[尾矿库工程施工组织设计] 08.docx

第08章地基加固处理08.1概述依据工程勘察资料，老鸦岭尾矿库场地第四系覆盖层近0.4-12.5m，第四系埋深不大，区内主要为大理石岩体，各岩土层地基具有如下工程性质：(1)植物层(Qpd)和杂填土(Qm1)：土质松散，不宜作为坝基基础。(2)粘土(Qa1+p1)：天然含水量w为27.629.4，平均值W28.6，天然孔隙比e 0.8000.918，平均e0.856，液性指数IL为0.100.41，平均值IL0.25，压缩系数a12为0.240.54MPa-1，平均值a120.42 MPa-1，呈可塑-硬塑状态，属中偏高压缩性土。(3)粘土(Qd1+p1)天然含水量w为28.344.1，平均值W33.7，天然孔隙比e为0.8071.247，平均e0.947，液性指数IL为0.050.43，平均值IL0.19，压缩系数a12为0.200.47MPa-1，平均值a120.34 MPa-1，呈硬塑-可塑状态，属中压缩性土。(4)粘土(Qe1+d1)天然含水量w 25.457.4，平均值W40.2，天然孔隙比e为0.7451.582，平均e1.180，液性指数IL为0.130.60，平均值IL0.31，压缩系数a12为0.240.77MPa-1，平均值a120.45 MPa-1，呈硬塑-可塑状态，属中偏高压缩性土。(4-1)碎石(Qe1+d1)：为第(4)层中的夹层，呈透境体状分布，呈中密状态。(5)大理石(T2)：饱和密度平均为2.70g/cm3，比重平均为2.75，总开孔隙率平均为1.88，饱和单轴抗压强度平均为44.3MPa，软化系数平均为0.79，为非软化岩石，岩体比较完整，属较硬岩石，岩体基本质量等级级。闪长岩()：饱和密度平均为2.65g/cm3，比重平均为2.70，总开孔隙率平均为2.61，饱和单轴抗压强度平均为59.3MPa，软化系数平均为0.65，为非软化岩石，岩体比较完整，属较硬岩石，岩体基本质量等级级。勘察报告确定各层岩土的渗透系数界限值见下表库区岩土层的渗透系数表成因年代土层编号岩土名称渗透系数k界限值(m/s)Qa1+p12粘土1.3110-76.0910-7Qd1+p13粘土2.9810-79.4810-8Qe1+p14粘土9.6010-71.2210-7Qe1+p14-1碎石6.010-21.810-1T25大理岩7.910-85.310-75闪长岩6.010-81.210-7地基承载特征值(fak)和压缩模量Es见下表地基承载力和压缩模量表成因年代土层编号岩土名称承载特征值(fak)(界限值)KPa压缩模量Es(界限值)MPaQa1+p12粘土120-1403.5-5.5Qd1+p13粘土150-1804.0-7.0Qe1+p14粘土170-2004.0-7.0Qe1+p14-1碎石200-250T25大理岩(强风化)500-700大理岩(中等风化)1500-20005闪长岩(全风化)260-300闪长岩(强风化)300-500闪长岩(中等风化)1800-2500大坝基础处理采用坝基清理和压密注浆相结合的处理方式。压密注浆地基加固的设计参数为灌浆孔孔距1.5，呈梅花型布置，根据钻孔情况注浆深度到中等风化岩，注浆压力初定为0.1M0.5 M。经过加固处理后，坝基的地基承载力要求达到200以上，同时抗剪强度指标值不小于20。压密注浆钻孔进尺56890，灌注干水泥7000。