转化为立方体模型, 结合科学养护手段的选择, 再对其抗压强度进行全方位、精准度测量,若其强度达到规定标准,则证明浆体保水性与可泵性效果良好;若未达到规定标准,则应避免该浆体流入施工现场。除此, 浆体干缩也是影响高压喷射质量的关键因素,为避免浆体干缩问题的发生,可适当在浆体制备期间掺加膨胀剂。 2.2 定位技术 在进行高压喷射灌浆技术的时候,需要对喷灌的位置进行确定,这一过程需要采用定位技术,并且还需要严格遵循施工图纸上的要求,对于工程中涉及的数据进行考虑和参考,在找准防渗墙的过程中利用定位技术,因为很多施工过程中墙体中会有钢筋,因此在定位的时候需要避开钢筋,并且在有钢筋的位置做好标记,这些准备工作做好之后,需要进一步检查所有标准是否符合要求,如果全部符合,尽可以进行钻孔工作。 2.3 钻孔技术 在钻孔施工过程中,内部泥浆能否循环使用,很大程度上取决于施工人员对施工现状的了解程度以及对可能威胁施工质量因素的处理效果,所以在施工中可以适当的将跟管、钻进与钻孔技术结合应用,在钻进的过程中,钻孔机角度是否垂直,在钻孔机达到预设位置时是否先进行垫平并对立轴等关键物理参数进行测定均关系到钻孔的最终质量。一般情况下,钻孔的孔位设计与实际需要的位置之间的偏差不应超过50mm,钻孔灌浆率也要达到0.5%左右,深度在设计底高程之上,在钻进过程中,深度每增加3m 需要进行一次水平尺测量,以此保证钻孔的角度与设计完全一致。钻孔间的间距直接关系到施工进度和施工的经济性,而且对凝结体的强度、整体性也会产生影响,所以在水利水电防渗施工的过程中,要对具体的钻空间距进行合理的布置,在布置的过程中不仅要考虑施工现场的实际地质结构,而其要综合分析高压喷射灌浆技术应用过程中的各种影响因素。现阶段大部分水利水电施工中会采用1.8m 直径、15°摆角、2m 孔间距的形式进行钻孔间位置的布设,具体工程可结合实际进行调整。在钻孔检验后,通常需要通过风和水轮在孔口敞开、管道至于钻孔底部的情况下进行反复冲洗。 2.4 下入喷射杆 喷射杆下入至底施工与泥浆固壁钻孔施工同时进行,在施工的过程中,如果应用套管跟管钻进,可通过终孔后取出钻杆后,进行喷射杆的下入,然后再将使用的套管拔出,也可以在终孔后直接将钻杆取出,然后将护臂泥浆或PVC 护管臂从钻孔灌注。在泥浆护臂钻孔完成终孔后,喷杆下入施工可以直接进行;钻杆在旋转振动钻进、射水法钻进施工的过程中,发挥着喷杆的作用,喷灌下入之前应对所应用设备的运行情况进行测试,进行试喷,以此保证下入后肯社的实际效果;另外在下入前应有意识的通过胶带包扎等手段使喷嘴在下入的过程中,不会发生堵塞的现象。 2.5 高压喷射 高压水、水泥浆、压缩空气三种成分在喷射管下入至预定深度后,需要按顺序进行输送,然后进行持续1~3min 的静喷,浆液冒出时按照设计的各项参数进行喷射,在喷射的过程中,要保证提升速度、压力值、流量值等参数与设计的完全一致,并将检测的实际数据准确、全面的记录。可见,高压喷射灌注技术的施工效果,与喷射过程中的各项参数之间具有密切的关系,而前期钻孔、下入喷射管等施工过程,是保证各项参数与设计参与一致的基本前提,所以施工中任何环节存在问题均会影响水利水电施工中高压喷射灌浆技术的应用质量。 2.6 检查 完成灌浆工作之后,还需要进行检查,要严格全面的检查施工质量,并且检查周期维持在一个月。比如,对灌浆区的钻孔进行检验,压水试验就是必须要进行的,通过观察岩心胶,来判断它的施工质量是否出现了问题。