巖體加固新方法應(yīng)用.ppt

巖體加固新方法應(yīng)用 黃河水利委員會(huì)勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 RPDRI YRCC 引言 巖體的灌漿 地下水排水和錨固 統(tǒng)稱其為巖體加固 經(jīng)過工程加固的巖體 統(tǒng)稱為工程巖體 引言 經(jīng)過內(nèi)外動(dòng)力作用后的天然巖體內(nèi) 形成了許多結(jié)構(gòu)面 以致于常不能滿足工程要求 使用優(yōu)選孔向 孔口間距和孔排距的巖體加固新方法 對(duì)天然巖體進(jìn)行加固 可使其成為合乎工程要求的工程巖體 巖體加固新方法應(yīng)用 1國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行巖體加固方法2優(yōu)選巖體加固鉆孔孔向3加固鉆孔孔口間距與孔排距方向上的分布長(zhǎng)度4巖體加固新方法的用途5各類巖體加固情況及部分比選加固孔分析 1國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行巖體加固方法 水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范 輾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范 混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范 水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范 水工預(yù)應(yīng)力錨固設(shè)計(jì)規(guī)范 水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范 1國(guó)內(nèi)外巖體加固勘察設(shè)計(jì)現(xiàn)狀 對(duì)巖體的灌漿 地下排水和錨固工程 以及國(guó)外的巖體加固工程 都有大體相同的規(guī)定 所有巖體加固鉆孔的孔向 都基本上是固定的 即孔向與地面或開挖面成垂直方向 設(shè)定的加固鉆孔的孔口間距與孔排距 都基本上是定數(shù) 大多在2 4m之間 1國(guó)內(nèi)外巖體加固勘察設(shè)計(jì)現(xiàn)狀 巖體內(nèi)分布的結(jié)構(gòu)面是三維的 多是陡傾角 60 用擬定巖體加固鉆孔參數(shù)的方法 其加固效果是很差的 1國(guó)內(nèi)外巖體加固勘察設(shè)計(jì)現(xiàn)狀 例如 某大型水電站的壩基為多裂隙的石灰?guī)r 其透水透漿的裂隙傾角 絕大多數(shù)為80 85 采用了垂直鉆孔進(jìn)行防滲帷幕灌漿 灌后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn) 有97 73 的揭露點(diǎn)沒有發(fā)現(xiàn)水泥漿液痕跡 有92 77 的揭露點(diǎn)未發(fā)現(xiàn)化學(xué)漿液的痕跡 1國(guó)內(nèi)外巖體加固勘察設(shè)計(jì)現(xiàn)狀 又如 某特大型水庫(kù)壩基為多裂隙砂巖與泥 頁 巖互層 砂巖中的透水透漿裂隙面的傾角 絕大多數(shù)陡于80 采用垂直鉆孔且不考慮灌漿條件而進(jìn)行高壓灌漿 在沒有透漿裂隙 更沒有巖溶 的泥 頁 巖層內(nèi) 造成每米灌漿耗灰量竟達(dá)10多噸的結(jié)果 見照片 巖體加固新方法應(yīng)用 1國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行巖體加固方法2優(yōu)選巖體加固鉆孔孔向3加固鉆孔孔口間距與孔排距方向上的分布長(zhǎng)度4巖體加固新方法的用途5各類巖體加固情況及部分比選加固孔分析 