CN115162340B - 一种岩溶区水库帷幕灌浆施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种岩溶区水库帷幕灌浆施工方法,属于水利工程技术领域。该方法包括以下步骤:S1、成孔:孔内涌水且涌水压力超过0.2MPa时,按以下方法进行处理:A、测定涌水压力和涌水量;B、缩短灌浆段长,自上而下分段灌浆,并对涌水段单独进行灌浆,灌浆过程中确保灌浆压力≥正常灌浆压力+涌水压力;C、对灌浆孔进行纯压式灌浆;D、先后对灌浆孔灌注浓浆和速凝浆液;E、灌浆结束后采取屏浆措施,且屏浆时间不少于2h;F、闭浆,且闭浆结束后待凝48h以上;G、扫孔至原孔深,如果灌浆孔内仍然存在涌水,则重复步骤A至步骤G,直至孔内无涌水;S2、帷幕灌浆。提供了钻孔时出现孔内涌水的处理方法,能更好地保证帷幕灌浆的施工质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种岩溶区水库帷幕灌浆施工方法,属于水利工程技术领域。
背景技术
水利工程建筑特别是水库大坝的基础防渗处理,关系到水利工程的安危成败。为了防止坝基出现渗流破坏等,一般须要对坝基进行帷幕灌浆,帷幕灌浆是将浆液灌入岩土体的缝隙中,形成连续的阻水帷幕,以减小渗流量和降低渗透压力的灌浆工程。在实际施工时,利用钻头在底部打孔,然后对钻孔进行浆液的灌注,在灌注的过程中,钻孔内的水由于受到浆液的压力而自动排出孔外,浆液占据了原有的空间,待浆液彻底占满钻孔的时候,会在其底部进行融合形成固体状态,这种固体可以有效地防水。在岩溶地区进行帷幕灌浆施工时,由于岩溶环境的特殊性,如果仍然按照常规帷幕灌浆方法进行施工,可能会出现岩溶处理不到位的情况。
公开号为CN105887886A的中国专利文献,公开了一种强岩溶发育地层帷幕灌浆施工方法,在施工中采用高压冲洗置换技术创新技术,解决了深层岩溶发育地层帷幕灌浆的成孔技术难题,使工程能顺利实施;根据不同的地质条件,通过在水泥浆液中掺加各种掺合剂和化学处理剂来调节浆液的粘稠度、剪切力和塑变参数,加以一定的灌注措施和手段,从而控制浆液的注入量和扩散度,不仅可达到最佳的灌浆效果,也可减少浆液不必要的损耗。
但是,将该施工方法应用于岩溶区水库帷幕施工时,由于在岩溶区水库周围钻灌浆孔时孔内容易涌水,导致灌浆孔难以顺利成孔,进一步导致无法确保水库帷幕灌浆施工质量。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种岩溶区水库帷幕灌浆施工方法。
本发明通过以下技术方案得以实现:
一种岩溶区水库帷幕灌浆施工方法,包括以下步骤:
S1、成孔:在灌浆孔施工过程中,遇孔内涌水,且涌水压力超过0.2MPa时,按以下方法进行处理:
A、测定涌水压力和涌水量;
B、缩短灌浆段长,自上而下分段灌浆,并对涌水段单独进行灌浆,灌浆过程中确保灌浆压力≥正常灌浆压力+涌水压力;
C、对灌浆孔进行纯压式灌浆;
D、先后对灌浆孔灌注浓浆和速凝浆液;
E、灌浆结束后采取屏浆措施,且屏浆时间不少于2h;
F、闭浆,且闭浆结束后待凝48h以上;
G、扫孔至原孔深,如果灌浆孔内仍然存在涌水,则重复步骤A至步骤G,直至孔内无涌水;
S2、帷幕灌浆:所述帷幕灌浆方式采用自上而下、孔口封闭、孔内循环分段灌浆法和纯压式灌浆法中的至少一种,并在帷幕灌浆施工过程中灌注和填筑溶洞、岩溶管道和溶蚀裂隙。
所述步骤S1在灌浆孔施工过程中,遇塌孔、掉块和泥沙孔段,且孔内有返水时,采用由稀至浓的水泥浆变换灌注灌浆孔。
所述水泥浆的水灰比包括2:1、1:1、0.7:1、0.5:1四个比级,开灌采用水灰比为2:1的水泥浆,然后采用由稀至浓的水泥浆逐级变换灌注灌浆孔。
所述步骤S1中采用多比级水灰比水泥浆灌注灌浆孔时,水泥浆变换方法如下:
①当灌浆压力保持不变、注入率持续减小,或者注入率不变而灌浆压力持续升高时,保持水泥浆的水灰比不变;
②当单级浆液注入量达到300L以上,灌浆时间不小于30min,且灌浆压力和注入率均无变化时,将水泥浆的水灰比提高一级变浓;
③当注入率大于30L/min时,将水泥浆的水灰比越级变浓。
所述步骤S2在帷幕灌浆施工过程中,通过制浆机进行制浆,通过搅拌机进行配浆,通过灌浆机进行灌浆,通过三参数灌浆自动记录仪进行记录,灌浆机在灌浆过程中对灌浆管采取以下防凝铸措施:
①灌浆过程中灌浆管可以在水泥浆作用下保持活动状态,同时在回浆管处设置15L/min以上的回浆量;