同时,还需要分析各种参数。需要注意的是,施工质量并不是只能够通过压水试验来确定,在评定工程灌浆质量的时候,还需要考虑其他的因素;在蓄水之前,需要仔细检查工程的原始记录,并且仔细分梳灌浆资料记载。对检查孔进行构建,并且做好检查工作,帷幕灌浆和固结灌浆,为了对胶结现状进行检查,都需要去除岩心,要将压水试验应用到设立的检查孔中。如果将帷幕灌浆的方法给应用过来,还需要对钻孔的数量进行检查,根据十分之一的灌浆孔来设置数量,按照20 比 1 的标准来设置固结灌浆的比例。对于检查孔的直径,帷幕灌浆和固结灌浆方式的检查孔分别控制在 110 毫米以内和 140 毫米以内。 总之,灌浆技术在水利水电工程中是非常关键的一个环节,虽然高压喷射灌浆技术在使用过程中,使用方法比较复杂,并且很容易受到外界环境的影响,但是这一技术在工程施工中具有强化基础强度和防止基础渗透的良好作用,所以想要高压喷射灌浆技术在我国水利水电工程中合理使用,就需要对这一技术进一步进行质量控制,用科学的手段使用高压喷射灌浆技术,以便于确保该技术在水利水电工程中能够发挥出其最大的效果和作用。 参考文献 [1]周佳乐.对水利水电施工中的高压喷射灌浆技术研究[J].江西建材.2017(19). [2]冼少强.浅谈水利水电施工过程质量监控管理[J].科技创新与应用.2016(27). [3]金彪,张文才.水利水电施工技术和灌浆施工的应用研究[J].四川水泥.2015(05). [4]蒋国勇.水利水电施工中的高压喷射灌浆技术[J].科技展望.2015(35).
探讨水库坝体防渗施工中的高压旋喷灌浆技术及应用

探讨水库坝体防渗施工中的高压旋喷灌浆技术及应用作者:任磊高锐郭九春来源:《装饰装修天地》2020年第04期摘 ; ;要:本文通过介绍高压旋喷灌浆方式主要优缺点情况,分析水库项目坝体防渗施工过程中高压旋喷灌浆的主要施工要点,论述高压旋喷灌浆方式的施工过程要求。
关键词:水库坝体;防渗施工;高压旋喷灌浆技术1 ;前言施工过程中的高压旋喷灌浆技术属于一种十分有效的现场防渗施工方法,目前在各类水库除险加固工程项目中被大量应用。
按照水库大坝项目的具体岩土体构成成分进行分析,对项目坝体土层部分通过高压旋喷灌浆方式进行处理,分析了高压旋喷灌浆施工方式在各类水库除险加固工程项目中优缺点情况,通过典型案例深入讨论高压旋喷灌浆防渗施工方式的相关要求。
2 ;高压旋喷灌浆方式主要优缺点情况高压旋喷灌浆方式主要优点在于具有造价成本低,项目工期短,防渗现场施工质量有足够的保证,完全可以处理水库项目中异常情况。
这种方式主要缺点主要是由于各类水库除险加固工程项目高压旋喷灌浆施工工程量相对而言一般较少,能采取高压旋喷灌浆施工方式的项目单位较少,实际施工单位的具体选择面不足,通常现场施工单位一般难以开展这种方式的施工作业,工程项目场地距离具有施工能力的单位比较遥远,另外施工单位的各类高压旋喷灌浆机械设备进出场的成本费用较高。
3 ;工程项目概况某水库项目作为一座小型的水库工程,总库容量情况超过100万立方米,凹副坝部分高达15m,坝顶高程达到26m,正常情况的实际蓄水水位达到23m,坝顶部分长度达到120m,坝顶部分宽度达到6m。
副坝部分的迎水面位置设置了大量的干砌块石护坡结构,水库项目的溢洪道位置采取敞开式的结构。
水库项目所在地区常年降水量比较稀少,水库项目主要承担着日常蓄水和为当地城乡建设事业供水的实际功能作用。
