广西水电站上游土石围堰高喷防渗墙施工总结

水电站上游土石围堰高喷防渗墙施工总结摘要在深厚填筑体中构筑高喷防渗墙时，施工前应进行必要的现场试验，以完善施工设计，确定符合实际的施工参数；在钻孔时，不可盲目追求钻孔进尺，要严格控制钻孔偏斜并把握好两序孔间的施工间隔；高压喷射灌浆施工时，要合理进行回浆利用，同时注意孔口补浆工作，并对每道工序进行严格的质量控制；在钻孔和灌浆施工的过程中进一步了解地层，不断改善施工方法，提高工程进度和质量。关键词填筑体钻孔高喷防渗墙近几年来，随着高喷理论、工艺方法及设备条件的不断改进和完善，在含大粒径的块石层中构筑连续的高喷防渗墙体已不是一件难事，成功的工程实例也日益增多。但也不容否认，目前在此类地层中所采取的施工工艺方法仍不尽完善，尚存在一些缺点和不足之处，如施工时与之配套的钻孔设备、及相关工艺落后，在块石层中的钻进工效甚低，工期的延误现象繁多，项目工程的工期履约率难以保证；构成的防渗墙体连续性及密实性差，墙体质量缺陷较多，在有些工程中，防渗墙体甚至无法达到设计预期的防渗要求。如何在深厚填筑体中优质、快捷的构筑高喷防渗墙呢？结合工程实例及以往众多的工程实践，将一些施工技术总结如下。一、工程概述与技术难点1、工程概述水电站位于红水河上游的广西壮族自治区天峨县境地内，大坝下距天峨县城15.00km。枢纽主要由碾压混凝土重力坝、泄洪建筑物、通航建筑物及引水发电系统组成。工程按正常蓄水位400m设计，最大坝高216.50m，地下厂房装机9台，单机容量700MW，总装机6300MW；初期按蓄水位375.00m建设，坝顶高程382m，最大坝高192m。大坝施工采用围堰一次拦断河床的隧洞导流方式。上、下游主围堰采用RCC围堰，在土石子围堰的保护下施工。2、技术难点水电站上游土石围堰大部分由深厚人工填筑体组成，填筑体厚度达28m；地层架空，渗透性大，特别是截流龙口段，龙口段被水流冲刷近半个月,堰体下部分的细颗粒料基本全部被带走，剩下大块石形成架空体；大江截流后，围堰内外侧水位相差1.0m，龙口段堰体局部存在渗漏；整个围堰防渗施工工程量大、工期紧、质量要求高、施工难度大。二、施工前要进行现场试验为了进一步确定高喷防渗墙的防渗效果和高喷灌浆施工的各项合理参数，保证其技术可能性、工期可靠性，在施工现场进行高压喷射灌浆生产性试验，以完善施工设计。1、确定合理的墙体结构形式高喷防渗墙的结构形式主要分为两摆结合、旋摆结合及两旋结合，在同等条件下，各自具有不同的优缺点。通过对施工效果及工程造价等因素的综合考虑，实验时宜选旋摆结合的结构形式。根据设计要求，通过高喷试验施工形成一个围井和一道柱列式防渗墙，在围井内开挖后直观其成墙效果，在柱列式防渗墙上采用钻孔取芯和注水试验检查防渗效果。最终采用旋喷直线型套接墙体，为了减小钻孔偏斜对墙体搭接效果的影响，其布孔方式在龙口段采取双排梅花型布孔。2、确定施工参数由于被处理对象地质条件各异，即使同类地层其卵石粒径大小、级配、含泥量多少、孔隙度等地层参数也各不相同，所以说高喷施工参数的选择不能完全照搬其他同类工程应通过现场实验决定。这是成功构筑高喷截渗墙的关键。三、钻孔施工削风动熊冲击偏心覆跟管钻进斩技术功，与国内传统登的泥浆护壁回咸转钻进和冲击顶钻进的方法相蔑比，其具有钻肝进效率高惨（市5佳～托8暮倍）、钻孔质泊量好、孔内事收故少等优点，锅是一种施钻砂假卵石地层灶、折块碎石地层砍较为理想的方立法。根据以往女的施工经验，辱具体施工时甲还看应注意尸以等下几点。霸1苏、呼不可盲目追求切钻孔进尺厅呈在亡人工填筑体竞中使用潜孔锤姻造孔时，钻进矩效率较高，这便时不可盲目加困大给进压力以惑追求进尺，应不随时注意孔口猪上返岩屑情况亡，及时调整钻湿压及其他钻进斤参数，防止因林岩屑产生过多守来不及返出而闷造成人为卡钻加事故，影响钻茎孔工效。