水泥-水玻璃双液灌浆施工技术.doc

水泥-水玻璃双液灌浆施工技术潘洪武警水电第二总队第七支队江西鹰潭335000主题词:江坪河水电站导流洞进口围堰因填筑时河床水位高,水下部分无法碾压;同时新填筑围堰轴线是前期施工围堰的堰脚部位,大块石架空现象突出,由此导致了围堰水下部分结构比较松散,按设计的高压旋喷施工无法形成防渗墙,经综合考虑采用了水泥-水玻璃双液灌浆施工技术成墙。关键词:江坪河导流洞进口围堰双液灌浆防渗墙一、工程概述江坪河水电站导流洞前期因地质灾害原因导致被洪水淹没,未能全部建设完成即停建。导流洞的完建并投入使用是江坪河水电站能否在2008年实现大江截流的关键;而要恢复导流洞剩余工程的施工,首先必须完成导流洞进、出口围堰填筑以及围堰防渗体的施工。导流洞进、出口围堰防渗体设计方案是高压旋喷防渗墙,因填筑围堰时河床水位高,水下部分无法碾压;同时新填筑围堰轴线是前期施工围堰的堰脚部位,大块石架空现象突出,由此导致了进、出口围堰水下部分结构比较松散,高压旋喷施工无法形成防渗墙。我项目部在认真研究了塑性混凝土防渗墙、防渗土工膜技术、双液灌浆等国内常用的防渗墙施工技术后,经从工期要求、经济指标、施工边界条件等方面综合考虑,决定导流洞进口围堰防渗墙采用双液灌浆施工技术。二、双液灌浆技术1、水泥-水玻璃双液灌浆的作用原理水泥-水玻璃双液灌浆可视为渗透、劈裂扩散、填充和挤密四部分组成,浆液在压力作用下向钻孔周围砂砾石体中发生渗透、劈裂打散。水泥中硅酸三钙发生水解和水化反应,产生氢氧化钙。氢氧化钙与水玻璃发生反应,生成细分散状的凝胶体——水化硅酸钙。凝固后形成强度较高、水稳定性好的水泥结石体,从而使地基挤密,固结强度增高,形成一道固结的帷幕止水带。水泥—水玻璃双液浆材具有两种浆材的优点:浆液粘度较低,可灌性较好,在水中可以迅速凝固,凝胶时间可在几秒到几十分钟内准确控制,结石率可高达98%以上,结石强度较高,且浆液本身无毒,对下游居民用水无污染。2、灌浆材料1)砾石:必须选择质地坚硬,砾径1,2cm,,2cm两级配的砾石,保证无泥质物混杂;2)砂:,含泥量,3%,SO含量,1%,有机物含量,3%。33)水泥:,质量满足《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175-1999中的规定。4)水玻璃:~,浓度30~45Be;3、凝胶时间为防止浆液在水中流失,并满足双液在孔口混合后能渗透至砾石层的时间要求,浆液凝胶时间控制为60s。根据现场试验数据统计结果显示,在保证浆液可灌性和有效扩散距离前提下,应根据渗漏水情况、砂砾石充填情况合理选用浆液配比,并同时在实际施工中根据吸浆量和注浆压力适时加以调整。水泥-水玻璃浆液不同条件下的胶凝时间(M=)水玻璃浓度Be′=30Be′=35Be′=40W:C(重量比)1:″29″34″:11:″56″1′07″泥浆1:″37″42″::11:″1′12″1′32″水玻1:″27″27″1::′12″1′26″1′52″凝结时间凝结转点比值加入的水玻璃占水泥浆液体积的百分数,%,4、灌浆压力及吸浆量灌浆压力与地质构造、钻孔深度、浆液粘度、灌浆速度和灌浆量等因素有关,灌浆过程中压力是变化的。灌浆压力宜通过现场试验确定,即通过试验性灌浆,绘制出灌浆量与灌浆压力的关系曲线,灌浆量突然增加时的压力即为容许灌浆压力。经现场灌浆试验确定,,。为防止浆液流失造成浪费,对砂砾石层其吸浆量应控制在20L/min左右。5、扩散半径浆液扩散半径可按经验公式进行估算,但由于地质条件的复杂多变,理论公式计算常常偏差很大,一般应通过现场灌浆试验确定,经现场试验确定R=。6、灌浆量砂砾石层的孔隙率n为25,45%之间,故浆液注入率为i=n×η=×=(式中η为地层孔隙不完全充填的折减系数,对砾石土层η=~)。灌浆量Q=V×i×(1+β)(式中V为防渗区体积,β为浆液流到防渗区外的损耗系数,一般取β=,15%)。7、灌浆施工?造孔孔位确定无误后,将钻机移至核定的孔位上,按照要求进行机架、机座校正,配备良好钻具,保证钻孔铅直开孔。在钻进过程中,精心操作,合理掌握钻进参数,合理掌握钻进速度,以防止埋钻、卡钻等各种孔内事故。原始记录:每孔钻进时均要详细填写钻探班报表,记录孔深、孔径、钻进时间;下入套管规格、长度,遇到的特殊情况。钻进至设计孔深后,待灌或灌浆结束时待钻,孔口均需进行加盖处理,防止异物进入。?制浆制浆材料采用称量法,称量误差小于5%,水泥等固相材料采用重量称量法。浆液必须搅拌均匀并测定浆液密度,纯水泥浆液的搅拌时间,