江边水电站高压旋喷防渗墙施工技术
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为 １７ ３ｍ～１７ ６ｍ， ７ ７ 因高 喷时段处 于初汛 和主汛 期 ， 高喷平 台 最终定为 １７ ０ｍ， 喷高程为 １７ ４Ｉ， ８ 起 ５ Ｉ终喷高程 为 １７ ３ｍ～ Ｔ ７ １７ ６ｍ， ７ 最大高度为 ２ ２ｍ。根据前期地质勘探资料及钻孔过程 中 对地层的分析 ， 出露地层主要 为第 四系冲洪积 、 冲湖积、 崩坡 积地层 和二叠系下统甲黄沟群。高喷轴线附近范围覆盖层 自上而下大体 可
检查孔进行压水 试验 ， 检查 孔布置在 相邻两 孔相邻部 位 ， 每个检
查孔按 ５ｍ 一段 进行 分段压水试验检查 ， 以确定 高喷灌 浆形成墙 体的防渗性能 ， 检查结果见表 １ 。
表 １ 注水试验检查结果
检查孔 编号 Ｊ－ Ｃ１
Ｊ － Ｃ２ Ｊ － Ｃ３
喷灌浆 ５４ ５ １ 延米 ， 计划工期 为 ６个 月。高压旋喷灌浆 顶部高程
江 边水 电站 高压 旋 喷 防渗 墙 施 工 技术
董 文超
摘
王 金凤
杨 建春
要： 通过江边水 电站一期导流工程高压旋喷 防渗墙 的现场施 工， 对高压旋喷灌浆施工过程 中存在 的困难及解决方法
做简要分析， 以后类似工程常规高压旋喷 防渗墙施工提供 参考 性依据 。 为 关键 词 ： 导流 明渠 ， 基础处理 ， 高压旋喷灌浆 ， 粉砂层 ， 管法 双 中图分类号 ： Ｖ７２ Ｔ ３ 文献标识码 ： Ａ
通过钻孔试 验进一步确定钻机钻进速度 ， 了解该部 位地层岩 性分布、 地下水位线等地质条件 。通过灌浆试 验初 步确定适合本 工程地质特性 的合理 的单孔有 效喷射范围 ， 灌浆压力 ， 浆气流量 ，
浆
密度／ ・ ｎ ３ ｇｃ … ｒ 喷嘴数量／ 个 喷嘴直径／ ｍ ｍ 回浆密度／ ・ ｇｃ ｍ
径 ， ｈ为试 验段 内液 面每分钟下降高度 ， 现场测定 ） ｍ； ｍ（ 。
２ ３ 试 验 成 果 ．
在 １９号～１３号试 验段孔施工完 １ ４ ５ ５ｄ后 ， 采用地质钻机钻
１ 工程概 况及 地质条 件
江边水 电站一期 导流 明渠左导墙及 主河 床上下 游侧 围堰 采 用高压旋喷防渗墙 ， 高压旋 喷钻孔 ２５个 ， ７４ ９延米 ， ８ 共 ８ 高压 旋
２ ４ 施 工参 数确 定 ．
本工程高压 旋喷灌浆 试验 经现场监理 工程 师和专业设 计人
员确认 后 ， 当钻孔间距为 ８ ｍ 时 ， ０ｃ 采用双管 法灌浆 ， 相应施 工参
数 见表 ２ 。
表 ２ 高压旋喷灌浆施工参数
项目
压力／ ａ ＭＰ 气 流 量 ／ ・ ｎ一 ｎ ＿ ｍｉ １
Ｌ Hale Waihona Puke Baiduｕ
注水试验结果——透水率 设计要求 是否满足 第 一段 第二段 第三段 第四段 透水率 设计要求 １２ ．３
０ ３ ４ ０ １ ８
Ｏ ３ ．５