钻进碧过程中若遇较捐大粒径的块石温体时，且不可弊强行跟进，应集采用捣、打相肺结合的方法，而防止套管卡死侨在孔内，造成旧废孔。扛2锈、怎深孔（孔深＞稳15m关）钻进时，新警旧套管不宜混延用锅球在施工中，为黑了减少管材消渐耗，节约工程荷成本，护壁套签管往往都是多桂批次、无定期寄的疲劳使用，垫部分旧套管的茄外壁及丝扣在陈使用过程中已查受到不同程度永的磨损，在进增行深孔钻进时门，随着钻孔深置度的增加，套泰管外壁所承受转的摩阻力及管赢体底部受到的小冲击拉力也随救之增大，若新酿旧套管混用，妄在孔内发生脱姻丝及断管的机商率也会增大，葵将极大影响成瓦孔效率。兴3帆、模严格控制钻孔怕偏斜雷在高喷施工中粥，钻孔偏斜是多影响墙体可靠冻搭接的关键因勾素。施工时可凡采用如下措施址以防止钻孔发爸生偏斜掌：苍①页钻机就位后，业应垫稳及调整弄钻机，使开孔侵钻具始终保持拜在铅垂状态。眉好②吗开孔钻具应采恢用大一级钻具斗，在钻至从块套石层后要反复锡上下活动，避洲免回填土层中欠的砾石造成钻且孔偏斜。援③伐下入跟进套管割并用水平尺反仪复校对垂直度闷，如明显有偏出斜，则拔出后待填入砂砾石料惨而后重新在原鹰处开孔。决④尺钻进中发现套漂管有偏斜现象蛛，应全部拔出贷重新开孔。被⑤侄进口跟管钻机采（斥如妈SM-40挨0钥），应启用自权动纠偏系统。岭4脱、草把握好两序孔谈间的施工间隔六电按分序加密坡的原则，高喷童孔多分为两序越孔施工。在前垫一次序孔高喷摆施工结束后，点合理确定下一汉次序孔的开孔惯时间尤为重要昆。若开孔时间镰过早，钻孔时尘释放入地层内始的高能量的压疼缩空气，极可妨能会破坏前一乏次序孔已形成请的但强度尚很净低的水泥墙体坐；若开孔时间屠过晚，原以扩雨散到孔周围的弦水泥浆体已具闷有了较高的凝摸结强度，将会槐增加跟管钻进桑的难度。一般拨以渗3柴～岔6彼天为宜。兆5云、耕采用特赶制铲PV弊C念塑料管护壁映疗人工填筑体块适石层一般漏失庭量较大，若采专用传统的泥浆供护壁工艺，需校用大量的塑性夫浆液，护孔成巨本高，鸣效率低拌。采用特制您的梅PV竭C番管护壁，护孔曲效果好，且此野管在高压射流煌束的强力冲击巡作用下极易破平坏，不会影响巩喷射质量。句四、高压旋喷杠灌浆施工蝶1云、参数的选择乎通过现场试验控，选择符合实转际地质情况的使高喷参数，具沉体参数如下表卖：舱项目喂技匙处术尾矮参尊潜数腿相叶袖应仙熔要粱搏求罢备慢笑态注腔高压水球压力：辜40数～总46MPa狸水嘴个数抬:2鹊个觉水嘴直径锋:1.75顾～肾1式.85mm芦排量：丹75扇L恒/min施压缩空气革压力：幸0.鹅3晌～奸0.屈5犁MPa泛风嘴个数统:2雪个颗气嘴与水嘴间冠隙腊1.5害～撇2迟.0mm艺排量：则1.5汤～猎2M香3次/min融浆液用压力：但0.挪3桥～皆0.6Mpa容迸浆比友重于≥院1.6g底/cm3粱充分利用孔口鲁返浆载排量：偷40壳～浅70将L/min茂回浆比化重评≥凝1.2g茂/cm3违提升速度化一排者Ⅰ杂序孔典:倡3身～煮5械cm/min陈根据地层和返具浆情况做适当扑调整，在地层呢交界处、大块子石密区采用降毫低提升速度、荒静著喷、复喷等措季施奖一排区Ⅱ嗽序孔滋:吵5龟～汽6久cm/min达二排裹Ⅰ馅序孔旨:蒜5件～揉6蝶cm/min蛇二排普Ⅱ迅序孔葛:港6钩～谜7侨cm/min俯旋转速度刊6找～故8r/min览2弃、返浆不正常峡的处理巨在设备及施工匀参数均正常的遵情况下，孔口侵返浆不正常主凶要有两种原因惨，一是地层漏弊浆，二是相邻烤孔串浆。施工镇时对于孔口返从浆不正常的孔柱段根据实际情厨况我们应采取功不同措施进行妙处理：拿①乞孔口不返浆：根停提静喷；降荐低水压，但浆勤压、风压、进帜浆量不变，可察孔口加砂或掺妄加速凝剂；可凝提动喷解具梅5cm液以防止卡管；可上述措施返浆乌后，将水压及基其他参数调整退正常，再正常蛛提升。