在目前投入使用的多年里面,水库项目输出的河谷位置开始呈现出十分不对称的地质v字形,当地两岸地势坡度情况较陡,岩性分布属于灰岩成分及砂岩夹砂质泥页岩成分。
高压旋喷注浆法在水利工程坝基防渗中的应用
高压旋喷注浆法在水利工程坝基防渗中的应用发表时间:2019-04-28T09:04:32.157Z 来源:《基层建设》2019年第6期作者:罗奎[导读] 摘要:高压旋喷注浆在上游水库坝基淤泥质土、砂土粒中注浆防渗的应用,以及高压旋喷的操作要点、质量要求和防渗效果。
云南省水利水电工程有限公司云南曲靖 655000摘要:高压旋喷注浆在上游水库坝基淤泥质土、砂土粒中注浆防渗的应用,以及高压旋喷的操作要点、质量要求和防渗效果。
关键词:高压注浆施工质量和防渗效果高压旋喷注浆法就是利用三重管和底端带有特殊喷嘴的旋转喷射装置,置入加固土层,以高压力喷射水流,配合气、水泥浆液三种介质强力冲击、扰动、破坏土体,使喷射有效范围内水泥浆液与淤泥质土、砂土粒切割搅拌混合,快速凝结固化提高强度,形成渗透率较小的圆柱状混合体,以达到防渗要求。
嵩明县上游水库坝基淤泥质土、砂土层防渗帷幕就是根据高压旋喷注浆的基本原理,在施工中用三重管旋转提升高压喷射水流和同轴气流以脉冲形式冲切淤泥质土、砂土粒,形成较大空隙,再由泥浆泵注入较低压力水泥浆液充填,使水泥浆液与淤泥质土、砂土粒混合形成较大的圆柱状固结防渗体,其防渗体直径在本工程中可达1.8m。
一、高压旋喷注浆的特点1、不破坏上部拦河坝结构和不影响水库正常使用功能。
2、施工简便。
3、固结防渗体形状为圆柱形。
4、固结防渗体强度较高。
5、有很好的耐久性。
6、水泥浆液集中,流失较少。
7、设备简单,管理方便。
二、施工前准备工作1、调配施工人员,对施工人员进行技术交底和安全操作培训。
2、配置适合工程所需的机具和辅助设备,并进检修和保养,备足机械易损件。
3、依据设计施工图定出桩位。
4、安装施工机械设备就位,逐项进行试运行,首先进行空运行,然后根据设计要求进行负荷运行。
5、搭建临时工棚,备足符合水利工程行业规范和设计要求的固化水泥料。
6、根据上游水库坝基防渗施工现场实际,开挖临时排水沟,并在监理工程师指定区设置废浆池,便于对废浆进行二次利用。
高压旋喷灌浆技术在大坝围堰防渗中的应用
1 工 程 概 况
拔 贡水 电站 位于 龙 江上 , 河 池 市拔 贡 乡附近 , 是
2 高压 旋 喷灌 浆 施 工 工 艺
二 期上 、 下 游 围堰 堰 体为 土石 混合 料 , 各施 工层 接 触不 密实 , 本 次灌浆 采 用旋 喷 三管法 施工 , 形成 堰 体 防渗 墙 。上 、 下游 堰体 各设 置一 排 高喷灌 浆 孔 , 其
压力 位 MP a 3 5~4 0 流量 L / m i n 6 0~8 O 流量 L / m i n 5 0~8 O 密度 k g / m 1 . 6~1 . 7
旋喷角度 提升速度 旋转速度
( 。 ) 3 6 0 e m / m i n 1 0~l 6 r / m i n 8~1 O
周贤芝 , 李红月 : 高压旋喷灌浆技术在大坝围堰 防渗 中的应用
表 I 三管法施工技术参数表
高压水 压缩空气 压力 MP a O . 6~O . 8 风量 m 3 / mi n O . 8~1 . 2 压力 MP a O . 6 ~O . 8 水泥浆
