什么是帷幕灌浆 帷幕灌浆施工工艺

什么是帷幕灌浆

建设水利工程过程当中,特别是土石坝的施工过程中,为了使地基在透水性、渗流稳定性、强度、承载能力、压缩变形能力方面达到要求,就要对地基进行处理。

处理沙砾石地基时,会用到以下几种方式:

1、粘性土截水槽,2、混凝土防渗墙,3、灌浆帷幕,4、防渗铺盖,5排水减压措施。

当沙砾石地基透水层很深,前两种防渗措施实施有困难时,可采用帷幕灌浆法。

简单来说,就是利用高速射流切割掺搅土层,改变原土层的结构和组成,同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体,以达到加固地基和防渗的目的。

延伸阅读

注浆终孔标准

帷幕终孔的标准:

(1) 帷幕灌浆采用自上而下分段灌 浆法时,在规定的压力下,当注入率不 大于1L/min时,继续灌注60min,灌 浆可以结束。

(2)采用自下而上分段灌浆法时, 当注入率不大于1L/min时,继续灌注 30min,灌浆可以结束。

帷幕灌浆的施工质量检查要点:

(1) 帷幕灌浆质量检查应以检查孔 压水试验成果为主,结合对竣工资料和 测试成果的分析,综合评定。

(2) 监理人员会同质检员对帷幕灌 浆孔的封孔质量进行抽样检查。

(3)帷幕灌浆检查孔应在下述部位 布置:① 帷幕中心线上。② 岩石破碎、断层、大孔隙等地质 条件复杂的部位。③ 末序孔注入量大的孔段附近。④ 钻孔偏斜过大、灌浆情况不正常 以及经分析资料认为对帷幕灌浆质量有 影响的部位。

(4)帷幕灌浆检查孔的数量不少于 灌浆孔总数10%, —个施工段内至少 应布置一个检查孔。其中,土石围堰部位的帷幕灌浆应结合对旋喷的钻孔取芯 进行压水检查,即在取芯孔位继续钻进,用作压水检查孔,同时适当加密一些压 水孔,使得压水检查孔的数量不少于灌 浆孔总数的10%。

(5)帷幕灌浆检查孔压水试验应在 灌浆结束后14d后进行。

(6) 帷幕灌浆检查孔压水试验应自 上而下分段卡塞进行压水试验,试验采 用单点法。压力可为灌浆压力的80%。 根据公式q=Q/(P ? U计算透水率q值。

(7) 帷幕灌浆检查孔应采取岩芯计 算获得率并加以描述,同时应拍摄照片 留存。

(8) 帷灌灌浆质量压水试验检查合格 标准:升浆基床(水泥土墙)与基岩接触 段及其下一段的合格率应为100%。再 以下的各段的合格率应在90%以上,不 合格段的透水率值不超过设计规定值的 150%且不集中,灌浆质量可认为合格。 否则应由监理会同业主、设计和施工单 位商定处理方案。

透水率大于多少克进行帷幕灌浆

一般来说要看抗渗要求,大部分是5lu左右。

透水率的单位不是克,是cm/s或lu。在正式施工前必须做帷幕灌浆试验,以最终确定各施工参数。灌浆帷幕防渗设计标准为在坝肩段灌浆后基岩透水率不大于3Lu,坝基段灌浆后基岩透水率不大于5Lu。

帷幕灌浆每个孔都需进行压水试验吗还是采用一个灌浆压力就行

是的,固结灌浆只是提高岩体整体性或者做为帷幕灌浆的盖重,所以只需要抽部分进行控制孔深就可以了,如果比设计的大了,就适当加深,固结灌浆的要求透水率较大。帷幕灌浆每个孔都需要进行试验,帷幕主要是防渗,如果局部出现漏灌,则可能发生渗透破坏,所以每个孔分段进行压水试验。现场试验,一般采用单点法,即一个压力段就可以了。

帷幕灌浆五点法

1.钻孔与测斜:采用小口径地质回转钻机,金钢石钻头钻孔,开孔前用“两点法”地锚固定,用角度尺和地质罗盘校正钻机立轴。第1段帷幕灌浆结束后进行孔口管埋设,埋入基岩深度2 m,孔口管采用 73 mm的无缝钢管。钻孔测斜选用KXP-Ⅰ型测斜仪,一般每10 m测1次。

2.钻孔冲洗与简易压水:采用高压水脉动冲洗,冲洗时间不少于30 min,回清水10 min。帷幕灌浆前均进行简易压水试验,压水压力1.0 MPa。

3.制浆与检测:采用集中制浆,分部位供浆,浆液经3台湿磨机串联磨制后送入搅拌桶,外加剂为UNF-5型高效减水剂,掺量7%。浆液浓度采用标准漏斗粘度计检测,要求漏斗粘度小于30 s;细度主要采用沉降法,用激光粒度仪校核,要求每10 t水泥检测1次。

