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锥探灌浆对土坝、土质堤防进行加固的实践

来源:未知 作者:傻傻地鱼
发布于:2014-07-08 共2437字
论文摘要

  1、 工程概况

  荆山湖行洪区位于淮河干流正阳关 ~ 涡河口下段的河道左岸,西南与汤渔湖行洪区相邻,东北临茨淮新河入淮处,东西宽约 1. 0 ~5. 0 km,南北长约 22. 0 km 的狭长洼地。荆山湖蓄(行) 洪区设计蓄洪水位 24. 0 m,蓄洪库容 4. 7亿 m3,设计行洪流量 2 000 m3/ s,荆山湖及黄苏段实施堤防退建后,在河道设计流量 8 000 m3/ s 条件下,荆山湖段设计洪水位为 24. 3 m(荆山湖堤起点) ~23. 75 m(茨淮新河入淮河口) 。

  本次工程退建荆山湖行洪区赵张段、大河湾段堤防,行洪区其余堤段按堤顶高程超设计洪水位 1. 5 m 实施加高加固。

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  本工程内容为4 875. 1 m(桩号11 +894. 5 ~16 +769. 6) 老堤堤身锥探灌浆工程。

  2、 锥探钻浆基本原理

  利用泥浆具有一定的流动性等特点,通过探锥按照一定的排距成孔,将泥浆填充结构物内部的裂缝、洞穴等,使其形成一个整体,达到固结防渗的目地。

  3、 锥探钻浆施工机械

  本项目计划投入 Z - 15 锥探机 2 台,WJG - 80 搅拌机 1台,UB3 型泥浆泵 3 台,30 kW 发电机组 3 台,制浆机 1 台,A02- 2. 5 水泵 1 台,泥浆粘度计 1 套,天枰式泥浆比重仪 1 套,泥浆输送车 2 辆等设备。

  4、 锥探灌浆施工

  4. 1 施工准备

  灌浆施工前应做灌浆试验,选择有代表性堤段,按灌浆设计进行布孔、造孔、制浆、灌浆。观测灌浆压力、吃浆量及泥浆容重等。试验结束后应分析资料,确定灌浆参数。灌浆所用土料和灌浆液都应进行试验。土料试验应包括:颗粒分析、有机含量和可溶性盐含量等; 浆液试验包括: 容重、粘度、稳定性等。

  4. 2 施工方案

  测量放线、布孔、造孔、制浆、初灌、复灌、封孔。

  1) 测量放线。从高程控制点引测孔口高程,取 100 m 整桩号位置高程为该 100 m 区间内每个孔的孔口高程。

  2) 布孔、造孔。按设计要求进行布孔,造孔按三序进行,分序加密。灌浆孔布置分四排三序,呈梅花性布设,孔距2. 0m,排距 1. 5 m。采用机械造孔,锥探机为 Z - 15 型,造孔保证铅直,孔斜率不 >2%,用干法造孔。钻孔开孔位置误差不> 10 cm,如有特殊情况,需要主管部分批准,并记录实际位置。做好钻孔的记录和描述。

  3) 制浆。用 WJG - 80 型高速搅拌机组制浆,制浆材料采用重量称量法,称量误差控制在 5%。浆液采用经检验合格的粘土制成,为保证其足够的抗渗性能,泥浆应具有较好的稳定性、流动性和排水固结快等特点。灌浆过程中浆液容重每小时测定1 次,浆液稳定性和自由出水率每10 d 测1 次。其颗粒组成和物理力学性能应符合《土坝坝体灌浆技术规范》SD266 -98 的要求,见表 2。

 论文摘要

  4) 灌浆和封孔。造浆由水泵供水,高速搅拌机制浆,经孔径 0. 4 cm 的铁丝网过滤后流至泥浆泵。先灌一序孔,后灌二序孔,最后灌三序孔; 先灌迎水侧一排,然后背水侧一排,最后灌中间两排孔。采用“少灌多复的方法”。开始先用流动性较大的稀浆灌注,然后逐渐加大到规定的泥浆浓度,孔口压力控制在0. 03 ~0. 05 MPa,复灌时采用浓度较大的泥浆。