08.2压密注浆的方案与安排根据总进度计划，压密注浆的施工安排的时间仅为2.5个月，为此应分区分块投入多台注浆设备施工。按每台套钻灌设备平均每日钻灌80/d计。拟投入10台钻机和10台灌浆机施工，为保证施工按期完成，另配备2台钻灌设备作为备用。压密注浆的总体施工方案为：“先下游后上游，先二侧后中间，先集中施工河床段，后处理坝坡段”的施工方案，注浆工艺采用单管注浆和套管注浆相结合的方法，优先采用单管注浆法。采用的钻探设备为XY-100型钻机，钻孔直径75mm，孔深进入中等风化的岩层，注浆液采用425#硅酸盐水泥，水灰比为1：10.5：1，并加入0.3%的三乙醇氨或水玻璃为早强剂。注浆孔间分二序施工，先注序，后序。注浆设备采用S910型灌浆泵，注浆压力0.1MPa0.5MPa，在注浆初期水灰比采用1：1，直至0.5：1结束。施工计划安排如下：2007年7月15日2007年8月14日，地基加固注浆试验；2007年8月15日2007年10月10日，河床水平段施工；2007年10月11日2007年10月25日，岸坡段施工；2007年10月26日2007年10月31日，原位试验和质量检验。08.3压密注浆施工布置08.3.1机械和材料的进场运输水平段的机械和灌浆材料直接从南洪村的简易公路运入各工作面，岸坡上灌浆利用已经形成的运输道路运输设备和材料进入工作面，08.3.2钻机平台和灌浆平台水平段或地势平缓的地带钻机直接在地面上施工，不搭建钻机平台，灌浆平台搭建在上游；斜坡上钻孔采用活动钻机平台，灌浆平台搭建在上游。08.3.3施工用水压密注浆所需的施工用水从主干管上或左岸的200高位水池上供水。08.3.4施工用电从左岸1315KVA变压器或下游2500KVA变压器就近接电。08.4压密注浆的施工准备1、注浆施工必须满足设计要求并考虑周围环境条件进行。施工前，设计单位应向施工单位提交注浆设计文件并负责技术交底，注浆设计文件一般应包括下列资料：注浆工程设计图和设计说明书；注浆区的工程地质和水文地质资料；注浆质量要求及检验标准。2、施工单位应对设计文件、地质情况和施工条件进行实地了解和研究，制定施工和计划。如发现设计情况与实际情况有出入时，应提请设计单位修改。3、施工的场地应事先予以平整，并沿钻孔位置开挖沟槽和集水坑，保持场内的整洁干燥。4、地基加固注浆试验压密注浆施工正式开始前，选择与加固地段地质情况相类似的地块做地基加固注浆试验。包括工艺性试验和载荷试验，时间安排在2007年7月15日2007年8月14日。复合地基载荷试验的试验要点按建筑地基处理技术规范（JGJ7991）的规定。08.5注浆工艺08.5.1单管注浆工艺1、单管注浆法施工步骤单管注浆法可按下列步骤进行：钻机与灌浆设备就位钻孔插入注浆花管进行注浆注浆完毕清洗花管进入下一循环注浆。2、钻孔注浆孔的钻孔可采用花管直接锤击法成孔，孔径一般为75mm，垂直偏差应小于1%。3、注浆注浆开始前应充分作好准备工作，包括机械器具、仪表、管路、注浆材料、水和电等的检查及必要的试验，注浆一经开始即应连续进行，力求避免中断；注浆采用充填型灌浆，流量一般为710L/s，但不宜大于20L/s；注浆用水由高位水池铺设水管供应工作面；注浆所用的水泥采用普通硅酸盐水泥，一般不得超过出厂日期三个月，受潮结块者不得使用，水泥的各项技术指标应符合现行国家标准，并应附有出厂试验单。为了改善浆液性能，应在浆液拌制时加入如下外加剂：(1)加速浆体凝固的水玻璃，其模数应为3.03.3。当为3.0时，密度应大于1.41。