2優(yōu)選巖體加固孔孔向 一 原理天然巖體由透水或也透漿的各類結(jié)構(gòu)面和不透水更不透漿的巖塊組成 巖體內(nèi)分布都有穿越相對(duì)較多結(jié)構(gòu)面的矢量 可利用計(jì)算機(jī)搜索到這個(gè)矢量 將較優(yōu)矢量作為巖體加固鉆孔矢量 可最大限度地提高巖體加固效果 使其達(dá)到合乎工程要求的工程巖體 二 矢量比選 平面巖體 在透水透漿結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度相對(duì)均質(zhì)區(qū)內(nèi) 以某一點(diǎn)為圓點(diǎn)向全方位輻射 2優(yōu)選巖體加固孔孔向 二 矢量比選 平面巖體 若每隔5 擬定一個(gè)輻射線 在全方位內(nèi)可以有72個(gè)輻射線沿?cái)M定的每一輻射線 擬切一個(gè)剖面 從0 90 傾角內(nèi) 可擬定18條輻射線 這樣 我們可以組合出1296個(gè)比選矢量 2優(yōu)選巖體加固孔孔向 二 矢量比選 弧面巖體 在透水透漿結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度相對(duì)均質(zhì)區(qū)內(nèi) 在平切豎井圓周剖面上 或從圓形隧洞橫切圓周剖面上 以垂直某一點(diǎn)位圓面的加固鉆孔為標(biāo)準(zhǔn)孔 向左和向右 向上和向下 每相隔10度為一比選矢量 這樣每層會(huì)有七個(gè)比選矢量 7層比選矢量 可以組合成48個(gè)不同方位不同傾角的比選矢量 照片二 2優(yōu)選巖體加固孔孔向 二 矢量比選 效益系數(shù) 每一比選矢量都可能遇到若干條透水透漿結(jié)構(gòu)面 以相臨同組兩結(jié)構(gòu)面的間距 與標(biāo)準(zhǔn)孔穿越相鄰?fù)M兩結(jié)構(gòu)面的間距相比 其比值為效益系數(shù) 效益系數(shù)是評(píng)價(jià)比選矢量穿越結(jié)構(gòu)面能力的唯一評(píng)價(jià)指標(biāo) 2優(yōu)選巖體加固孔孔向 二 矢量比選 選定矢量 在諸比選矢量中 在考慮施工方便的情況下 選取效益系數(shù)較大的矢量作為巖體加固的矢量 以最大限度地提高巖體加固鉆孔的加固效果 2優(yōu)選巖體加固孔孔向 巖體加固新方法應(yīng)用 1國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行巖體加固方法2優(yōu)選巖體加固鉆孔孔向3加固鉆孔孔口間距與孔排距方向上的分布長(zhǎng)度4巖體加固新方法的用途5各類巖體加固情況及部分比選加固孔分析 3加固鉆孔孔口間距與孔排距方向上的分布長(zhǎng)度 一 原理天然巖體內(nèi)的各類結(jié)構(gòu)面 在三維方向上的分布 投影 長(zhǎng)度不盡相同 巖體加固鉆孔的孔口間距與孔排距方向上的各類結(jié)構(gòu)面的分布長(zhǎng)度也不盡相同 為最大限度地提高巖體加固效果和節(jié)約巖體加固工作量 孔口間與孔排間的距離 應(yīng)小于各類結(jié)構(gòu)面在該方向上的分布長(zhǎng)度 透水透漿結(jié)構(gòu)面的形狀 有矩形 長(zhǎng)方形 橢圓形 圓形等 矩形 長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)面多分布在硬軟 較軟 巖互層中的堅(jiān)硬巖層內(nèi) 裂隙面的長(zhǎng)邊分布于堅(jiān)硬巖層地層面上 裂隙面的短邊長(zhǎng) 深 度 約等于堅(jiān)硬巖性層的厚度 橢圓形 圓形裂隙面多分布于均質(zhì)塊體巖體內(nèi) 圓的直徑大小 決定于裂隙面的出露長(zhǎng)度和弧形裂隙的拱高兩要素 二 透水透漿結(jié)構(gòu)面形狀 