基岩水泥灌浆技术
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基岩灌浆的目的和分类基岩灌浆,听起来就像是个高大上的工程术语,其实它的目的可简单明了。
想象一下,你的房子就像一块大饼,上面有些小洞洞,雨水一来,就渗得满地都是,真是让人抓狂啊。
基岩灌浆的作用就像给这块大饼修补,填上那些缝隙,让它坚固、耐用,不再轻易受外界侵害。
就像穿雨衣保护自己一样,这可是个实用的好办法,能有效防止水分进入,保障我们赖以生存的基础设施的安全,真是个聪明的选择呢。
而说到基岩灌浆,分类也是个有趣的话题。
咱们可以把它分为几种类型。
首先是“压力灌浆”,这名字听起来就很有气势。
它的原理就是用高压把浆液灌入基岩的裂隙中,瞬间就像打针一样,把那些小缝缝填满。
这种方法特别适合那些裂隙较大的情况,效果杠杠的,能大幅度提升基岩的强度,简单来说,就是给基岩“打鸡血”!然后是“注浆”,这个就有点像医生给伤口缝针,慢慢注入,细致入微。
这个适用于裂缝较小的地方,虽然过程慢,但可不能马虎哦,毕竟每个细节都得处理到位。
再往下说,还有“化学灌浆”,这名字听上去是不是就让人想起实验室?没错,这种方法利用化学反应,让浆液在基岩中固化,效果神奇得很。
想想看,化学药剂就像魔法一样,能让液体变得坚固,听上去简直酷毙了!还有一种就是“水泥灌浆”,就是用水泥作为主要材料,简单明了,效果持久。
就像你喝的水泥牛奶,虽然没法喝,但确实能给基岩带来稳稳的安全感。
再说说基岩灌浆的优势。
你知道吗,它不仅可以提高基岩的强度,还能增强土壤的稳定性,简直是双赢!施工速度也快,真是个效率担当,毕竟谁都不想等得心急如焚。
再加上,灌浆后形成的防水层,还能抵挡水的侵袭,像给基岩穿上了保护衣,时刻保持安全状态。
这可不就是“预防胜于治疗”的最佳体现吗?这种技术还可以延长建筑物的使用寿命,简直是个长远投资,值得每一个建设者认真考虑哦。
基岩灌浆也不是说说而已,它也有些需要注意的地方。
施工前一定要做充分的准备,了解基岩的情况,搞清楚它的裂缝深度、宽度,毕竟“心中有数”才能确保效果好。
灌浆基础知识和计算公式一、灌浆的含义:简单的说,灌浆就是将具有胶凝性的浆液或化学溶液,按照规定的配比或浓度,借用机械(或灌浆自重)对之施加压力,通过钻孔或其他设施,压送到需要灌浆的部位中的一种施工技术。
二、灌浆的实质:充填这些节理裂隙、孔隙、空隙、孔洞和裂缝之处,形成结石,从而起到固结、粘合、防渗,提高承载强度和抗变形能力以及传递应力等作用。
三、灌浆分类:按照大坝坝基岩类构成,可分为岩石灌浆和砂砾石层灌浆。
按照灌浆的作用,可分为固结灌浆、帷幕灌浆、回填灌浆和接触灌浆。
按照灌注材料,可分为水泥灌浆、水泥砂浆灌浆、水泥粘土灌浆以及化学灌浆等。
按照灌浆压力,可分为高压灌浆(3MPa以上)、中压灌浆(0.5~3MPa)、低压灌浆(0.5MPa以下),后两类也可称为常规压力灌浆。
按照灌浆机理,可分为渗入性灌浆和张裂式灌浆。
四、灌浆材料:水泥(磨细水泥、超细水泥)、砂、粉煤灰、粘土和膨润土、水外加剂(速凝剂、减水剂、稳定剂)五、水泥浆液:配置水泥浆时,多依照质量比例配制,也有按照体积比例配制的。
我国各灌浆工程都采用质量比,帷幕灌浆使用范围一般多为水:水泥=5:1~0.5:1,固结灌浆多为2:1~0.5:1。
1、水泥浆的配制:将水泥和水依照规定的比例直接拌和,这种情况最为简单。
先将计量好的水放入搅拌筒内,再将水泥按所规定的质量秤好后,放入筒中直接搅拌即可。
例如欲配制各种浓度的水泥浆100L,其所用的水泥和水量可见下【表1】。
配制水泥浆100L 【表1】注:水泥的密度以3kg/L或3g/cm³计在灌浆过程中,常需要将搅拌桶内的水泥浆变浓。
如原水泥浆100L,加水泥质量可见下【表2】。
在原100L水泥浆中加水泥使水泥浆变浓【表2】注:加水泥单位为kg注:水泥的密度以3kg/L或3g/cm³计在灌浆过程中,常需要将搅拌桶内的水泥浆变稀。
如原水泥浆100L,加水体积可见下【表3】。
在原100L水泥浆中加水使水泥浆变稀【表3】注:加水单位为L注:水的密度以1kg/L或1g/cm³计水泥的密度以3kg/L或3g/cm³计水灰比为0.9 :1时,密度为1.554 ;水灰比为0.7 :1时,为1.662当采用集中制浆时,原浆的水灰比多采用0.6:1或0.5:1。
基岩帷幕灌浆施工灌浆实践表明,既使是优良的防渗帷幕设计,也需要通过精心的灌浆施工,才能获得理想的灌浆效果。
钻孔灌浆施工人员不仅需要有熟练的技术,还需有针对不同情况采取相应有有效措施的丰富经验,而更重要的是,钻孔灌浆施工队伍应有良好的素质和朴实的施工工艺作风。
