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最新技術工藝
可控擠入灌漿技術
[來源:原創] [作者:不詳] [日期:13-09-13][熱度:]

可控擠入灌漿技術是一種全新的控制灌漿技術,針對砂礫(卵)石及人工堆積等松散覆蓋層的工程特點,提出以漿液注入量和擴散半徑實施控制灌漿新理念,開發出可控擠入灌漿防滲堵漏新技術及以漿止漿無栓塞注漿工藝。充分利用灌漿漿液時變性,被灌介質中漿液運動規律,對灌漿量、灌漿壓力、段長、灌漿方式等進行了綜合優化,成功地達到了可控目標,形成了全套可控擠入式灌漿防滲堵漏技術。此項技術具有施工快造價低、灌漿可控、效率高等優勢。

主要性能指標
對松散軟弱強透水性地層一次成孔,采用自下而上、分小段提升、限量控制灌漿實現對該地層進行較均勻灌漿處理。在同類地層中與常規工藝比較:
1.可節省1/3以上工程量;
2.工效可提高1/4以上,
3.灌漿材料可節約1/3以上。


主要施工設備、材料及施工工藝
機械設備:
地質鉆機、專用灌漿泵、粘土及水泥制漿站,專用膏漿制漿機、專用拔管機、其他附屬機具。
施工材料:
水泥、粘土固化劑等。
施工工藝:
分序、自下而上,以漿止漿,小段提升,雙限控制灌漿施工工藝。


主要應用范圍
   
適用于松散軟弱地層,如第四系人工堆積的塊、碎石、雜填土,沖洪積砂層、礫石層、卵石層、漂卵石層,巖溶洞穴堆積,紅層風化溶蝕堆積,斷層破碎帶、裂縫密集帶等散體結構,孔隙度大,連通性好、透水性強,滲透系數達到1×10-2cm/s以上地層的防滲處理,并可對堤基、大壩及基坑、巷道、隧洞開挖時出現的管涌、突水進行快速堵漏應急處理,還可應用軟弱地基的可控灌漿加固,以提高地基承載力。


強透水性地基可控擠入灌漿防滲堵漏施工工法證書

應用部分工程實例

1)馬鋼姑山礦露天采場第四系內砂卵石層承壓水防滲處理工程

馬鞍山姑山礦露天采場呈橢圓形分布,出露面積約1.2km2,出露礦區周邊為第四系覆蓋層,深度達60m,北幫第四系粉質粘土層以上的砂層內賦存較豐富的潛水和下部砂礫卵石層內存在承壓水,使北幫壓伏的礦床無法開采。為了充分利用資源,安全、經濟地開采該部分礦石,須對北幫第四系地層內的地下水進行治理。

根據采場北幫工程地質及水文地質條件,本著經濟合理的原則,在不影響礦坑開采所要求的第四系邊坡開挖邊界尺寸條件下,滿足礦床開采時西擴邊坡穩定及對水環境要求,提出了使用可控擠入灌漿工法在采場北幫第四系砂卵石層、殘坡積層及基巖強風化層內構筑封閉式的防滲帷幕體系的設計理念。防滲帷幕形成后,帷幕有效厚度不小于200cm,滲透系數小于5×10-5cm/s。

施工工藝為選用雙排孔、“♣”型布置,孔距2m,分三序進行,鉆孔深入基巖內不小于2m。外加劑摻量以5%為主,當出現地表冒漿時,可加大至710%。灌漿壓力1.52.5MPa。注入量一般按達到設計壓力,注入率<5L/min控制。漏漿量大的地段按8001000L/m控制。實施灌漿孔978個,總進尺41737.82m,灌漿段長13139.12m,灌入水泥5800t、外加劑300t。

處理后,檢查孔滲透系數均小于5×10-5cm/s,較灌前減少近萬倍。工程效益:工程較現有帷幕方法節省直接投資2000多萬元;處理完成后,西擴邊坡得到順利實施,可從西擴后的邊坡下開采鐵礦石440萬噸,創50億元產值,新增近7億元利潤;同時,可延長采場服務年限6年,社會效益巨大。


