云南沧源县控角水库除险加固工程施工技术
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云南沧源县控角水库除险加固工程施工技术
云南沧源县控角水库除险加固工程,采用了高压旋喷灌浆及高压摆喷灌浆法对大坝进行防渗加固处理,改善了大坝基础的力学性质和防渗性能,设计范围内防渗帷幕已经形成,满足大坝基础防渗要求。
标签:水库大坝高压喷射灌浆帷幕施工防渗加固
1工程概况
该水库于1990年10 月开工建设,于1993年6月竣工。大坝为均质土坝,除险加固后维持原坝高36m,坝顶长97m,坝顶宽4.5m,坝顶高程为1360.20。水库在运行过程中出现较多的病险隐患,虽多次加固处理,但一直未得到彻底解决,坝体安全隐患依然存在,多年来一直带病运行,后经专家评审,决定采用高压喷射灌浆对大坝进行防渗加固处理。
2工程地质条件
水库附近断裂不太明显,但上部岩层破碎,节理裂隙发育,受构造影响较大。工程区新构造活动强烈,地震频繁,据历史记载,自1977年6月迄今,沧源县发生地震50多次,其中1988年11月16日发生的澜沧—耿马地震,震中震级为7.6级,为该地区最大的地震,对水库影响较大。
坝址区河床宽为10m,两岸地形不对称,左岸坡度约为35°,右岸坡度约为50°,河流流向约为90~100°,呈“V”字型断面。
河床及两岸部分基岩裸露,表层强风化,节理裂缝发育,节理面粗糙。岩层倾向与河床走向小角度斜交。左右两岸产状基本一致,倾向右岸,左岸为顺层坡,岩层倾角小于坡度角,右岸为反向坡。地层岩性较复杂,风化强烈,解理裂缝发育,岩体强度低,为单斜构造。左岸发育顺层滑坡,因有大坝阻挡,没有临空面,基本停止滑动,未见明显断层结构痕迹,地下水位略高于河水位,补给河水,地下水类型为孔隙水、裂隙水。
3主要施工设备
采用XY—150型钻机及高喷采心XL-50型钻机,回转射水方法钻进,灌浆泵采用BW250/50三缸柱塞式高压泵及变频高压注浆泵ZJB/BP—90型自下而上三管高喷方法作业,另配足相应的其它辅助设备。
4施工方法及参数
4.1施工方法
高压旋喷灌浆法是用钻机钻至设计深度,以带有特殊喷嘴灌浆管,置入地层的预定深度后,以高压喷射流强力冲击破坏土体。进行高压旋喷施工时,喷嘴一面喷射一面旋转和提升,使浆液与坝基或坝体的粘土、砂土等搅拌混合。经过凝结固化,使地层中形成圆柱型固结体柱桩式连续板墙,施工采用三管旋喷法。
高压摆喷灌浆法是用钻机钻至设计深度,以带有特殊喷嘴灌浆管,置入地层的预定深度后,以高压喷射流强力冲击破坏土体。摆喷时,喷射管做一定角度的摆动和提升运动,使浆液与坝基或坝体的粘土、砂土等搅拌混合,经过凝结固化,在地层中形成扇形断面的柱壮体并能形成搭接的连续桩柱体。
旋喷及摆喷作业:
当喷管下入预定深度后,调整各施工参数达到设计要求,原位喷射,带浆液返出孔口,回浆密度验收合格后喷射开始,即旋转提升旋喷管(旋喷)或喷管按照指定角度来回旋转喷射浆液(摆喷)。工作人员时刻检查灌浆流量、风量、高压水、压力,旋转提升速度等参数,并随时作好记录。换管后均进行复喷,复喷长度不小于0.3m,每孔喷完后及时进行回灌,直至孔口浆液面不再下降为止。施工完毕后,立即对注浆管等机具进行冲洗,管内机内不得残留水泥浆。将钻机等机具设备移到新孔位上。
各孔施工流程:钻机就位→开孔→下套管→钻进至设计孔深+0.50cm→迁移钻机→高喷台车就位→试喷→下喷射管到孔底→灌浆→迁移高喷台车→封孔。
4.2施工总体布置
。
现场开挖及取芯照片见下图:
6结语
通过灌浆过程和灌浆资料分析,有如下认识:
(1)本次灌浆试验采用的施工程序、施工工艺能够适应本工程的地层条件;
(2)试验中帷幕灌漿施工参数是合理的。
(3)试验中水泥使用云县水泥有限公司生产的425#普通硅酸盐水泥能满足工程标准的要求。
(4)灌浆孔灌前透水率以及灌浆单位注入量随灌浆次序递减明显,符合一般灌浆规律。
(5)通过本次施工,改善了大坝基础的力学性质和防渗性能,设计范围内
防渗帷幕已经形成,满足大坝基础防渗要求。