3加固鉆孔孔口間距與孔排距方向上的分布長(zhǎng)度 計(jì)算那些與加固剖面線相交的裂隙 求其在剖面線方向上的分布長(zhǎng)度 1 裂隙面走向線平行剖面線且傾向剖面線時(shí) 裂隙出露長(zhǎng)度即為裂隙面在加固剖面線上的分布長(zhǎng)度 2 裂隙面走向線垂直剖面線時(shí) 計(jì)算裂隙傾向深度在剖面線上的投影長(zhǎng)度 3 裂隙面走向線與剖面線斜交時(shí) 計(jì)算裂隙傾向剖面線的那段裂隙的投影長(zhǎng)度 三 透水透漿結(jié)構(gòu)面在孔口間距與孔排距方向上的分布長(zhǎng)度 1 平面巖體裂隙在剖面線上的分布長(zhǎng)度 3加固鉆孔孔口間距與孔排距方向上的分布長(zhǎng)度 1 計(jì)算與優(yōu)選孔向垂直方向上的投影長(zhǎng)度 2 計(jì)算裂隙在豎軸方向上的投影長(zhǎng)度 三 透水透漿結(jié)構(gòu)面在孔口間距與孔排距方向上的分布長(zhǎng)度 2 裂隙在豎井平剖面上和豎軸上的分布長(zhǎng)度 1 計(jì)算裂隙在橫剖面方向上的水平分布長(zhǎng)度 2 計(jì)算裂隙在縱剖面方向上的水平分布長(zhǎng)度 3 計(jì)算裂隙在橫剖面方向上的垂直分布長(zhǎng)度 3 裂隙在隧洞橫剖面上和縱軸方向上的分布長(zhǎng)度 3加固鉆孔孔口間距與孔排距方向上的分布長(zhǎng)度 三 透水透漿結(jié)構(gòu)面在孔口間距與孔排距方向上的分布長(zhǎng)度 4 透水透漿結(jié)構(gòu)面在孔口間距與孔排距方向上分布長(zhǎng)度的累計(jì)頻率計(jì)算 將計(jì)算的各類分布長(zhǎng)度 按長(zhǎng)度大小 分類排出順序 而后按下表格式計(jì)算累計(jì)頻率 根據(jù)各類工程要求 選擇加固鉆孔穿透透水透漿結(jié)構(gòu)面的保證率 累計(jì)頻率 3加固鉆孔孔口間距與孔排距方向上的分布長(zhǎng)度 巖體加固新方法應(yīng)用 1國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行巖體加固方法2優(yōu)選巖體加固鉆孔孔向3加固鉆孔孔口間距與孔排距方向上的分布長(zhǎng)度4巖體加固新方法的用途5各類巖體加固情況及部分比選加固孔分析 小浪底水利樞紐的部分左岸防滲帷幕灌漿 引水隧洞進(jìn)口閘群地基的固結(jié)灌漿 引水隧洞出口邊坡內(nèi)排水隧洞的排水孔山西省垣曲后河水庫(kù)防滲帷幕灌漿吉林省延邊上溝水庫(kù)的壩基固結(jié)灌漿 防滲帷幕灌漿河南省南陽回龍抽水蓄能電站的部分壩基防滲帷幕灌漿 引水隧洞圍巖固結(jié)灌漿 地下廠房排水等工程中得到了應(yīng)用 取得了提高巖體加固質(zhì)量 節(jié)省工程投資60 400 的可喜成績(jī) 4巖體加固新方法的用途 巖體加固新方法應(yīng)用 1國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行巖體加固方法2優(yōu)選巖體加固鉆孔孔向3加固鉆孔孔口間距與孔排距方向上的分布長(zhǎng)度4巖體加固新方法的用途5各類巖體加固情況及部分比選加固孔分析 1 鉛直與傾斜防滲帷幕的比選加固鉆孔 5各類巖體加固情況及部分比選加固孔分析 2 邊坡加固的比選加固鉆孔 5各類巖體加固情況及部分比選加固孔分析 一 黃河小浪底水利樞紐進(jìn)水閘群地基進(jìn)行60 鉆孔固結(jié)灌漿的情況 實(shí)例 二 河南省南陽回龍抽水蓄能電站 下庫(kù)左壩肩防滲帷幕灌漿 采用灌漿鉆孔傾角60 的灌漿情況 實(shí)例 三 河南省南陽回龍抽水蓄能電站 在花崗巖閃長(zhǎng)巖巖體邊坡上 分布有大量的陡于80 傾角的構(gòu)造裂隙 實(shí)例 四 河南省南陽回龍抽水蓄能電站 在大量分布陡于80 傾角的邊坡上 采用傳統(tǒng)方法