１ ７ ８ Ｏ２ ．６
ｌ Ｏ ８
３．Ｏ ５ ０．４ ４
１９ ５
１３ ．３ Ｏ ３ ．５
５
５ ５
粉 土层
１４ ． ． ～１ ５ ２ ２０ ． １３ ． ． ～１６
ｌ ～ １ ２ ５ １ ～ｌ ０ ２ ８ ｌ ～ ０
浆液 比重 ， 射管 提升 、 转速 度 以及各 岩层 段 吸浆 量 等参 数。 喷 旋 在确保高压旋喷墙施 工质量 的前提下 ， 降低浆液 的流失浪费。
在水电建设中 ， 高压旋喷灌 浆主要 应用 于坝基 防渗 、 围堰和 水率 ， 设计允许透水率 ｑ ｕ ≤５Ｌ 。 松散底层的防渗封堵 、 截替流及地下工程缺 陷的修补等。实践表 明， 本法对第四纪冲（ ） 层 、 积层 以及人工填 土等 软弱土层 淤 积 残 的地基处理效果 良好 。高压旋喷灌浆方法有 ： 单管 、 管、 两 三管 和 多管法。本工程采用两管法 ， 即浆液和压缩 空气 通过具有两个通 单点法压水试验计算公式 ： ＝ ＝盟 ｑ 上
不均匀 ， 结构 密实 ， 未胶 结。 但
双管法
０６ ． ～０． ８ ０ ８ １２ ．～
２ 高压旋 喷试 验确定 技术参 数
２ １ 试 验 目 的 ．
喷嘴数量／ 个
环状间隙／ ｍｍ 压力／ ａ ＭＰ 流 量 ／ ｍｉ一１ Ｌ・ ｎ
２
１ ０ １５ ． ～ ． ３ ～３ ０ ５ ６ Ｏ～７ ０
。
其中 ， ｑ为试段 透水率 ； ｕ Ｑ 为压 人流量 ， ／ ｎ Ｐ为作 用 Ｌ； Ｌ ｍｉ； 在试段内的全压 力 ， ａ Ｌ为试验段 长度 ， ｒ为试验段套管内 ＭＰ ； ｍ；
道的喷射管 ， 喷射底部侧面 的同轴双重喷射 嘴中同时喷射 出高 在
压浆液和空气两种射流冲击破坏土体 ， 同时完成置换和填充 。
第３ ６卷 第 ７期
・
３０ ・ ６
２０ １ ０年 ３月
山 西 建 筑
Ｓ ＡＮＸｌ ＡＲＣＨＩ Ｈ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ． ６ Ｎｏ． Ｉ３ ７ Ｍａ． ２ １ ｒ ０ ０
文 章 编号 ：０ ９６ ２ （０ ０ ０ ．３ ００ １ ０ ．８ ５ ２ １ ）７０ ６ —２
２ ２ 试 验 方 案 ． 根据一期导流工程混凝土施工进度及浇筑顺序安排 ， 左导 在 墙 ８号块高 喷轴线位置 ， 选取 １９号 ～１３号孔作为试验段 ， 长 ４ ５ 段 ３２Ｉ， ． Ｉ Ｔ 钻孔灌浆 采取 分三 序施工 ： Ｉ序孔 为 １９号 、５ ４ １３号 ， Ⅱ序 孔 为 １１ ， ５ 号 Ⅲ序孔为 １０号 、５ 号 。 ５ １２ 液压动力头履带工程 钻机 ， 钻孔直径为 １０ 钻杆 直径为 ９ ， ３， １ 套管
满足
满 足 满 足
分为三层 ： ８ ①１７０ｍ～１７ ２ｍ层为砂质粉土 ， ７ 结构 中密 ～密 实 ，