灌浆工作一定要细致、认真;要严格地依照技术要求进行施工;原始记录一定要清楚、准确、如实地反映施工的情况和所遇到的问题;施工过程中,一定要及时整理资料,分析资料。
通过施工实践,若对灌浆设计、灌浆技术要求和灌浆施工工艺有什么意见,宜主动提出,与设计和监理协商、研究,共同解决。
总括起来说,灌浆施工应做到:“严格,认真,实事求是,一丝不苟”。
第一节灌浆的施工次序与施工方法一、灌浆的施工次序1.灌浆施工次序的原则灌浆施工次序的原则是逐序缩小孔距,即钻孔逐渐加密。
逐渐加密的优点是:浆液逐渐挤密压实,可以促进灌浆帷幕的连续性和完整性;能够逐序升高灌浆压力,有利于浆液的扩散和提高浆液结石的密实性;根据对各次序孔的单位注入量和透水率的分析,可起到反映灌浆情况和灌浆质量的作用,为增、减灌浆孔提供论据;减少邻孔串浆现象,有利于施工。
2.帷幕孔的灌浆次序大坝基岩防渗帷幕通常是由一排孔、二排孔、或三排孔构成,多于三排孔的比较少。
(1)多排孔帷幕的施工次序多排孔帷幕的施工,在排序上也要遵循逐渐加密的原则。
在基岩内有地下水活动或在有水头压力的情况下,排序施工可按下述要求进行:1)由两排孔组成的帷幕,先灌下游排,后灌上游排。
2)由三排孔或多排孔组成的帷幕,先灌下游排,再灌上游排,最后灌中间排。
在基岩内无地下水活动的情况下,对于两排孔组成的帷幕没有排序的要求,对于三排孔或多排孔组成的帷幕,应先灌两边的边排孔,最后灌中间排孔。
(2)同一排上灌浆孔的施工次序,图8-1是按三个次序孔施工的例子,也是单排孔帷幕施工的例子,其施工次序是:首先钻灌第Ⅰ次序孔,然后钻灌第Ⅱ次序孔,最后钻灌第Ⅲ次序孔。
第三章灌浆浆液灌浆浆液基本上可分为两类。
一类是悬浮液,系采用固体颗粒浆材,例如水泥、粘土、沙等制成的浆液,其颗粒处于分散的悬浮状态;另一类是真溶液,系由化学浆材,例如环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸盐等制成的浆液。
基岩固结灌浆和帷幕灌浆均以水泥基浆液为主,遇到一些特殊地质条件,例如断层、破碎带、微细裂隙等,当使用水泥浆液难以达到预期效果时,方采用化学灌浆材料作为补充,并且化学灌浆也多是在水泥灌浆基础进行的。
第一节浆液的选择在大坝地基处理灌浆施工中,浆液的选择非常重要,在很大程度上直接关系到帷幕的防渗效果,地基岩石在固结灌浆后的力学性能、以及灌浆工程的费用。
因此研究灌浆材料及其配浆工作一直是灌浆工程中的一个重要课题。
通过多年来的试验研究和工程实践,在灌注浆液方面取得了很大成绩。
由于灌浆的目的和地基地质条件的不同,组成浆液的基本材料和浆液中各种材料的配合比例也有很大变化。
一般讲用于大坝岩石地基灌浆的浆液应具备下列性能:1.水泥浆液中水泥颗粒应具有一定细度,便于充填基岩中微细裂隙,通常的说法是,颗粒细度应为裂隙宽度的1/3~1/5,方能有效的充填,例如水泥粒径为80μm时,能灌入0.24 ~0.40mm宽度的岩体裂隙。
2.浆液应具有较好的稳定性,析水率低,因为固体颗粒过早析水沉积,将会影响浆液继续灌注。
3.浆液需具有良好的流动性,粘度不宜过大,以有利于灌注施工和增大浆液的扩散范围。
4.浆液填满岩体裂隙硬化形成结石后,应致密、均一,并具有良好的防渗性能、必要的强度和粘结力。
帷幕灌浆水泥结石在长时期高水头作用下,应能保持稳定,不产生溶蚀和破坏,耐久性强,28天强度宜达到5~10MPa;固结灌浆水泥结石应能满足地基安全承载和稳定的要求。
第二节浆液性能试验一、浆液密度浆液密度与浆液所用浆材的配比直接相关,只要知道浆材配比,使用绝对容积的原理,就可以计算出浆液密度。
浆液密度宜使用比重秤测定,因其简单易行,测值较准。
浆液密度也可采用波美比重计测定,但其测值欠准,尤其不适于在浓度大的浆液中测试。
灌浆是将某些固化材料,如水泥、石灰或其他化学材料,灌入基础下一定范围内的地基岩土中,以填塞岩土中的裂缝和孔隙,防止地基渗漏,提高岩土整体性、强度和刚度。
以下是各类灌浆方法介绍:按灌浆的作用分类:(1)帷幕灌浆:将某些固化材料灌入基础下一定范围内的地基岩土中,以填塞岩土中的裂缝和孔隙,防止地基渗漏,提高岩土整体性、强度和刚度。
在闸、坝、堤等挡水建筑物中,常用灌浆法构筑地基防渗帷幕,是水工建筑物的主要地基处理措施。
(2)固结灌浆:将某些固化材料灌入基础下一定范围内的地基岩土中,以改善其力学性能,提高其整体性和抗变形能力。
(3)回填灌浆:在基础内一定范围内回填一定量的某些固化材料,以增加基础的密实度和稳定性。