项
单
目
作 者 简 介 :周 贤 芝 ( 1 9 8 4 一 ) , 男, 湖 南 怀化 人 , 助 理 工程 师 , 学士, 主 要 从 事 水 电工 程 基 础 处 理 工 作 , E - m a i l : h h _ z x z 2 @1 6 3 . c o m; 李红月( 1 9 8 6 一) , 女, 湖 南 邵 阳人 , 工程 师 , 学士, 主 要 从 事 水 电 工程 基 础 处理 工 作 。 6 4
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
轴 线顶 部距 离 外侧 土 石 混合 料坡 顶 边 3 n l ,底部 距
石 渣 围堰坡 脚 2 m。二期 上 、 下 游 围堰 高压 旋 喷灌浆 孔 口高程 分别 为 2 1 8 . 5 m和 2 1 6 . 5 m; 孔 底 高程 为 伸
高压旋喷技术在水库除险加固中的应用 黄发兴
高压旋喷技术在水库除险加固中的应用黄发兴摘要:高压旋喷工技术作为一种行之有效的防渗施工方法,在水库的除险加固中得到广泛的应用。
本文将就高压旋喷技术的技术原理以及在水库除险加固中的应用进行一定的研究与分析,并强调了施工过程中的质量控制,为水库坝体高压旋喷技术的应用提供参考。
关键词:水库;除险加固;防渗;高压旋喷技术众所周知,在经济迅猛增长和社会快速发展的今天,对水利水电工程的要求也越来越高,尤其是水库工程建设及应用对我国国民经济的发展具有十分重要的影响。
但是由于各种因素的影响,许多水库存在病险问题,有水库本身设计问题,也有本身的建设问题,还有工程老化失修等问题,这些问题的存在导致水库不能正常发挥其本该拥有的效能,更严重的是会威胁到当地人民的生命财产安全。
而高压旋喷灌浆技术的应用将会极大地提高水库工程运行的安全性和稳定性。
1 高压旋喷技术原理及其在水库防渗处理中的应用在水库的使用过程中,坝体由于受到水流的侵蚀,随着时间的推移会出现各种问题,其中以渗漏问题尤为严重,直接影响坝体的质量,甚至是水库的质量。
对坝体高压旋喷技术原理以及常见问题进行全面分析,能够帮助我们在水库除险加固工作中,明确施工的技术要点与施工方案的核心要求,在保证水库大坝除险加固工程质量的前提下,最大限度地避免加固过程中可能出现的各类问题,提升坝体高压旋喷技术的应用效率,降低大坝维护与保养的成本。
1.1技术原理在水库除险加固的坝基防渗工程中高压旋喷技术的应用具有广泛性。
而坝体高压旋喷技术是指利用工程钻孔机等机械设备,对相关结构进行钻孔操作,在达到预定深度后,在钻孔周围安装钻杆杆端用于喷嘴的安放,使用高压泥浆泵,向钻孔及其附近的部位进行水泥浆的喷射操作,从而实现除险加固的目的。
进入到20世纪以来,坝体高压旋喷技术作为水工建筑基层结构防渗处理的主要技术手段,对于提升水工建筑的防渗能力,减少水流对水工建筑地基的侵蚀,发挥着关键性的作用。
坝体高压旋喷技术在发展过程中,由于应用场景的不同,发展出不同的种类,根据工程的实际需要以及土质情况,现阶段将坝体高压旋喷划分为单管高压旋喷、双管高压旋喷与三管高压旋喷几大类,在地质条件较为复杂的环境下,通常使用三管高压旋喷,在其他环境中,则多使用单管或者双管高压旋喷。
高压喷射灌浆技术在水库大坝防渗中的应用