  每次灌浆量应按实际情况进行控制,每孔灌浆次数根据孔的吃浆量大小进行控制,对吃浆量大的灌浆孔限制每次吃浆量,延长灌浆期。灌浆综合控制是保证灌浆期间堤身安全和灌浆质量的重要措施,综合控制包括: 灌浆量控制、灌浆压力控制、横向水平位移控制等。为保证灌浆质量,每孔需少灌多复几次以后,在保证灌浆压力下不吃浆时终孔。当天钻孔,当天灌,防止孔眼搁置时间长,孔隙堵塞,影响灌浆效果,每孔灌浆时,应该一次连续灌满。封孔。当浆液升至孔口,经连续复灌 3 次不再吃浆时,即可终止灌浆。用孔径相近的标杆扫孔深10 ~ 20 cm,然后用含水量适中的粘土球或制浆土料分层回填捣实,封堵高出孔口 10 cm 左右。堤身灌浆过程中,钻孔、灌浆应随时记录,并绘制图表。

  5) 灌浆施工中特殊情况处理。灌浆过程中,若堤顶、堤坡出现冒浆现象,则应立即停止灌浆,挖开冒浆处,用粘土回填夯实。灌浆过程中发生串浆时,如串浆孔具备灌浆条件,可以同时进行灌浆,应一泵灌一孔。否则应将串浆孔用塞塞住,待灌浆孔灌浆结束后,串浆孔再行扫孔、冲洗,而后灌浆。灌浆段注入量大,灌浆难于结束时,可用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆或在浆液中掺加速凝剂等方法。裂缝处理。灌浆过程中,出现纵向裂缝并冒浆时,应及时停止灌浆,待裂缝闭合后,再继续灌浆; 当出现横向裂缝时,应立即停止灌浆,并沿横向裂缝挖深 50 ~80 cm,而后回填粘土,分层夯实,再继续灌浆。隆起处理。当局部出现隆起现象时,应立即停止灌浆,注意观测,分析原因。在确定不会引起滑坡时,停灌 7 d 后可继续灌浆,并注意观测。灌浆过程作为隐蔽工程,要求现场及时、认真做好记录,并做到准确、详细,以利于分析检查灌浆效果。

  5、 灌浆质量控制

  为保证灌浆质量达到设计要求,应对灌浆施工全过程进行质量控制,每一道工序结束后,须经检查验收,方可进行下一道工序。在工程的施工过程中,对每个孔的施工情况应进行全面、准确的记录,作为工程验收的依据。若发现灌浆质量不符合要求,应查明原因,并采取相应处理措施,经处理并征得有关部门同意后,再继续施工。

  6、 灌浆效果检查

  灌浆效果是灌浆工作质量评价的重要方面,灌浆效果检查是灌浆工作中的重要环节。灌浆效果的检查方法有: 开挖、钻探取样检查、通过复灌吃浆量多少检查、洪水考验等。

  1) 开挖、钻探取样检查是一种常用的方法。选择有代表性的一段堤防开挖深坑,一方面可以直接了解灌浆情况; 另一方面可通过取土样测定其干容重,检查灌浆效果。

  2) 通过复灌吃浆量多少检查。复灌吃浆量少,说明堤防空隙已被充填好,灌浆达到了一定效果,这是灌浆工作中普遍采用的灌浆效果检查方法。

  7、 结语

  锥探灌浆对土坝、土质堤防进行加固是较为有效和经济的方法,它具有投资少,施工工艺简单、效果明显等特点。经灌浆处理后的土坝、堤防其稳定性、可靠性和安全性等得到大幅度的提高。

  参考文献:
  [1] 朱毅辉. 堤防应用锥探灌浆技术加固防洪堤[J]. 大众科技,2010(7) .
  [2] 向燕华. 锥探灌浆在荆门车桥水库堤身加固工程中的应用[J]. 葛洲坝集团科技,2007(1) .

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