(4)接触灌浆:在基础与上部结构之间灌注某些固化材料,以加强结构的整体性和稳定性。
(5)补强灌浆:对基础进行补充加固,以提高其承载能力和稳定性。
按灌浆材料分类:(1)水泥灌浆:使用水泥作为固化材料,具有较高的强度和耐久性。
(2)黏土灌浆:使用黏土作为固化材料,具有较好的加固效果和经济效益。
(3)沥青灌浆:使用沥青作为固化材料,具有较好的防水性能和耐久性。
(4)化学材料灌浆:使用化学材料作为固化材料,具有较好的渗透性和加固效果。
按灌浆机制分类:(1)充填灌浆:在基础内一定范围内填充某些固化材料,以增加基础的密实度和稳定性。
(2)劈裂和脉动灌浆:利用压力将某些固化材料压入基础内一定范围内,使其产生劈裂或脉动,以提高其力学性能和稳定性。
(3)基岩裂缝灌浆:将某些固化材料压入基岩中的裂缝和孔隙中,以提高其整体性和抗渗性。
(4)渗透灌浆:将某些固化材料渗透到基础内的土壤中,以提高其密实度和抗渗性。
(5)界面灌浆:在基础与上部结构之间进行界面处理,以提高其整体性和稳定性。
一、灌浆分类(一)按灌浆材料分类按浆液材料主要分为水泥灌浆、黏土灌浆和化学灌浆等。
(二)按灌浆目的分类按灌浆目的分为帷幕灌浆、固结灌浆、接触灌浆、接缝灌浆和回填灌浆等。
1.帷幕灌浆。
帷幕灌浆是用浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙,形成防水幕,以减小渗流量或降低扬压力的灌浆。
2.固结灌浆。
用浆液灌入岩体裂隙或破碎带,以提高岩体的整体性和抗变形能力的灌浆。
3.接触灌浆。
通过浆液灌入混凝土与基岩或混凝土与钢板之间的缝隙,以增加接触面结合能力的灌浆。
4.接缝灌浆。
通过埋设管路或其他方式将浆液灌入混凝土坝体的接缝,以改善传力条件增强坝体整体性的灌浆。
5.回填灌浆。
用浆液填充混凝土与围岩或混凝土与钢板之间的空隙和孔洞,以增强围岩或结构的密实性的灌浆。
二、钻孔灌浆用的机械设备(一)钻孔机械钻孔灌浆机械主要有回转式、回转冲击式、冲击式三大类。
目前用得最多的是回转式钻机,其次是回转冲击式钻机,纯冲击式钻机用得很少。
(二)灌浆机械灌浆机械主要有灌浆泵、浆液搅拌机及灌浆记录仪等。
1.灌浆泵灌浆泵是灌浆用的主要设备。
灌浆泵性能应与浆液类型、浓度相适应,容许工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍,并应有足够的排浆量和稳定的工作性能。
灌注纯水泥浆液应采用多缸柱塞式灌浆泵。
2.浆液搅拌机用于制作水泥浆的浆液搅拌机,目前用得最多的是传统双层立式慢速搅拌机和双桶平行搅拌机。
国外已广泛使用涡流或旋流式高速搅拌机,其转数为1500~3000r/min。
用高速搅拌机制浆,不仅速度快、效率高,而且制出的浆液分散性和稳定性高,质量好,能更好地注入岩石裂隙。
搅拌机的转速和拌合能力应分别与所搅拌浆液类型和灌浆泵的排浆量相适应,并应能保证均匀、连续地拌制浆液。
3.灌浆记录仪用来记录每个孔段灌浆过程中每一时刻的灌浆压力、注浆率、浆液相对密度(或水灰比)等重要数据。
三、灌浆方式和灌浆方法(一)灌浆方式灌浆方式有纯压式(图1F413021-1rt)和循环式(图lF413021-16)两种。
灌浆的施工方法及技术要求1 施工准备本工程有帷幕灌浆2280m,固结灌浆900m,在施工排序上遵循逐渐加密原则,在有地下水或有水头压力情况下,要先灌下游排,后灌上游排。
施工前修通进场道路。
清除工作面障碍物,做好通风准备工作,所使用机具全部运至施工现场,所使用库存原材料试验合格,帷幕灌浆、固结灌浆后续项目检验设备完好到位。
通风设置:在廊道的进出口处各设一台进风机和抽风机,以保证廊道内通风良好。
2 材料(1) 水泥1)应根据施工图纸,选用灌浆用的水泥品种。
水泥强度等级不应低于PC42.5。
2)帷幕灌浆的水泥细度要求通过80µm 方孔筛,其筛余量不大于5%或采用细水泥或超细水泥等特种水泥。
3)灌浆用的水泥必须符合规定的质量标准,已由有资质的试验单位试验合格,不得使用受潮结块的水泥。
水泥不应存放过久,出厂期超过三个月的水泥不应使用。
(2) 水灌浆用水应符合有关规定,拌浆水的温度不得高于40℃。
(3) 掺合料在水泥浆液中掺入砂、黏性土、粉煤灰和水玻璃等掺合料时,各种掺合料质量应符合SL62-94 第2.1.6 条规定,其掺入量应通过试验确定后方可掺合。
(4) 外加剂在水泥浆液中掺入速凝剂、减水剂、稳定剂以及其他外加剂时,各种外加剂的质量应符合SL62-94 第2.1.7 条规定,其最优掺加量应通过室内试验和现场灌浆试验确定后方可掺加。