不溶于水的杂质含量应不超过2%，水玻璃掺量应通过试验确定。(2)提高浆液扩散能力和可泵性的表面活性剂(或减水剂)，其掺量为水泥用量的0.3%0.5%。(3)提高浆液均匀性和稳定性，防止固体颗粒离析和沉淀而掺加的膨润土，其掺加量不宜大于水泥用量的5%。浆体必须经过高速搅拌机搅拌均匀后，才能开始压注，并应在注浆过程中不停顿地缓慢搅拌，浆体在泵送前应经过筛网过滤。在冬季，当日平均温度低于5或最低温度低于3的条件下注浆时，应在施工现场采取适当措施，以保证不使浆体冻结。在夏季炎热条件下注浆时，用水温度不得超过3035，并应避免将盛浆桶和注浆管路在注浆体静止状态下暴露于阳光下，以免浆体凝固。08.5.2套管注浆工艺1、套管注浆法施工可按下列步骤进行:(1)钻机与灌浆设备就位；(2)钻孔；(3)当钻孔到设计深度后，从钻杆内灌入封闭泥浆；(4)插入塑料单向阀管到设计深度。当注浆孔较深时，阀管中应加入水，以减少阀管插入土层时的弯曲；(5)待封闭泥浆凝固后，在塑料阀管中插入双向密封注浆芯管再进行注浆；(6)注浆完毕后，应用清水冲洗塑料阀管中的残留浆液，以利下次再行重复注浆。对于不宜用清水冲洗的场地，可考虑用纯水玻璃浆或陶土浆灌满阀管内。2、套管注浆法施工的注意事项：(1)注浆孔在钻孔采用合金钻头旋转式钻进，孔径一般为75mm，垂直偏差应小于1。(2)为了保证浆液分层效果，当钻到设计深度后，必须通过钻杆注入封闭泥浆，直到孔口溢出泥浆方可提杆，当提杆至中间深度时，应再次注入封闭泥浆，最后完全提出钻杆。(3)封闭泥浆的7天无测限抗压强度宜为qu=0.30.5MPa，浆液粘度8090。(4)塑料单向阀管每一节均应检查，要求管口平整无收缩，内壁光滑。事先将每六节塑料阀管对接成2m长度作备用。准备插入钻孔时应再复查一遍，必须旋紧每一节螺纹。(5)注浆芯管的聚氨酯密封圈使用前要进行检查，应无残缺和大量气泡现象。上部密封圈裙边向下，下部密封圈裙边向上，且都应抹上黄油。所有注浆管接头螺纹均应保持有充分的油脂，这样既可保证丝牙寿命，又可避免浆液凝固在丝牙上，造成拆卸困难。(6)注浆开始前应充分作好准备工作，包括机械器具、仪表、管路、注浆材料、水和电等的检查及必要的试验，注浆一经开始即应连续进行，力求避免中断。(7)注浆的流量一般为710L/s，对充填型灌浆，流量可适当加快，但也不宜大于20L/s。(8)注浆用水应是可饮用的河水、井水及其他清洁水，不宜采用pH值小于4的酸性水和工业废水。(9)注浆所用的水泥宜采用普通硅酸盐水泥，一般不得超过出厂日期三个月，受潮结块者不得使用，水泥的各项技术指标应符合现行国家标准，并应附有出厂试验单。不宜采用矿渣硅酸盐水泥(简称矿渣水泥)或火山灰质硅酸盐水泥(简称火山灰水泥)进行注浆。(10)为了改善浆液性能，应在浆液拌制时加入水玻璃、减水剂、稳定剂等外加剂。(11)浆体必须经过高速搅拌机搅拌均匀后，才能开始压注，并应在注浆过程中不停顿地缓慢搅拌，浆体在泵送前应经过筛网过滤。(12)在冬季，当日平均温度低于5或最低温度低于3的条件下注浆时，应在施工现场采取适当措施，以保证不使浆体冻结。(13)在夏季炎热条件下注浆时，用水温度不得超过3035，并应避免将盛浆桶和注浆管路在注浆体静止状态下暴露于阳光下，以免浆体凝固。08.6压密注浆的检验方法压密注浆工程系隐蔽工程，对其施工情况必须如实、准确地记录，并对资料及时进行整理分析，以便于指导工程的顺利进行，并为验收工作作好准备。记录的内容有：(1