4.自动记录:灌浆记录全部采用灌浆自动记录仪。

5.灌浆压力控制:在施工过程中为了避免抬动破坏,建立了注入率与最大灌浆压力的关系。

为什么先帷幕灌浆

应该是先固结后帷幕灌浆如果不先固结,帷幕灌浆会出现拉裂现象。

  帷幕灌浆的作用在地下形成阻水帷幕,主要是增加渗流水的垂直渗径,消减渗流水压力,减小坝体扬压力。

  固结灌浆: 是指坝基岩层裂缝发育,承载力弱,且深度较深时,进行固结灌浆增强坝基岩层的整体性,主要作用是增强坝基岩层的整体性,提高基面的承载能力。

帷幕灌浆优缺点

优点

(1)工作面和周边围岩均布孔,进行全断面全封闭深孔注浆固结止水,在隧道开挖断面周边能形成一定厚度的堵水帷幕,对于水源保护要求高,帷幕注浆在以堵为主的隧道和地下工程尤为合适。

(2)注浆孔深度大,注浆段长度20cm以上时,帷幕注浆可减少注浆与开挖工序的频繁倒换和作业的循环次数,可以加快工程进度。

缺点

1)灌浆中断   

在灌浆施工过程中,因为停电、浆液堵塞、输浆管破裂及机械故障等原因均会导致灌浆的中断。因此,在灌浆施工之前及其过程之中做好预防措施是非常必要的。其预防措施主要包括:应采用性能符合要求的输浆管材,且在施工时应经常检查并确保其连接牢固、无破损和堵塞现象;应确保灌浆泵的性能能够满足施工的需要,在最大的灌浆压力下能够持续地进行长时间的工作,并在施工中注意做好保养工作,在每次灌浆完成以后都要对灌浆泵进行认真地清洗;应对压力表进行及时校正,确保符合要求;高压灌浆阀门、隔浆塞等部件同样应及时清洗;水电系统方面应做到定期检查和保养。而一旦发生灌浆的中断,应立即采取措施尽量缩短中断的时间,争取尽早复灌。   

(2)串浆   

在灌浆施工过程中,有时会发生浆液从其他钻孔或者地下裂隙中流到帷幕的设计范围之外,从而造成浆液流失的现象,即为串浆。串浆产生的主要原因是在灌浆孔间的岩层中由于缝隙较多并相互串连,使得灌浆孔之间产生连通,并导致了串浆通路。对于串浆现象的治理措施主要包括:对串浆孔和灌浆孔进行同时灌浆,并且每个孔都设置一台灌浆泵进行灌注;在串浆孔漏浆部位的上方安装灌浆塞来进行严密堵塞。   

(3)漏浆   

在灌浆施工过程中,由于缝隙较多、灌浆压力较大,通常会出现浆液注入率过大的现象,其实往往是发生了大量的漏浆。对于大量漏浆的治理措施主要包括:通过低压甚至自流式的灌浆方式来降低灌浆压力,直到缝隙逐渐充满浆液、并降低流动性之后再慢慢提高灌浆的压力;将进浆量限制在30-40L/min以下,并采用浓浆进行灌注,直到进浆量明显减少之后再慢慢提高灌浆的压力;采用浓浆甚至可以在浆液中掺加砂料来进行灌注,通过降低浆液的流动性,再加上同时适当地降低灌浆的压力,以此来限制浆液流动的范围,保证浆液不至于流失过远,直到单位吸浆量已经降低到了一定的程度之后,再采用不掺粗料的正常浆液继续灌注并逐渐提高灌浆的压力;当出现岩层在长时间内一直大量进浆的现象,还可以采用间歇灌浆的方式,即每连续灌注一段时间就停止灌浆,等浆液凝结一段时间再继续灌注。   

(4)固管   

在灌浆施工过程中,当射浆管和孔壁由于浆液达到了凝结条件而胶结到一起的时候,就会产生固管现象。固管产生的主要原因包括:浆液由于在压力的作用下损失了一部分水分,并在循环过程中由于水泥水化放热和压力作用等原因导致其温度逐渐升高,从而大大缩短了其凝结的时间;在孔内的环状间隙处或灌浆管、阀门等部位发生了水泥颗粒的沉积现象;由于射浆管下端过于贴近孔壁而导致浆液在循环过程中在射浆管口受阻并逐渐沉淀。对于固管现象的防治措施主要包括:采用回旋式孔口封闭器,并在灌浆施工的过程中经常上下活动和转动灌浆管;经常观察回浆浓度和回浆量,保持回浆管内一直有超过15L/min的回浆量,并在回浆失水过多的时候立即将浆液稀释。   

(5)操作方法不当   

钻进时过大的加压,使钻杆产生多段处的严重弯曲,特别是在不利的地质条件下,对产生钻孔偏斜的影响会更大;使用磨损过钝的金刚石或硬质合金钻头钻进,会因在金刚石颗粒或合金粒向岩石内切入不稳定的情况下,容易改变钻头的钻进方向;在松散易坍塌的岩层中钻进,冲洗液的排量过大,压力过高,特别是使用粘度很小的泥浆或清水作冲洗液时,会较严重地破坏孔壁,造成孔内某一局部的坍塌,使孔径扩大。