所有熔于水的外加剂应以水熔液状态加入。
3 设备(1) 钻孔设备1)使用气动钻孔设备时,带有消声器和除尘装置,不得使用内燃机驱动的钻孔设备。
钻机规格为XT100-1 型钻机。
2)钻机和钻头的选用,帷幕灌浆的钻孔采用回转式钻机和金刚石钻头或硬质合金钻头。
3)取岩芯的各类灌浆孔、检查孔、抬动变形观测孔以及声波测试孔等的钻孔采用回转式钻机,按孔径要求采用金刚钻头或硬质合金钻头,不得使用碾砂钻头。
4)使用的钻孔冲洗和压水试验设备,水泵的工作压力应按施工图纸的要求或施工规范选定,并应保证在所有压力下都有足够的供水量,保证压力稳定、出水均匀、工作可靠。
分段阻塞水泥灌浆施工工法中国水电基础局有限公司赵存厚夏可风胡迪煜肖恩尚韩伟1 前言基岩灌浆有多种方法,按照卡塞的部位分为孔口封闭灌浆法和分段阻塞灌浆法。
上世纪六十年代灌浆技术开始在我国得到发展,初期采用的是国外流行的分段阻塞灌浆法。
由于当时我国灌浆塞技术不过关,阻塞效果不好,施工时经常出现卡塞、埋塞事故。
自上世纪八十年代在乌江渡水电站的灌浆施工中首次成功采用孔口封闭灌浆法之后,分段阻塞灌浆法在国内长期停止了应用。
随着国内材料技术和机械制造技术的提高,1996年中国水利水电基础工程局科研所研究制造了液、气压式胶囊灌浆塞和液压胶球式灌浆塞。
这两种灌浆塞自1996年在小浪底水利枢纽工程中开始研制并使用,之后又在向家坝水电站可利用岩体固结灌浆等工程中成功应用,在此之前国内没有同类的灌浆塞.国外有与液、气压式胶囊灌浆塞同类的产品,通过室内试验和小浪底工程中大量的灌浆实践证明,该灌浆塞与国外同类灌浆塞处于一个技术水平,但价格比国外产品低的多;液压胶球式灌浆塞在国外也未见同类产品。
这两种灌浆塞以其优良的膨胀性和可靠的阻浆效果使高压力下的分段阻塞灌浆法简单可靠,灌浆压力可达15MPa。
2 工法特点分段阻塞灌浆法具有工效高、弃浆少等优点,我国八十年代以前的灌浆工程主要采用阻塞法,近20年来,由于孔口封闭法的推广,使用范围减少。
但国外灌浆仍普遍采用此法。
以前阻塞法灌浆主要使用的是机械塞,由于机械塞能适应的灌浆压力不高,安装灌浆塞的劳动强度较大,灌浆段的封闭效果也不理想,灌浆时容易发生绕塞返浆现象而引发孔内事故.随着材料和工艺技术的进步,液、气压式胶囊灌浆塞和液压胶球式灌浆塞的相继出现并不断完善,其性能的不断提高使得阻塞法灌浆的缺点越来越少、优点越来越明显。
不同型式的阻浆塞都有各自的适用范围和特点,主要根据岩石性质、卡塞深度、灌浆压力等分别选用。
传统机械式阻浆塞一般只适用较低压力的灌浆,且不太适合较深的灌浆孔.液、气压式胶囊灌浆塞和液压胶球式灌浆塞可适应较高灌浆压力,并自由调整灌浆段长.如果遇有较破碎的地层,可以适当加长或缩短灌浆段,将塞子卡在岩石相对完整的部位。
岩基灌浆方案一、灌浆所需的材料与器械1.材料(1)水泥。
灌浆所采用的水泥品种根据灌浆目的和环境水的侵蚀作用而定。
一般情况下,多用普通硅酸盐水泥或硅酸盐大坝水泥。
当在腐蚀性环境下时,要用抗酸水泥。
使用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥灌浆时,应得到设计许可。
回填灌浆时水泥强度等级不低于32.5级,接缝灌浆时水泥强度等级不低于52.5级,水泥必须符合质量标准,应严格防潮。
水泥颗粒的粗细对浆液进入裂缝中有很大的影响。
水泥颗粒越细,则灌浆的浆液越容易进入细小的裂缝中,更贴切地将裂缝融合好。
帷幕灌浆对水泥细度的要求为通过80μm方孔筛的筛余量不大于5%,当缝隙张开度小于0.5mm时,对水泥细度的要求为通过71μm方孔筛的筛余量不大于2%。
(2)浆液。
因为地质和水文条件对裂缝的影响不同,对不同的裂缝除用水泥灌浆外,还可使用下列类型的浆液。
①细水泥浆液。
细水泥浆液包括干磨水泥浆液、湿磨水泥浆液和超细水泥混合浆液,适用于缝隙张开度小于0.5mm的灌浆。
②膏状浆液。
膏状浆液是塑性屈服强度大于20Pa的混合浆液,适用于大孔隙(如岩溶空洞、岩体宽大裂隙、堆石体等)的灌浆。
③稳定浆液。
稳定浆液是掺有少量稳定剂,析水率不大于5%的水泥浆液,适用于遇水后性能易恶化或注入量较大的缝隙灌浆。
④混合浆液。
混合浆液是掺有掺合料的水泥浆液,适用于注入量大或地下水流速较大的缝隙灌浆。
⑤化学浆液。
当采用以水泥为主要胶结材料的浆液灌注达不到地基预期防渗效果或承载能力时,可采用符合环境保护要求的化学浆液灌注。
化学灌浆是用硅酸钠或高分子材料为主剂配制浆液进行灌浆的工程措施。
(3)掺合料。
根据灌浆需要,可在水泥浆液中掺入砂、黏性土、粉煤灰或铝粉等外加剂,可起到减水或速凝作用。