高压喷射灌浆技术在水库大坝防渗中的应用周凯华1,邱莉2(1.江西遂盛建设有限责任公司,江西遂川343900;2.遂川县水利局,江西遂川343900)摘要:水库坝体出现严重渗漏,便会成为大坝安全隐患的主要问题,除险加固可采用高压摆喷技术,对大坝防渗体进行处理,历时数月完成,通过质量检查和有限单元法分析,对坝体进行高压喷射灌浆后防渗复核,高压喷射灌浆达到了预期要求,消除了工程隐患,满足且提高了坝体的防渗能力,充分发挥了水库综合效益。
笔者对其应用进行了介绍。
关键词:高压喷射灌浆水库大坝防渗土石坝1工程概况同裕水库是一座具有防洪、灌溉、养殖等综合效益的小(Ⅰ)型水利工程。
该水库控制集雨面积3.7平方公里,总库容136万m3,正常蓄水位161.40m,正常库容112.7万m3,校核洪水位162.4m,死水位146.40m。
大坝为均质土坝,坝顶高程166.58m,最大坝高20.6m,坝轴线长65.0m,坝顶宽5m;枢纽工程主要由大坝、溢洪道、放水涵洞等组成。
由于该工程施工受当时条件制约,工程设计标准偏低,多年的带病运行,暴露出来的渗流问题越来越多,越来越严重。
坝身、坝肩和坝基渗漏严重,并有加强趋势,直接影响水库大坝的安全,因此,该水库除险加固的难点是解决大坝渗漏问题,经过工程技术经济论证,最终确定采用高压喷射灌浆方案。
2高压喷射灌浆技术特点高压喷射灌浆技术于20世纪70年代始于日本,20世纪80年代在我国堤坝、涵闸防渗工程中应用广泛。
主要是利用高压浆液形成高速喷射流束,冲击、破碎土体,并以水泥基质浆液充填、混掺其中,形成桩柱或板墙状凝结体,以提高坝体或地基防渗能力。
适用于土基和砂砾石基础,也用于坝体防渗加固。
有摆喷、旋喷及混合喷等多种工艺,根据本工程实际情况,采用高压摆喷灌浆,效果较好。
3高压喷射灌浆设计3.1灌浆孔布置在大坝坝顶轴线处布设一排高喷灌浆孔,高压摆喷灌浆起始桩号为Z0+000,终点桩号为Z0+105。
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《高压旋喷注浆技术在舟坝水电站工程中的应用》
蒲军辉(陕西省水电工程局集团第三工程公司)
摘 要:本文介绍了在舟坝水电站工程施工中由于施工截流后,上下游围堰一直不能闭气,围堰防渗
不能满足施工要求,最后采用高压旋喷注浆技术成功的解决了围堰防渗问题,取得了满意的
效果,并重点介绍了高压旋喷注浆技术的施工原理和施工方法。
关键词:高压旋喷 三重管 孔斜 浆液压力
1.工程概况:
四川马边河舟坝水电站工程位于乐山市沐川县舟坝镇境内的马边河干流上,系马边
河干流梯级开发的第5级电站,本电站装机2台,单机容量5.1万kw,总装机容量10.2
万kw。电站枢纽由拦河大坝、进水口、引水隧洞、压力管道及地面厂房等建筑物组成。
工程等级为Ⅱ等工程,永久性主要水工建筑物为2级,次要建筑物为3级。拦河大坝位于
舟坝大桥上游250m处,为碾压混凝土重力坝,坝顶高程433.5m,坝顶轴线长172.0m,最大
坝高72.5m,坝身设置5个溢流表孔,溢流堰顶高程413.0m。
本工程由陕西省水电工程局集团公司承建,2004年8月13日开工,2004年10月8
日成功实施了截流。截流时由于马边河洪水流量约为314m3/s,流量较大,加之截流现场
场地狭窄,没有准备较多粘土,所以截流填料多为块径较大的石料,致使围堰合龙后,一
直不能闭气,影响基坑施工,因此围堰防渗处理成为一个突出问题。
2.防渗方案的确定:
该河段枯水期河水面宽40-60m,水深3-6m,河床覆盖层厚8-12m,围堰长约80m。由
于围堰本身及其下部河床渗透性不能满足防渗要求,因此须对围堰及其下部河床进行防
渗处理,有效降低围堰及其下部河床的渗透系数,以达到防渗目的。
根据现场地质条件结合建筑物性质,按照《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002),
本着技术可靠,经济合理的原则,经过方案比较,决定采用高压旋喷防渗桩方案对围堰及
其下部河床进行防渗处理。
3.防渗方案
3.1高压旋喷桩防渗原理
在超高压(大于35MPa)旋转喷射的高速射流束作用下,软弱土体(岩体)被切削破
坏,以水泥基质浆液在喷射范围内扩散、充填和置换,并与原地层掺混搅拌后形成凝结桩
体,设计合理桩距及桩径,使相邻桩相互搭接,从而形成密实度高、防渗性好的旋喷桩连
续加固体。
3.2旋喷桩布置
根据围堰尺寸,结合场地条件,在围堰中心线上布置单排旋喷桩,桩间距1.0m,桩径
1.2m,相邻桩搭接不小于10cm,共计布置90根旋喷桩,桩号依次为1~90,其中奇数孔为
Ⅰ序孔,偶数孔为Ⅱ序孔。靠近左岸的一根桩为1号桩,桩中心距围堰左岸边线0.5m;靠
近右岸的一根桩为90号桩,桩中心距围堰右岸边线0.5m。高压旋喷桩钻孔孔位布置示意
图如下:
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3.3高压旋喷桩长度
旋喷桩穿过围堰及河床覆盖层,Ⅰ序孔进入基岩0.5m以上,Ⅱ序孔进入基岩1.0m
以上,平均桩长约18m。
3.4旋喷防渗的控制性参数
旋喷防渗的主要控制性参数是:注浆压力0.6~1.0MPa,风压0.6~1.2MPa,水压
35~40MPa,喷嘴提升速度为8-12cm/min,旋转速度为8-12r/min。
浆液配合比表
浆液比级 水泥(kg) 水(kg) 浆量(L) 密度(g/cm3)
0.8:1 100 80 112.5 1.6
4.高压旋喷注浆施工
该工程采用三重管施工,即高速射流束为清水,其外侧同时环绕压缩空气,而水泥
基质浆液以较低压力灌注的高喷灌浆方法。三重管横截面图如下所示:
施工采取间隔两序施工法,即先施工Ⅰ序孔,后施工Ⅱ序孔。
4.1施工工艺流程
测量放出孔位→第Ⅰ序孔施工:成孔钻机就位→跟钢套管成孔→下PVC管→拔出
钢套管→高压旋喷台车就位→下旋喷三重管→高压喷射注浆→封孔→第Ⅱ序孔施工(同
第Ⅰ序孔)。
4.2.施工方法
4.2.1高压喷射注浆孔定位:根据桩位位置及施工图纸放出高压喷射注浆孔,钻机就位。
4.2.2成孔:采用英格索兰MZ200冲击钻跟钢套管冲击回转钻进,孔径140mm,深度确
保注浆管进入基岩0.5m以上。
4.2.3下PVC管:将 直径110mmPVC管置入成好的孔中,防止塌孔,同时用油压千斤顶
拔出钢套管。
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4.2.4测量孔深和孔斜:用30m钢尺测量孔深,同时用测斜仪测量成孔孔斜。
4.2.5下旋喷三重管:将带有双喷嘴的旋喷三重管放入下好PVC管的孔中,下至孔底。
4.2.6注浆:采用旋喷台车中的旋喷泵进行高压喷射注浆。浆液主要材料为水泥,水泥品
种为P.O32.5,搅拌水泥浆液所用的水应符合混凝土拌合用水标准,浆液水灰比为