以密 实为 主 ， 砂 的含量 较 高 ， 粉 局部 由于粉 砂集 中形 成 透镜 体 （ ２ ③一 粉砂透镜体）并夹有厚度变化较大的③一 ， １ 粉质黏土； ７ － ②１ ２ｍ－ ７ １７ ６１ 层为漂 （ ） 碎 ） ５ Ｉ Ｔ 块 卵（ 石层 ， 该层属强 透水层 ； ５ 以 ③１７ ６ｍ 下为 卵（ 砂砾层 ， 碎） 以砂砾为主 ， 少量卵 （ ） ， 含 碎 石 局部砂砾成分
检查孔进行压水 试验 ， 检查 孔布置在 相邻两 孔相邻部 位 ， 每个检
查孔按 ５ｍ 一段 进行 分段压水试验检查 ， 以确定 高喷灌 浆形成墙 体的防渗性能 ， 检查结果见表 １ 。
表 １ 注水试验检查结果
检查孔 编号 Ｊ－ Ｃ１
Ｊ － Ｃ２ Ｊ － Ｃ３
喷灌浆 ５４ ５ １ 延米 ， 计划工期 为 ６个 月。高压旋喷灌浆 顶部高程
江 边水 电站 高压 旋 喷 防渗 墙 施 工 技术
董 文超
摘
王 金凤
杨 建春
要： 通过江边水 电站一期导流工程高压旋喷 防渗墙 的现场施 工， 对高压旋喷灌浆施工过程 中存在 的困难及解决方法
做简要分析， 以后类似工程常规高压旋喷 防渗墙施工提供 参考 性依据 。 为 关键 词 ： 导流 明渠 ， 基础处理 ， 高压旋喷灌浆 ， 粉砂层 ， 管法 双 中图分类号 ： Ｖ７２ Ｔ ３ 文献标识码 ： Ａ
通过钻孔试 验进一步确定钻机钻进速度 ， 了解该部 位地层岩 性分布、 地下水位线等地质条件 。通过灌浆试 验初 步确定适合本 工程地质特性 的合理 的单孔有 效喷射范围 ， 灌浆压力 ， 浆气流量 ，
浆
密度／ ・ ｎ ３ ｇｃ … ｒ 喷嘴数量／ 个 喷嘴直径／ ｍ ｍ 回浆密度／ ・ ｇｃ ｍ
径 ， ｈ为试 验段 内液 面每分钟下降高度 ， 现场测定 ） ｍ； ｍ（ 。
２ ３ 试 验 成 果 ．
在 １９号～１３号试 验段孔施工完 １ ４ ５ ５ｄ后 ， 采用地质钻机钻
１ 工程概 况及 地质条 件
江边水 电站一期 导流 明渠左导墙及 主河 床上下 游侧 围堰 采 用高压旋喷防渗墙 ， 高压旋 喷钻孔 ２５个 ， ７４ ９延米 ， ８ 共 ８ 高压 旋
２ ４ 施 工参 数确 定 ．
本工程高压 旋喷灌浆 试验 经现场监理 工程 师和专业设 计人
员确认 后 ， 当钻孔间距为 ８ ｍ 时 ， ０ｃ 采用双管 法灌浆 ， 相应施 工参
数 见表 ２ 。
表 ２ 高压旋喷灌浆施工参数
项目
压力／ ａ ＭＰ 气 流 量 ／ ・ ｎ一 ｎ ＿ ｍｉ １
Ｌ Hale Waihona Puke Baiduｕ
注水试验结果——透水率 设计要求 是否满足 第 一段 第二段 第三段 第四段 透水率 设计要求 １２ ．３
０ ３ ４ ０ １ ８
Ｏ ３ ．５
１ ７ ８ Ｏ２ ．６
ｌ Ｏ ８
３．Ｏ ５ ０．４ ４
１９ ５
１３ ．３ Ｏ ３ ．５
５
５ ５
粉 土层
１４ ． ． ～１ ５ ２ ２０ ． １３ ． ． ～１６
ｌ ～ １ ２ ５ １ ～ｌ ０ ２ ８ ｌ ～ ０