质地坚硬的天然砂或人工砂,其粒径不宜大于2.5mm,细度模数不宜大于2.0,S03含量宜小于1%,含泥量不宜大于3%,有机物含量不宜大于3%。
粉煤灰要精选,不宜粗于同时使用的水泥,烧失量宜小于8%,S03含量宜小于3%。
9 钻孔和灌浆9.1 说明9.1.1 范围本章规定适用于本合同施工图纸所示各建筑物的钻孔和灌浆,其内容包括:(1)钻孔:包括灌浆孔、检查孔、排水孔和观测孔的钻孔以及钻孔和灌浆所需进行的钻取岩芯和试验、钻孔冲洗、压水试验、灌浆前孔口加塞保护等全部钻孔作业。
(2)灌浆:包括固结灌浆、帷幕灌浆等。
9.1.2 承包人的责任(1)承包人应按施工图纸和监理人的指示,以及本技术条款的规定,完成本工程的全部钻孔和灌浆作业,包括进行灌浆试验,择优选定灌浆施工参数,并提供灌浆所需的人工、材料、设备及其辅助设施。
(2)承包人应在施工前详细了解工程的地形地质和水文地质情况。
在不良地质段进行钻孔和灌浆时,应采取有效的安全保护措施。
(3)在埋有观测仪器的建筑物进行钻孔灌浆作业时,承包人应按监理人指示保护好建筑物体内的预埋设施。
9.1.3 主要提交资料9.1.3.1 施工措施计划在灌浆作业开工前56天,承包人应根据灌浆试验成果以及本技术条款规定或监理人指示,提交一份钻孔和灌浆施工措施计划报送监理人审批,其内容包括:(1)钻孔和灌浆工程的施工平面布置图;(2)钻孔和灌浆的材料和设备;(3)钻孔和灌浆的程序和工艺;(4)质量保证措施;(5)灌浆试验大纲;(6)施工人员配备;(7)施工安全措施;(8)施工进度计划等。
9.1.3.2 施工记录和质量报表承包人应在施工过程中,提交钻孔和灌浆工程的各项施工记录和质量报表,其内容应包括:(1)灌浆工程原材料试验和质量检验成果;(2)钻孔灌浆压水施工记录;(3)钻孔岩芯取样试验成果;(4)质量检查和质量事故处理记录;(5)监理人要求提供的其它资料。
9.1.3.3 完工验收资料承包人应为钻孔和灌浆工程的完工验收提交以下资料:(1)灌浆工程的竣工图;(2)钻孔和灌浆的各项试验成果;(3)钻孔岩芯取样试验的岩芯实物、柱状图和摄影资料;(4)质量检查和质量事故报告;(5)监理人要求提供的其它完工验收资料。
灌浆工程施工技术措施灌浆工程是指在地质灾害治理、土木工程修建、桥梁基础加固、建筑物基础修复等工程中,通过注浆、灌注材料填充孔洞、充实土层、加固基础等方式来增强地基的强度和稳定性的施工技术。
灌浆工程施工技术措施是确保施工质量和工程安全的重要环节,下面将就几个重要的措施进行详细阐述。
1.灌浆前的基础处理:对于需要注浆加固的基础,首先需要进行基础清理和处理工作。
清理工作包括清除泥土、杂物等杂质,并检查基础中是否存在裂缝、空洞等缺陷,确保基础表面完整和干燥清洁。
2.注浆材料的选择:根据工程需要,选择合适的注浆材料。
常用的注浆材料有水泥浆、膨润土浆、聚氨酯等。
在选择材料时要考虑地质情况、施工环境和工程要求等因素,确保材料的稳定性和耐久性。
3.注浆工艺的确定:根据实际情况确定注浆工艺。
注浆工艺包括注浆孔的设置和排布、注浆孔直径和深度的确定、注浆材料的配比和注浆压力的控制等。
注浆孔应设置在基础和地层的关键位置,保证注浆材料能够充分渗透和充实。
4.注浆设备的使用:选择适当的注浆设备进行施工。
常用的注浆设备有注浆泵、注浆钻机等。
注浆设备的选用要根据施工工艺和注浆材料的性质来确定,注浆设备的使用要按照相关操作规程进行,保证施工的精确度和稳定性。
5.注浆操作的控制:注浆操作的控制要求严格。
在注浆过程中,需要控制注浆压力、流量和注浆量等。
注浆压力要根据不同的地质条件和注浆目的来确定,一般情况下,注浆压力应能使注浆材料充分渗透和填实,同时避免给地质体造成剧烈的冲击。
6.注浆后的养护措施:注浆完成后,需要进行养护。
养护措施包括加水湿润、覆盖保温等。
养护时间要根据注浆材料的特性和工程要求来确定,一般情况下,养护时间应不少于7天,以保证注浆材料的强度和稳定性。
7.施工现场安全措施:施工过程中,要加强安全管理,确保施工人员的生命安全和财产安全。
施工现场要有明确的安全责任人和安全操作规程,并配备相应的安全设备和防护措施,进行安全培训和演练。
水利工程岩基灌浆施工技术要点摘要:在水利工程中,岩基灌浆工程是非常复杂的施工工程,因此在施工的过程中要对施工的每一个环节都要进行合理的选择,在施工的时候要对施工的要点进行控制,同时对于施工的技术也要有针对性,只有这样才能在施工的时候确保施工的质量。
本文即详细阐述了水利工程岩基灌浆的施工技术要点。
