水利工程論文-采用振孔高噴技術在卵礫石地層中構造防滲體.doc

水利工程論文-采用振孔高噴技術在卵礫石地層中構造防滲體摘要：高壓噴射灌漿是一種重要的防滲處理技術，但在大顆粒地層中應用尚存在許多問題；本文結合工程實際，重點闡述振孔高噴技術在卵礫石地層中構造防滲體的施工工藝、質量控制、處理效果等相關問題。關鍵詞：振孔高噴防滲高壓噴射灌漿構造防滲體在我國已得到廣泛應用，其適用范圍也逐漸擴大，從起初的砂層、粉土等細粒土逐步向砂礫石、礫卵石等大顆粒層發(fā)展。但在大顆粒地層中應用尚存在許多問題，如造孔困難、孔垂直度不易保證、墻體連續(xù)性及完整性不好、各類材料消耗量過大等，均限制了高噴技術在此類地層中的推廣。針對以上問，通過大量研究試驗工作，對現(xiàn)有高噴機具進行了改進，研制出振孔高噴工藝，并在水電站圍堰基礎防滲工程中得到應用。一、振孔高噴技術介紹1、主要設備振孔高噴工藝施工使用的主要設備為改裝的液莊步履式振動樁架，其中包括行走部分、振動部分、特制110mm高噴振管等，另外還有常規(guī)高噴設備，如高壓水泵、泥漿泵、空壓機、攪拌機等。2、施工工藝振孔高噴工藝關鍵是利用高頻振動將帶有高噴頭的振管送至地層預定深度，用振動造孔代替了普通回轉或沖擊造孔，大大提高了造孔效率，造孔速度45m/min，并且振管即高噴管，造孔與插管同時進行，簡化了工序，施工程序見圖1。由于是自動行走，且樁架較高（18m），對場地要求其相對高差小于10om，坡度小于5，并且要壓實二、工程實例1、地層特點某水電站圍堰地層為砂卵礫石，卵石含量達60左右，粒徑多為50100mm，個別為150400mm，局部有孤石（勘察已發(fā)現(xiàn)有500rnm，1400mm直徑大的），砂含量1020，局部有架空層，礫卵石成分為花崗巖等堅硬巖石，全層厚59m，下部基巖為強一全風化花崗巖。2、施工工藝按設計要求選用三管高噴，墻體要求厚度大于20cm。根據(jù)地層及機具的特點，選用了小孔距大提速的方法，以提高墻體質量，孔距采用0.8m，提速為2030cmmin。（1）下振造孔下振時各壓力值均采用小值，水壓13MPa，風壓為0.20.3MPa，并要控制下振速度，噴射漿液采用當?shù)卣惩翝{，始終保持孔口返漿或漿面不下沉，使周圍地層盡量吃飽。由于樁管有滑道限制，且控制下振速度，孔垂直度可得到保證；定向是利用樁架底座的擺動，一次到位，一次提升結束，所以定向準確，噴射方向不變，保證了墻體的良好搭接。下振至基巖后繼續(xù)振動12min，根據(jù)振動情況（電流值）、已有資料及前孔孔深判斷基巖面情況。（2）噴射提升達基巖后，如返漿正常，則換用1：0.91（水泥與水配比）的水泥漿，勻速提升，施工參數(shù)如附表。經過一段時間的施工后，開挖了部分前期孔，對墻體厚度、搭接情況進行了檢查，結果均滿足設計要求。但鑒于提升時仍有部分孔段漏量偏大，致使噴射時間延長，水泥耗量增加；考慮到可能是由于下振時噴射壓力不夠所致，為了進一步降低水泥消耗，決定變一次噴射提升為二次噴射提升，即在換水泥漿噴射前增加一次粘土漿正常壓力噴射，并且將噴射水泥漿時的提升速度提高至3050cmmin。經過開挖檢查認為墻體厚度、連接情況、完整性等均滿足設計要求。該措施大大減少了大漏量段，施工效率提高50以上，水泥耗量降低30，達到了150200kgm2，提前15d完成施工，顯示了新工藝的巨大優(yōu)勢。附表振孔高噴施工技術參數(shù)水壓（Mpa）水量（L/min）風壓（Mpa）風量（m3/min）漿壓（Mpa）漿量（L/min）提速（cm/min）283570750.30.60.20.30.71.080902030三、質量檢查在施工軸線內側構筑檢查圍井2個（見圖2），主要采用向井內注水，爾后測定滲透系數(shù)的方法進行。1#圍井注水流量為0.25cm3/s，水頭為168.5cm，墻厚20cm，段長542cm，滲透面積303520cm2，測得滲透系數(shù)是9.7810-8cm/s。2#圍井注水流量為1.17cm3/s，水頭為175cm，墻厚20cm，段長510cm，滲透面積285600cm2，測得滲透系數(shù)為4.6810-7crn/s。以上兩個檢查井測得滲透系數(shù)值遠遠小于設計提出的510-5crn/s，證明防滲體防滲效果良好。四、結語1、利用振動工藝將造孔與插管結合起來，不但解決了大顆粒地層造孔難等問題，且簡化了工作程序，避免了二次插管的麻煩。2、與之配套的一系列方法如不分序次施工，小孔距大提速、二次噴射等，實踐證明是非常有效的，既能提高施工效率又能大量節(jié)省水泥，且又提高了墻體質量，確是一套高效節(jié)能的新措施。3、樁架底座為液壓步