0.8:1,水泥浆液应随配随用,并应在旋喷过程中连续不停的搅拌。
4.2.7桩顶2.0m范围内应慢速提升,并应及时复喷。
4.3关键点控制
4.3.1严格根据地勘报告和现场成孔情况确定桩长,确保桩端嵌入基岩0.5m以上。
4.3.2严格控制旋喷管的提升速度8-12cm/min,旋转速度在8-12r/min。
4.3.3严格控制压力指标:高压水泵压力不小于35MPa,风压不小于0.8MPa,浆压不小
于0.6MPa。
4.3.4严格控制浆液的水灰比(0.8:1),浆液比重不小于1.6
4.4施工程序
4.4.1钻机应按设计桩位准确定位,并必须作水平、垂直校正,钻杆头对准桩位,其偏差
不应大于5cm。
4.4.2用冲击回转钻机成孔,成孔施工的偏斜率不应大于1%。
4.4.3成孔后,先将PVC管置入成好的孔中,拔出钢套管后,再将旋喷台车中的旋喷三
重管插入孔底,及时按设计水灰比(0.8:1)制备好水泥浆液,并应按以下步骤进
行操作:
①按设计转速原地旋转旋喷管。
②按设计旋喷方法,输入水、压缩空气、水泥浆液,待泵压、风压和浆压升至设计
规定值。
③按设计的提升速度提升旋喷管,进行由下而上的旋喷注浆施工。
4.4.4水泥浆液应严格过滤,并按喷嘴直径设置两道过滤装置:在制备水泥浆液搅拌罐和
泥浆泵吸浆搅拌罐之间设一道过滤网,在泥浆泵吸浆管尾部设一过滤器。
4.4.5在旋喷施工过程中,应经常测试水泥浆液比重。当水灰比为0.8:1时,浆液比重
应为1.6,当浆液比重与上述规定值的误差超过0.1时,应立即停止旋喷施工,并
应重新调整浆液水灰比。水泥浆液应随配随用,并应在旋喷施工过程中连续不停
地搅拌。
4.4.6旋喷注浆过程中,应按设计要求经常检查,调整水压、风压、浆压、浆液流量、空
压机风量、钻机旋转和提升速度以及实际的浆液水泥耗用量,使之符合规范和质量
要求。
4.4.7旋喷注浆过程式中,冒浆量小于注浆量的20%时为正常现象。超过20%或完全不
冒浆时,应采取下列措施:
①当地层中有较大空隙引起不冒浆时,可在浆液中掺加适量的速凝剂,缩短固结时
间,使浆液在一定的土层范围内凝固;也可在空隙地段增大注浆量,填满空隙后
再继续旋喷;或向孔中加入粘土、砂、锯沫等堵漏材料。
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②当冒浆量过大时,可通过提高喷射压力或适当缩小喷嘴孔径;或加快旋转和提升
速度,减少冒浆量。
4.4.8当旋喷管提升接近桩顶时,应从桩顶以下1.0m开始,慢速提升旋喷至桩顶,旋喷
数秒,再向上慢速提升一段桩体。
4.4.9旋喷作业完成后,应不间断地将冒出地面的浆液回灌到桩孔内,直到桩孔内的浆液
面不再下沉为止。
4.5施工工期
本工程共完成旋喷桩90个,从2004年11月23日开始施工,到2004年12月15
日结束,共历时22天完成全部施工任务。
5.质量检查
旋喷施工结束3天后,在旋喷连续防渗桩体一侧用反铲开挖3m深一道窄槽,检查
成桩质量及桩体搭接情况。检查后发现桩体连结情况较好,无漏桩现象,桩头强度较高,
满足规范要求。
6.结束语
质量检查后,立即对基坑内明水进行抽排,水位下降很快,4天时间基坑内约13
万m3积水全部抽排完,上下游围堰只有少量渗水,达到了理想的防渗效果,围堰防渗
取得成功。对于下部为松散透水地基,上部为含有较多块石的填筑体防渗工程,高压旋
喷注浆不愧为一个行之有效的防渗方法。