关键词:水利工程;岩基灌浆;钻孔;灌浆;压力试验一、灌浆类型及灌浆材料(一)灌浆类型按灌浆目的可分为:帷幕灌浆、固结灌浆、接触灌浆。
帷幕灌浆:对坝底基础以下的基岩裂隙、构造带进行有压挤密灌注,防止基底渗流渗漏;固结灌浆:对坝底与基岩接触带和浆砌毛石之间缝隙进行有压填充灌注,防止坝体直接渗漏。
按灌注材料可分为:水泥黏土灌浆、水泥灌浆以及化学灌浆等,因为水泥灌浆的效果比较可靠,成本低廉,所以在水利工程中应用广泛。
(二)灌浆材料分析灌浆材料对岩基灌浆施工非常重要,要注意做好:1、浆液应具有良好的可灌性,在一定的压力下,能灌入到缝隙、空隙中,充填密实。
2、灌入岩基的水泥浆液,应用水泥和水按照一定的比例配置而成,浆液配比应符合设计和施工的要求。
水泥品种应根据灌浆目的和环境中水的侵蚀作用等因素确定。
一般都是采用强度等级不低于C45的普通硅酸盐水泥或者硅酸盐大坝水泥,必要时采用抗硫酸盐水泥。
3、为满足施工和增大浆液的扩散范围,浆液应该具有良好的流动性和稳定性,且析水率应该比较低。
浆液硬化成结石后,具有良好的防渗性能、必要的强度和粘结力。
4、对于那些注入量大、对结石强度要求不高的基岩灌浆,可以采用水泥粘土浆、水泥砂浆等。
5、灌浆时采用的水泥应该符合质量标准,不得使用过期的、有结块或者细度不符合要求的水泥。
为满足工程对浆液的特定要求,提高灌浆的效果,在水泥浆中应掺入一些外加剂。
外加剂的种类和掺量应该通过试验进行确定。
二、钻孔施工技术要点(一)施工布置通常情况下,灌浆施工供风时主要采用移动式空压机供风,这是由于灌浆钻孔需要高风压决定的。
第八章灌浆施工概述1•通过地层或建筑物的钻孔(或预埋管)将具有流动性和胶凝性的浆液,按一定配比要求压入地层或建筑物缝隙中,使密实胶结硬化成整体达到防渗加固目的。
2.分类(1)按作用:帷幕、固结、回填、接触、接缝、裂缝灌浆。
(2)按材料:水泥、粘土、沥青、化学灌浆。
第一节灌浆材料一、水泥灌浆1.优点:胶凝性好,凝结强度高,水工方便,成本较低,广泛采用。
2•作用:增加基岩、混凝土建筑物的强度、整体性、抗渗性。
3.适用条件(符合下列条件时灌浆效果较好)(1)缝宽大于0.15-0.2mm。
(2)单位吸水率大于0.01L/mi n.m.m。
单位吸水率:在每米水柱压力下,每米试验孔段长度,每分钟内压入的水量。
即单位压力、单位孔长和单位时间内岩层的吸水量。
用总表示。
Q压入水量,S试验压力,L试验孔段长度(3)地下水流速低于80-200m/d。
(4)侵蚀性不严重,否则加入一定外加剂。
4•影响灌浆效果的因素(1)水泥细度:要求通过标准筛孔(4900孔/cm2)的筛余量不大于5%,一般水泥颗粒粒径小于裂缝宽度的1/3~1/5,灌浆效果较好。
(2)禁用过期、结块、细度不合要求的水泥。
二、粘土灌浆1. 优点:就地取材,成本低。
2.适用:土坝体裂缝处理,砂砾石地基防渗处理。
3.对粘土的要求:遇水迅速崩解,吸水膨胀,有一定的稳定性和粘结力。
砂砾石地基和土坝对土料要求如下:(1)砂砾石地基:塑性指数为10-20,粘粒( d<0.005mm)含量为40-50%,粉粒(d=0.005-0.05mm)含量为45-50%,砂粒(d=0.05-2mm)含量不超5%的土料。
(2)土坝:一般采用与土坝体相同的土料,或采用粘粒含量20-40%、粉粒含量30-70%、砂粒含量5-10%、塑性指数10-20 重壤土或粉质壤土。
4.帷幕灌浆:很少采用纯粘土灌浆,水泥、粘土比为1:1~1:4。
三、沥青灌浆1.适用:半岩性粘土及胶结较差的砂岩,或岩性不坚、有集中渗漏裂隙、渗流速度很大、其他灌浆方法难于解决的情况。
.水工建筑物水泥灌浆规范SL62-941.0.1 《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(以下简称本规范)是水利水电工程水泥灌浆施工的技术准则。
本规范适用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级水工建筑物基岩灌浆、水工隧洞灌浆和混凝土坝接缝灌浆工程。
Ⅳ、Ⅴ级水工建筑物灌浆工程可参照使用。
以下灌浆工程在施工前或施工初期应进行现场灌浆试验:(1)Ⅰ、Ⅱ级水工建筑物基岩帷幕灌浆;(2)地质条件复杂地区或有特别要求的Ⅰ、Ⅱ级水工建筑物基岩固结灌浆和水工隧洞固结灌浆。
施工前,设计单位或建设单位应向施工单位供应灌浆设计文件并进行技术交底。
基岩和水工隧洞灌浆工程设计文件应包括以下内容:(1)工程设计图和设计说明书;(2)灌浆地区工程地质和水文地质资料;(3)灌浆试验报告及有关资料(4)灌浆施工技术要求;(5)灌浆质量检查方法和质量标准;(6)初步设计阶段的灌浆施工组织设计。
