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《高壓擺噴灌漿技術(shù)在牟汶河截潛工程中的應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、高壓擺噴灌漿技術(shù)在牟汶河截潛工程中的應(yīng)用 摘要:介紹高壓擺噴灌漿技術(shù)的施工原理及其在河道截潛防滲工程中的應(yīng)用,可為類(lèi)似工程提供借鑒 關(guān)鍵詞:三管法;高壓擺噴;高噴板墻;牟汶河截潛 1概述 高壓噴射灌漿技術(shù)是20世紀(jì)60年代后期日本在化學(xué)灌漿的基礎(chǔ)上首創(chuàng)的,自20世紀(jì)70年代引進(jìn)我國(guó),80年代在水利工程中獲得推廣應(yīng)用,90年代國(guó)際承包商在二灘工程和小浪底工程完成的高噴防滲幕墻,設(shè)備精良、技術(shù)先進(jìn)、工期短、質(zhì)量好,帶動(dòng)了我國(guó)高噴技術(shù)的發(fā)展?! 「邏簢娚涔酀{是利用能量較大的水氣同軸噴射切割摻攪地層,同時(shí)將凝結(jié)材料,如水泥漿,灌注摻攪地層,形成要求
2、性狀的凝結(jié)體,高噴灌漿分為旋噴、擺噴和定噴三種形式。它施工簡(jiǎn)便、施工范圍廣,有很大的發(fā)展空間?! ?工程概況 牟汶河截潛工程是向山東泰山紙業(yè)有限公司提供工業(yè)用水的中型水利工程,位于萊蕪市萊城區(qū)沈家?guī)X村南牟汶河上,上游流域面積980km2,截潛板墻全長(zhǎng)460m,板墻深度~,厚度30cm,成墻面積3650m2,攔截潛流1020萬(wàn)m3,工程于1997年2月開(kāi)工,1997年5月竣工,年可向山東泰山紙業(yè)有限公司提供水量2100萬(wàn)m3。工程位置處地層比較簡(jiǎn)單,從上到下大致可分為3層:上部為中粗砂層,棕黃色,局部含少量粉粒,濕~飽和,松散~稍密,主要為石英、長(zhǎng)
3、石質(zhì),一般顆粒直徑3~1mm。厚度~。(2)中部為砂礫層,褐黃、白色,濕~飽和,自上而下由松散漸變?yōu)樯悦?,含石英質(zhì)礫石,土質(zhì)不均勻,厚度~m。(3)下部為第三系粘土巖(E),黑褐色夾灰褐色,泥質(zhì)結(jié)構(gòu),薄層狀構(gòu)造。 3施工工藝 施工設(shè)備 主要施工設(shè)備為:造孔系統(tǒng)、高壓水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、制漿供漿系統(tǒng)、提升噴射系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)?! ∈┕げ贾谩 「邍妷Φ慕Y(jié)構(gòu)形式采用擺噴折接,高噴灌漿共布置307個(gè)灌漿孔,孔距,擺噴角度30°,采用三管法(水、氣、漿分別由3條并列的管道輸送)設(shè)備施灌制作折線(xiàn)形防滲板墻。高噴灌漿下界線(xiàn)為入基巖面以下m,上與主河床相平,
4、為減少串孔、塌孔及保護(hù)板墻有效連接,分Ⅰ、Ⅱ序孔進(jìn)行施工,Ⅰ序孔從軸線(xiàn)向內(nèi)側(cè)擺噴,Ⅱ序孔從軸線(xiàn)向外側(cè)擺噴?! ∈┕し椒肮に嚒 ≡炜撞捎?臺(tái)XT-100型鉆機(jī)進(jìn)行回轉(zhuǎn)鉆進(jìn),用當(dāng)?shù)卣惩林茲{進(jìn)行鉆孔護(hù)壁,采用三管法高噴灌漿設(shè)備GS500-4型高壓噴射灌漿機(jī)1臺(tái)進(jìn)行擺噴,在孔造好后下高噴管,高壓噴射以水、氣、漿為介質(zhì),高壓噴頭使用一對(duì)水平噴嘴噴出35~40MPa的高壓水(周?chē)脡嚎s空氣保護(hù)水柱)射流切割破壞被灌地層,出漿口垂直于高壓水嘴,在高噴管的底部灌入比重大于/cm3以上的水泥漿充填被高壓水切開(kāi)的空間,并使地層中的泥、砂等細(xì)小顆粒排出地表,從而形成高