2)浯溪水電站圍堰地基巖溶突水堵漏處理工程

浯溪水電站縱堰在基坑開挖過程中,內側邊坡受開挖爆破的影響,于20061220出現了涌水量達16000m3/h的突水。廠房基坑僅數小時被淹沒。為保證工程順利進行和安全渡汛,需應急處理。要求在3個月內將水量減少至0.35m3/s以內。

原因分析:根據廠房縱向圍堰堰基地質條件分析,出現突水的主要原因受廠房基坑內側邊坡受開挖爆破及邊坡坍塌的影響,致使滲透途徑變短,滲透坡降增大,堰體及堰基內砂卵石及溶隙充填物被擊穿帶走,砂卵石結構更趨疏松,透水性增強,導致砂卵石及巖溶洞穴出現管涌和突水,其滲漏途徑應系與砂卵石及平行縱堰發育溶槽相連通的NE、NW向構造溶隙結合層面溶蝕相關。

采用可控擠入灌漿防滲堵漏止水工藝、低速凝劑摻量的漿材和可控灌漿技術進行堵漏灌漿。經過60天的處理,基坑再次抽干發現,所灌部位基本干涸,達到理想效果。浯溪水電站圍堰巖溶堵漏工程較常規方法投資節省200多萬元,為電站建設搶回工期一年。


△浯溪水電站圍堰地基巖溶突水堵漏處理工程施工現場

3)百色水利樞紐庫區汪甸防護堤基漂卵石層防滲處理

百色水利樞紐水庫淹沒區汪甸防護工程位于右江樂里河支流上,地處樂里河左岸汪甸鄉政府后汪垌片一帶,東起汪甸水文站,西至塘房橋頭。防護堤全長1182.9m,地面高程220231m,堤頂高程229.5m。20068月底~9月初庫水位達到222m高程時,防護區東區防護堤內保護區滲水濕潤嚴重,部分堤內排滲井已出現涌水涌砂,地形較低的地段(高程221m以下)浸水嚴重,逐步沼澤化。若庫水位進一步上升,至正常蓄水位時,極可能會出現管涌,嚴重危及堤防安全。

地質條件如下:

(1)堤防填土(QS):紅褐色、黃褐色粉質粘土及含碎石粉質粘土等,來源于階地上的沖積層和附近的山坡上殘坡積層。

(2)粉質粘土(Qpal-2):厚度25m,較密實??伤堋菜軤顟B。滲透系數K=5.84×10-66.45×10-5cm/s。

(3)含泥漂卵石層(Qpal-1):厚3.512.2m。結構松散,但無架空現象,局部泥質膠結,底部漂卵石含泥量較少,漂石分布不均一。滲透系數k=1.68×10-31.12cm/s。

(4)基巖為T2L中厚層灰色砂巖夾淺灰色泥巖或與砂巖互層,隔水性能良好。

△百色水利樞紐庫區汪甸防護堤基漂卵石層防滲處理

處理工藝:采用可控擠入灌漿工法進行防滲施工。施工工藝為選用雙排孔、“♣”型布置,孔距2m,分兩序進行,鉆孔深入基巖內不小于1m。外加劑摻量以4%為主,當出現地表冒漿時,可加大至710%。灌漿壓力1.02.0MPa。注入量按水泥750kg/m控制。在搶險施工完成后,自2007828正式大規模開工,至2007114完成,累計完成帷幕灌漿孔541個,檢查孔27個,造孔進尺11504.77m,其中土層6228.66m,漂卵石層4989.4m,基巖286.71m;累計完成漂卵石層灌漿4989.4m,共灌入水泥3657.96t,外加劑13.83t。處理后,檢查孔滲透系數均小于1.27×10-5cm/s,滿足設計要求,當年水庫多攔蓄洪水3000多萬方,增加發電效益2000多萬元,同時在汛期保證了防護堤和防護區的安全運行。

 

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