混凝土坝接缝灌浆工程设计文件应包括以下内容:(1)坝体结构和灌浆设计说明书;(2)接缝灌浆分区和灌浆系统设计图;(3)坝块混凝土应达到的温度值和测定温度的方法,混凝土坝接缝设计张开度、增开度限值;(4)灌浆施工技术要求;(5)灌浆质量检查方法和质量标准;(6)初步设计阶段的灌浆施工组织设计。
施工单位应做好以下工作:(1)编制施工组织,严格依照灌浆施工技术要求施工;(2)建立质量系统,全面实行质量管理,保证施工质量(3)拟定安全操作规程和劳动保护措施,文明施工;在廊道和井洞内作业应有优异的通风措施;(4)对从事灌浆施工的人员应进行技术培训,核查不合格者不得上岗。
灌浆工程所用的风、水、电应设置专用管路和线路。
已完成灌浆或正在灌浆的地区,其周边30m以内不得进行爆破作业,如必定进行爆破作业,应采用减震和防震措施,并应征得设计或建设、监理部门赞成。
对灌浆工程中的各种钻孔应分类一致编号;对施工情况必定如实、正确地记录;对资料必定及时整理,绘制成图表;单元工程结束后,应及时进行质量检查和查收。
第五章大坝基岩固结灌浆及工程实例在岩石地基上建坝,一般多进行固结灌浆。
实践经验证明,破碎、多裂隙的岩石经过固结灌浆后,其弹性模量和抗压强度均有明显的提高,可以增强岩石的均质性,减少不均匀沉陷。
岩石透水性也大为降低,对改进地基岩石性能、效果很显著。
第一节固结灌浆设计在进行固结灌浆设计之前,必须弄清地质条件,明确本工程坝基固结灌浆的主要目的、主要对象和通过灌浆后基础岩石应达到的技术指标。
各个工程坝基地质条件有好有坏,各不相同,即使在同一大坝的基础范围内,也可能有的部位好,有的部位差。
固结灌浆设计必须根据实际地质条件及对基础岩石要求改善的程度而定,不能千篇一律。
灌浆工程量的多少,与灌浆设计是否正确合理有直接关系,不同的设计所得出的灌浆工程量不同,有时相差很大,特别是比较高的大坝,基础固结灌浆工程量常常多达数万米,例如丹江口水库大坝,坝高97m,实际完成固结灌浆的工程量为66226m;潘家口水库大坝,坝高107.5m,设计工程量为46200m;白山水电站拱坝,坝高149.5m,设计工程量为62775m,故进行固结灌浆设计时,尤须慎重,不仅是从技术方面考虑,还应注意节约。
一、固结灌浆的范围固结灌浆的范围主要是根据大坝基础的地质条件,岩石破碎情况,坝型和基础岩石应力条件等而定。
对于重力坝,当基础岩石比较良好时,有的工程仅在坝基内的上游和下游应力大的地区进行固结灌浆,见图5-1,三峡大坝基岩固结灌浆多数坝段如此布置。
此外,在裂隙多,岩石破碎和泥化夹层集中的地区要重点进行固结灌浆。
在坝基岩石普遍较差,而坝又较高的情况下,则多进行坝基全面积固结灌浆。
例如新安江大坝、故县大坝的坝基就是全面积做了固结灌浆。
有的工程甚至在坝基以外的一定范围内,也进行固结灌浆,例如潘家口水库大坝、白山水电站大坝各自在坝基的上下游3~5m和5~10m范围内均进行了固结灌浆。
印度的巴克拉混凝土重力坝,高226m,全基础面积和坝踵上游15m,坝趾下游l8m的范围内均进行了固结灌浆。
岩基灌浆施工技术灌浆是通过钻孔(或预埋管),将具有流动性和胶凝性的浆液,按一定配比要求,压入地层或建筑物的缝隙中胶结硬化成整体,达到防渗、固结、增强的工程目的。
灌浆技术经过200年的发展历史,已具有各种不同的灌浆工艺和灌浆材料。
灌浆技术在水利水电工程基础防渗与加固、岩土工程基础止水及补强施工中得到广泛的应用,总结了许多宝贵的实践经验。
根据不同的地层情况和灌浆材料,有各种不同的灌浆工艺。
目前常用的是常规低压灌浆方法,在微细裂隙地层一般采用超细粒的湿磨水泥灌浆或化学灌浆方法。
一、钻探灌浆设备(1)钻探机。
宜采用回转式钻机,如XY—2 型液压立轴式钻机或其他各式适宜的钻机。
(2)搅拌机。
常用搅拌机有ZJ—400L型、GZJ—200 型高速搅拌机、NJ—100L型低速搅拌机和200L×2型双层贮浆筒。
(3)灌浆泵。
常用灌浆泵有TBW—100/100 型灌浆泵、BW250/50 型泥浆泵等。
灌注纯水泥浆液应采用多缸柱塞式灌浆泵。
容许工作压力应大于最大灌浆压力的1.5 倍。
(4)压力表。
使用压力宜在压力表最大标准值的1/4~3/4 之间。
压力表应经常进行鉴定,不合格的压力表严禁使用,压力表与管路之间应设隔浆装置。
(5)灌浆管路。
输浆管主要有钢管及胶皮管两种,钢管适应变形能力差,不易清理,因此一般多用胶皮管,但在高压灌浆时仍须用钢管。
灌浆管路应保证浆液流动畅通,并能承受1.5 倍的最大灌浆压力。
(6)灌浆塞。