5、噴板 墻,主要施工流程如下:水+水泥→制漿←回漿↓ ↗定孔位→造孔→測(cè)孔斜率→下噴射管→提升→成孔 ↑ ↑ ↑ 送高壓水送壓縮氣回填灌漿圖1高壓噴射灌漿工藝流程施工參數(shù)施工所采用的高噴參數(shù),按設(shè)計(jì)要求在正式施工前做了一個(gè)五邊形試驗(yàn)圍井,圍井邊長(zhǎng)m,面積2,孔深~m,其中中粗砂層厚m,砂礫石層厚m,基巖平均埋深m。試驗(yàn)中對(duì)不同地層的提升速度、擺動(dòng)角度及水、氣、漿等各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行測(cè)試,凝固14d后,進(jìn)行注水試驗(yàn),然后全部挖開(kāi)檢查,發(fā)現(xiàn)板墻噴射均勻,連接牢固。砂礫石層擺角形成墻體厚度30cm以上,雙面有效噴嘴噴射長(zhǎng)度為~m,墻體
6、強(qiáng)度大于,墻體滲透系數(shù)小于A×10-6cm/s。全部滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。高噴施工參數(shù)見(jiàn)表1。施工技術(shù)參數(shù)指標(biāo) 表1技術(shù)參數(shù)基巖風(fēng)化層砂礫層中粗砂層氣 壓力~~~流量~~~水 壓力353535流量707070漿 壓力流量808080水泥漿比重水灰比1:1,比重/cm3噴漿擺角30°30°30°噴機(jī)提升速度6810~15施工方法灌漿鉆孔施工鉆機(jī)安放平穩(wěn),孔位偏差小于50mm,均用水平尺校正機(jī)臺(tái)水平和鉆機(jī)立軸垂直度。通過(guò)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、泥漿護(hù)壁成孔。失漿嚴(yán)重時(shí),注入稠泥漿或粘土進(jìn)行堵漏處理。鉆進(jìn)過(guò)程中使用測(cè)斜儀對(duì)鉆孔進(jìn)行測(cè)斜,當(dāng)發(fā)現(xiàn)鉆孔傾斜時(shí),及時(shí)采取補(bǔ)救措
7、施,以確保成孔傾斜度小于1%。鉆孔結(jié)束后及時(shí)向孔內(nèi)注入稠泥漿,防止塌孔。地質(zhì)人員跟班對(duì)巖芯進(jìn)行分層描述。高壓擺噴施工為保證先期形成的板墻與后期形成的板墻有效連結(jié),采用間隔性Ⅰ序孔、Ⅱ序孔施工方法,即先施工完Ⅰ序孔,然后再施工Ⅱ序孔;高噴機(jī)就位后,先在地面進(jìn)行試擺和試噴,定好噴射方向,待各項(xiàng)參數(shù)達(dá)到要求后再下噴射管至孔底,先按規(guī)定參數(shù)進(jìn)行原位噴射,待漿液返出孔口、情況正常后方可開(kāi)始提升噴射;噴射界線(xiàn)為下至強(qiáng)風(fēng)化粘土巖m以下;在砂卵石層中容易出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象致使高噴管下不到預(yù)定深度,這時(shí),移開(kāi)高噴機(jī),用鉆機(jī)進(jìn)行掃孔,用濃粘土漿或直接倒入粘土進(jìn)行護(hù)壁,然后才
8、能進(jìn)行高噴操作;噴射過(guò)程中,出現(xiàn)故障而停噴時(shí),待故障排除后,將噴管下至停噴前深度m以下重新噴射,確保板墻連接良好;部分砂礫