浆液 比重 ， 射管 提升 、 转速 度 以及各 岩层 段 吸浆 量 等参 数。 喷 旋 在确保高压旋喷墙施 工质量 的前提下 ， 降低浆液 的流失浪费。
在水电建设中 ， 高压旋喷灌 浆主要 应用 于坝基 防渗 、 围堰和 水率 ， 设计允许透水率 ｑ ｕ ≤５Ｌ 。 松散底层的防渗封堵 、 截替流及地下工程缺 陷的修补等。实践表 明， 本法对第四纪冲（ ） 层 、 积层 以及人工填 土等 软弱土层 淤 积 残 的地基处理效果 良好 。高压旋喷灌浆方法有 ： 单管 、 管、 两 三管 和 多管法。本工程采用两管法 ， 即浆液和压缩 空气 通过具有两个通 单点法压水试验计算公式 ： ＝ ＝盟 ｑ 上
不均匀 ， 结构 密实 ， 未胶 结。 但
双管法
０６ ． ～０． ８ ０ ８ １２ ．～
２ 高压旋 喷试 验确定 技术参 数
２ １ 试 验 目 的 ．
喷嘴数量／ 个
环状间隙／ ｍｍ 压力／ ａ ＭＰ 流 量 ／ ｍｉ一１ Ｌ・ ｎ
２
１ ０ １５ ． ～ ． ３ ～３ ０ ５ ６ Ｏ～７ ０
。
其中 ， ｑ为试段 透水率 ； ｕ Ｑ 为压 人流量 ， ／ ｎ Ｐ为作 用 Ｌ； Ｌ ｍｉ； 在试段内的全压 力 ， ａ Ｌ为试验段 长度 ， ｒ为试验段套管内 ＭＰ ； ｍ；
道的喷射管 ， 喷射底部侧面 的同轴双重喷射 嘴中同时喷射 出高 在
压浆液和空气两种射流冲击破坏土体 ， 同时完成置换和填充 。
第３ ６卷 第 ７期
・
３０ ・ ６
２０ １ ０年 ３月
山 西 建 筑
Ｓ ＡＮＸｌ ＡＲＣＨＩ Ｈ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ． ６ Ｎｏ． Ｉ３ ７ Ｍａ． ２ １ ｒ ０ ０
文 章 编号 ：０ ９６ ２ （０ ０ ０ ．３ ００ １ ０ ．８ ５ ２ １ ）７０ ６ —２
２ ２ 试 验 方 案 ． 根据一期导流工程混凝土施工进度及浇筑顺序安排 ， 左导 在 墙 ８号块高 喷轴线位置 ， 选取 １９号 ～１３号孔作为试验段 ， 长 ４ ５ 段 ３２Ｉ， ． Ｉ Ｔ 钻孔灌浆 采取 分三 序施工 ： Ｉ序孔 为 １９号 、５ ４ １３号 ， Ⅱ序 孔 为 １１ ， ５ 号 Ⅲ序孔为 １０号 、５ 号 。 ５ １２ 液压动力头履带工程 钻机 ， 钻孔直径为 １０ 钻杆 直径为 ９ ， ３， １ 套管
满足
满 足 满 足
分为三层 ： ８ ①１７０ｍ～１７ ２ｍ层为砂质粉土 ， ７ 结构 中密 ～密 实 ，
以密 实为 主 ， 砂 的含量 较 高 ， 粉 局部 由于粉 砂集 中形 成 透镜 体 （ ２ ③一 粉砂透镜体）并夹有厚度变化较大的③一 ， １ 粉质黏土； ７ － ②１ ２ｍ－ ７ １７ ６１ 层为漂 （ ） 碎 ） ５ Ｉ Ｔ 块 卵（ 石层 ， 该层属强 透水层 ； ５ 以 ③１７ ６ｍ 下为 卵（ 砂砾层 ， 碎） 以砂砾为主 ， 少量卵 （ ） ， 含 碎 石 局部砂砾成分