哄②素校有返浆，但不度正常的孔段，袋采取间歇提升骆的方法，返浆归正常后裕正常喷射。阀③欠骂本孔不返浆，姻而邻孔返浆时逢，各参数不变活，正常提升。阶④市推针对有些含砂庭量很少的峰块付石层，怕下喷具前期对浑PV性C仇花管护壁的钻魔孔蛙进行预捆注体浆，宏以解决地层的翼漏浆问题。详3添、合理进行回茎浆利用坑回浆利用就是经在喷浆的同时织把孔内返出的雅浆液进行回收公、净化，然后燃根据回浆比重姓再次配浆灌注陈，这样可大大厦减少浆材的用穿量，降低工程始成本。但在粉桥细颗粒或泥质久含量较高的层硬段，净化系统遣对混在浆液中眠的泥质及粉细左砂的净化分离樱效果是很差的害，净化后的浆膀液其实是泥质泼、水泥及粉细毕砂组成的混合皮浆液，回浆比恢重的测读不能莲真实反映水泥老的含量，若直德接按此读数配忘制浆液将难以玩保证施工质量看。因此在此层微段不宜进行回宴浆利用。槐4胳、不能忽视封着孔灌浆陶封孔灌浆需即是在喷浆结堵束后，通过送讨浆管路及时向雄孔内补充地层灭漏失的浆液。缴它是喷浆的最携后一道工序，个也是平时施工晨中易被忽视的垄一道工序。此材道工序做的好慌坏在密实、漏毫浆小的地层（祝如砂层、土层拍）中影响不大俊，但在乘人工填筑块石捞层中，由于地撑层的透水性很任强工，浆漏浆较为严重届，其将直接关跨系着上部墙体砌成墙的好坏。跪所以在喷浆结溉束后，应安排完专人在孔口向撒孔内补充浓浆喉，直至浆面不立下降为止。5、质量控制口高喷质量主要通靠中间工序的召质量控制，严鲜格施工质量过交程控制是保证品工程质量最有中效的手段。施谷工中严格每个张孔、每一层、网每一段的高喷扛过程质量控制姥，各施工人员吉定岗定责，严匠格按照施工技醋术要求进行施根工。只要每个浮过程都是合格龟的，那么高喷编防渗墙的质量景也一定是合格层的。外五、通过钻孔敢和灌浆实际情胶况指导后续施掌工喘1塌、钻孔施工过玻程进一步认识精地层庸①缓画根据孔内上返偷岩屑的颗粒，吗可以了解地层楚中取岩笼性的好坏、含淹砂量的多少及揭地层的大致分娘层情况。蛇②陡芽根据孔口返水球颜色的变化，第可以了解地层虑含泥量的大小顿。食③被旷地层中若存在顽大的块石体时冰，跟管钻进速牺度会变慢，且顿成孔后起拔套聪管的难度加大索。绳④鼠河渗透性好的地醒层，挂在迫Ⅰ棕序孔钻喷结束拼后茅，处Ⅱ岁序孔的水泥结您石较多，钻进旬速度也会变慢瓜，钻材消耗严舟重。醋⑤占基岩返水较大泳，可以说明基目岩裂隙发育，爬透水性极强，申防渗难度加大富。缘2芹、高喷施工过说程进一步认识烂地层壁①味朗孔口不返浆、竖漏浆严重或相冲邻孔串浆的孔套段，表明该处未地层空洞大、寿孔隙率高、渗殿透性好。骗②韵肝喷孔时卡伴喷具、埋喷具俩现象较多的孔桃段，表明该处权地层松散、全架空、途塌孔严重。秒③航Ⅰ耗序孔喷浆后，坝若相邻孔漏浆艰现象减少，孔秀口返浆趋于正向常，则表忙明乐Ⅰ揪序孔施工已在渴一定程度上达双到充填地层空产隙改善地层的章效果加。芝3访、对架空地层尾进行预注浆谣通过钻孔和灌谊浆施工，可以选判断出人工填贯筑体中存在架描空地层，对这引一地层在高喷锐之前同采用预先注入桥纯水泥浆、水量泥－水玻璃浆醋液、水泥－膨陵润土早强塑性夺速凝稳定浆液福，把架空地层乌的空隙基本充纳填密实再进行潮高喷施工，防好渗的讽效果将更加出斧色。糠4俩、对裂隙发育评的基岩进行静版压灌浆早通过钻孔判断外围堰河床基岩戚裂隙较多，一休般的高喷灌浆机很难充填这样妹的裂隙，所以吓在高喷过后对烟基岩灌虚入躲0.8:夸1陆水判泥症-宪膨润土速凝浆双液，采取孔口趋封闭孔内循环算的静压灌浆方油法，确保基岩妙的防渗。六、结束语及（辛1独）通过采取了青一系列施工技再术措施，解决布了工程量大，死工期紧，施工耳场地不平整，滩地质条件复杂请，大块石含量技多，且围堰填救