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采用振孔高噴技術(shù)在卵礫石地層中構(gòu)造防滲體

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高壓噴射灌漿構(gòu)造防滲體在我國已得到廣泛應(yīng)用,其適用范圍也逐漸擴(kuò)大,從起初的砂層、粉土等細(xì)粒土逐步向砂礫石、礫卵石等大顆粒層發(fā)展。但在大顆粒地層中應(yīng)用尚存在許多問題,如造孔困難、孔垂直度不易保證、墻體連續(xù)性及完整性不好、各類材料消耗量過大等,均限制了高噴技術(shù)在此類地層中的推廣。針對以上問,通過大量研究試驗(yàn)工作,對現(xiàn)有高噴機(jī)具進(jìn)行了改進(jìn),研制出振孔高噴工藝,并在水電站圍堰基礎(chǔ)防滲工程中得到應(yīng)用。

    一、振孔高噴技術(shù)介紹     1、主要設(shè)備     振孔高噴工藝施工使用的主要設(shè)備為改裝的液莊步履式振動樁架,其中包括行走部分、振動部分、特制φ110mm高噴振管等,另外還有常規(guī)高噴設(shè)備,如高壓水泵、泥漿泵、空壓機(jī)、攪拌機(jī)等。     2、施工工藝     振孔高噴工藝關(guān)鍵是利用高頻振動將帶有高噴頭的振管送至地層預(yù)定深度,用振動造孔代替了普通回轉(zhuǎn)或沖擊造孔,大大提高了造孔效率,造孔速度4~5m/min,并且振管即高噴管,造孔與插管同時進(jìn)行,簡化了工序,施工程序見圖1。  
      由于是自動行走,且樁架較高( 18m),對場地要求其相對高差小于10om,坡度小于5°,并且要壓實(shí)。     二、工程實(shí)例     1、地層特點(diǎn)     某水電站圍堰地層為砂卵礫石,卵石含量達(dá)60%左右,粒徑多為50~100mm,個別為150~400mm,局部有孤石(勘察已發(fā)現(xiàn)有500rnm,1400mm直徑大的),砂含量10~20%,局部有架空層,礫卵石成分為花崗巖等堅硬巖石,全層厚5~9m,下部基巖為強(qiáng)一全風(fēng)化花崗巖。     2、施工工藝     按設(shè)計要求選用三管高噴,墻體要求厚度大于20 cm。根據(jù)地層及機(jī)具的特點(diǎn),選用了小孔距大提速的方法,以提高墻體質(zhì)量,孔距采用0.8m,提速為20~30cm/min。     (1)下振造孔     地粘土漿,始終保持孔口返漿或漿面不下沉,使周圍地層盡量吃飽。由于樁管有滑道限制,且控制下振速度,孔垂直度可得到保證;定向是利用樁架底座的擺動,一次到位,一次提升結(jié)束,所以定向準(zhǔn)確,噴射方向不變,保證了墻體的良好搭接。下振至基巖后繼續(xù)振動1~2min,根據(jù)振動情況(電流值)、已有資料及前孔孔深判斷基巖面情況。     (2)噴射提升     達(dá)基巖后,如返漿正常,則換用1:0.9~1(水泥與水配比)的水泥漿,勻速提升,施工參數(shù)如附表。 經(jīng)過一段時間的施工后,開挖了部分前期孔,對墻體厚度、搭接情況進(jìn)行了檢查,結(jié)果均滿足設(shè)計要求。但鑒于提升時仍有部分孔段漏量偏大,致使噴射時間延長,水泥耗量增加;考慮到可能是由于下振時噴射壓力不夠所致,為了進(jìn)一步降低水泥消耗,決定變一次噴射提升為二次噴射提升,即在換水泥漿噴射前增加一次粘土漿正常壓力噴射,并且將噴射水泥漿時的提升速度提高至30~50cm/min。經(jīng)過開挖檢查認(rèn)為墻體厚度、連接情況、完整性等均滿足設(shè)計要求。該措施大大減少了大漏量段,施工效率提高50%以上,水泥耗量降低30%,達(dá)到了150~200 kg/m2,提前 15d完成施工,顯示了新工藝的巨大優(yōu)勢。     附表         振孔高噴施工技術(shù)參數(shù)  水 壓 (Mpa) 水 量 (L/min) 風(fēng) 壓 ((Mpa) 風(fēng) 量 (m3/min) 漿 壓 (Mpa) 漿 量 (L/min) 提 速 (cm/min) 28~35 70~75 0.3~0.6 0.2~0.3 0.7~1.0 80~90 20~30       三、質(zhì)量檢查     在施工軸線內(nèi)側(cè)構(gòu)筑檢查圍井2個(見圖2),主要采用向井內(nèi)注水,爾后測定滲透系數(shù)的方法進(jìn)行。1#圍井注水流量為0.25cm3/s’,水頭為168.5cm,墻厚20cm,段長542cm,滲透面積303520cm2,測得滲透系數(shù)是9.78×10-8cm/s。2#圍井注水流量為1.17cm3/s,水頭為175cm,墻厚20cm,段長510cm,滲透面積285600cm2,測得滲透系數(shù)為4.68×10-7crn/s。以上兩個檢查井測得滲透系數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計提出的5×10-5crn/s,證明防滲體防滲效果良好。         四、結(jié)語     1、利用振動工藝將造孔與插管結(jié)合起來,不但解決了大顆粒地層造孔難等問題,且簡化了工作程序,避免了二次插管的麻煩。     2、與之配套的一系列方法如不分序次施工,小孔距大提速、二次噴射等,實(shí)踐證明是非常有效的,既能提高施工效率又能大量節(jié)省水泥,且又提高了墻體質(zhì)量,確是一套高效節(jié)能的新措施。     3、樁架底座為液壓步履式,移動方便,且插管迅速,可以多次噴射,為一些特殊工藝如多方位交叉噴射、局部加厚加寬、多種配方漿液施工提供了方便條件.     4、目前振孔高噴設(shè)備僅限于孔深20m以內(nèi)地層,較深地層施工設(shè)備尚待進(jìn)一步改進(jìn)。
發(fā)布:2007-07-27 11:44    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關(guān)閉]
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