灌浆塞又称灌浆阻塞器或灌浆胶塞(球),用以堵塞灌浆段和上部联系的必不可少的堵塞物,以免翻浆、冒浆以及不能升压而影响灌浆质量。
灌浆塞的形式很多,一般应由富有弹性、耐磨性能较好的橡皮制成,应具有良好的膨胀性和耐压性能,在最大灌浆压力下能可靠地封闭灌浆孔段,并且易于安装和卸除。
(7)自动记录仪。
可采用自动记录仪提高灌浆记录的准确性和工作效率。
二、灌浆材料灌浆工程中所用的浆液是由主剂(原材料)、溶剂(水或其他溶剂)及各种外加剂混合而成。
基岩工程中的灌浆技术应用基岩工程是指在地质构造中遇到的岩石类、岩土类工程。
基岩具有高强度、高硬度、高稳定性等特点,但同时也存在一些问题,如岩体裂隙、岩体变形等。
灌浆技术作为基岩工程的重要环节,旨在提高岩体的稳定性,增加岩体的承载力。
本文将对基岩工程中的灌浆技术应用进行论述。
1. 灌浆技术的基本原理灌浆技术是通过将浆液注入岩体裂隙或孔隙中,使之充实、固结,从而提高岩体的力学性能。
灌浆的浆液可以是水泥浆液、树脂浆液等。
在灌浆过程中,浆液会充满裂隙或孔隙的空间,形成支持和固结作用,从而增加岩体的力学强度。
灌浆技术还具有填充裂隙、提高岩体抗渗性、减小围压差等功能,对于岩体的稳定性起到了重要作用。
2. 灌浆技术在岩体加固中的应用(1)裂隙注浆:岩体中存在的裂隙是导致岩石变形、破碎的主要因素之一。
通过裂隙注浆可以将浆液充实到裂隙中,填充裂隙的空隙,从而改善岩体的稳定性。
裂隙注浆可以使用高压注浆机进行,这种方法可以有效地填充裂隙,提高岩体的整体承载力。
(2)孔隙注浆:岩体中的孔隙是存在于岩石中的小颗粒、脱合段、腐蚀坑等形成的空隙。
这些孔隙会降低岩体的抗渗性、强度和稳定性。
通过孔隙注浆可以填充孔隙空隙,提高岩体的抗渗性和力学强度。
孔隙注浆通常使用钻孔注浆的方法,将浆液注入孔隙中。
3. 灌浆技术在岩土体加固中的应用除了在基岩工程中,灌浆技术在岩土体加固中也有广泛的应用。
岩土体包括砂土、黏土、砂、砾石等,其力学性质和稳定性较差。
灌浆技术可以填充岩土体中的空隙,提高其密实度和强度。
同时,灌浆技术还可以改善岩土体的稳定性和耐水性,减少土壤侵蚀和滑坡等地质灾害。
4. 灌浆技术的发展趋势随着科技的不断进步,灌浆技术逐渐发展完善。
同时,人们对灌浆技术应用的要求也越来越高。
未来,灌浆技术将朝着以下方向发展:(1)灌浆材料的研发:研发更符合工程需要的灌浆材料,如高强度、高流动性的浆液材料,以满足不同基岩工程的应用需求。
(2)灌浆机械的改进:改进灌浆机械的自动化程度和工作效率,降低人工操作的难度和风险,提高施工速度和质量。
灌浆的种类及施工工艺灌浆的种类及施工工艺热灌浆的种类及施工工艺[作者:佚名转贴自:深圳补漏网点击数:136 更新时间:2009-12-26 ]一、灌浆的概念和分类1.概念★灌浆——是将一定比例的浆液以适当的压力灌入地基孔隙、裂缝或建筑物自身的接缝、裂隙中作充填、胶结的防渗或加固处理。
2.分类★水利工程中的灌浆(1)按其目的不同可分为:固结灌浆、帷幕灌浆、接触灌浆、接缝及补强灌浆、劈裂灌浆、高压喷射灌浆等。
(2)按其所用的材料不同可分为:水泥灌浆、粘土灌浆、化学灌浆和沥青灌浆。
二、灌浆材料1.水泥灌浆★水泥灌浆的优点是:胶凝性好,结石强度高,施工方便,成本较低,故得到广泛应用。
2.粘土灌浆3.化学灌浆★化学灌浆——多是用高分子材料配制成的溶液作为浆液的一种新型灌浆。
浆液灌入地基或建筑物裂隙中,经凝固后,可以达到较好的防渗、堵漏和补强加固的效果。
★常用的化学灌浆材料有:(1)环氧树脂;(2)水玻璃;(3)铬木素;(4)甲凝;(5)丙凝;(6)聚氨酯浆液。
三、岩基灌浆1.★岩基灌浆的分类及其目的(1)固结灌浆目的:是将坝基裂隙岩石胶结起来,提高其整体性、均匀性和承载能力。
其涉及的平面范围大,孔深一般为5~10m。
(2)帷幕灌浆目的:是在坝基偏上游部位进行1~3排深孔灌浆,充填和胶结裂隙,构成一道不透水的帷幕,达到减少坝基渗漏和降低坝底扬压力的目的。
(3)接触灌浆目的:是在坝体与岩基的结合面上进行灌浆,加强结合,提高坝体的抗滑稳定性,防止岩面集中渗漏并增加岩基表面的固结强度。
2.灌浆施工的基本工序★灌浆施工分为钻孔、冲洗、压水试验、灌浆四个工序。
(1)★钻孔(2)★冲洗(3)★压水试验★灌浆前进行压水试验,其目的是:通过单位吸水率的测定了解岩层的渗透性能(裂隙情况和漏水量大小),为岩基的灌浆设计施工提供依据。
(4)灌浆施工1)灌浆设备2)★钻灌顺序遵循“分序加密”原则。
3)★灌浆方法①按照灌浆时浆液是否部分近回地面和重复使用,灌浆可分为:纯压式灌浆和循环式灌浆两种。