②当灌浆进入结束条件的持续阶段,并仍为浓浆灌注时,改用水灰比为2或水灰比为1水泥浆进行灌注;
③当灌浆管出现被凝住的征兆时,立即放开回浆阀门,冲洗钻孔,并提升钻杆。
所述灌浆管包括若干段首尾依次活动连接在一起的灌浆单元。
所述灌浆单元包括直管、连接管、传动组件和旋转驱动组件,直管的一端与连接管的一端同轴连接,直管另一端的内壁形状与连接管的外形相匹配,连接管上设有安装孔,传动组件和旋转驱动组件均与连接管活动连接,并位于安装孔的内侧,且旋转驱动组件通过链带与传动组件连接,直管上远离连接管的一端的内壁上在整个周向均布设有多个驱动槽。
所述连接管包括渐缩段、滑移直段和渐扩段,渐扩段的小端通过滑移直段与渐缩段的小端连接,渐缩段的大端与直管连接,安装孔设在滑移直段上;传动组件包括叶轮和均布设在叶轮外圆面上的多片叶片,且相邻叶片之间设有防护网;旋转驱动组件包括转轮和凸板,凸板设在转轮的外圆面上,且沿转轮的径向布置;驱动槽包括出口槽、斜边槽和入口槽,入口槽通过斜边槽与出口槽连接,斜边槽相对连接管的中轴线倾斜布置,且相邻驱动槽中前一驱动槽的出口槽位于后一驱动槽的入口槽的正上方。
所述滑移直段的外壁上还设有滑移驱动组件,直管上远离连接管一端的内壁上在与滑移驱动组件相对应的位置设有环形槽,环形槽的上端面上设有梯形斜坡和内挡环,且梯形斜坡与环形槽的上端面平滑过渡,直管的内壁上在靠近梯形斜坡的位置设有梯形底槽与环形槽的下端面连通。
所述滑移驱动组件包括定位板和伸缩杆,定位板沿连接管径向设在滑移直段的外壁上,伸缩杆的一端与定位板连接,另一端活动连接有转盘,且伸缩杆上在转盘和定位板之间套装有压簧。
本发明的有益效果在于:
1、提供了钻孔时出现孔内涌水的处理方法,对涌水进行封堵后,再进行帷幕灌浆施工,能更好地保证帷幕灌浆的施工质量。
2、缩短灌浆段长,自上而下分段灌浆,并对涌水段单独进行灌浆,确保对涌水段和其他灌浆段长的灌浆效果,保证灌浆孔能够顺利成孔。
3、采用由稀至浓的水泥浆逐级变换灌注灌浆孔,并设定水泥浆变换方法,解决塌孔、掉块和泥沙等问题,大大提高了灌浆孔的成孔率。
4、采用“先纯水泥浆预灌注,后水泥浆掺细砂灌注,再水泥-速凝浆液灌注”的方法处理互相连通的溶蚀裂隙,提高了水库帷幕灌浆中的岩溶处理效果。
5、提供了防凝铸措施,防止灌浆管在钻孔过程中被水泥浆凝铸。
6、在灌浆过程中,灌浆管中的各灌浆单元会相对转动和直线滑动,使灌浆管与其内部的浆液之间产生周向和轴向剪切力,大大改善了灌浆管在钻孔过程中容易被水泥浆凝铸的情况;此外,通过灌入灌浆管的浆液为灌浆单元转动和直线滑动提供动力,无需额外设置驱动灌浆管旋转和直线滑动的电力机构,结构简单,使用成本低。
附图说明
图1为本发明的灌浆管的结构示意图;
图2为本发明的灌浆管的内部结构示意图;
图3为图2在A处的局部放大图;
图4为本发明的直管上远离连接管一端的内部结构示意图;
图5为本发明将两个灌浆单元装配在一起后,其中一灌浆单元上的滑移驱动组件与另一灌浆单元上的环形槽的装配结构示意图。
图中:1-灌浆管,101-直管,102-连接管,2-滑移直段,3-渐扩段,4-叶轮,401-防护网,5-转轮,6-凸板,7-驱动槽,8-链带,9-定位板,10-环形槽,11-压簧,12-内挡环,13-梯形斜坡,14-梯形底槽。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案,但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1至图5所示,本发明所述的一种岩溶区水库帷幕灌浆施工方法,包括以下步骤:
S1、成孔:在灌浆孔施工过程中,遇孔内涌水,且涌水压力超过0.2MPa时,按以下方法进行处理:
A、测定涌水压力和涌水量;
B、缩短灌浆段长,自上而下分段灌浆,并对涌水段单独进行灌浆,灌浆过程中确保灌浆压力≥正常灌浆压力+涌水压力;缩短灌浆段长,自上而下分段灌浆,并对涌水段单独进行灌浆,确保对涌水段和其他灌浆段长的灌浆效果,保证灌浆孔能够顺利成孔;正常灌浆压力是指无涌水、塌孔、掉块和泥沙孔段等特殊情况下对灌浆孔的灌浆压力。
C、对灌浆孔进行纯压式灌浆;
D、先后对灌浆孔灌注浓浆和速凝浆液;浓浆是指水灰比大于0.7:1的水泥浆。
E、灌浆结束后采取屏浆措施,且屏浆时间不少于2h;
F、闭浆,且闭浆结束后待凝48h以上;
G、扫孔至原孔深,如果灌浆孔内仍然存在涌水,则重复步骤A至步骤G,直至孔内无涌水;钻孔时出现孔内涌水,说明该部位溶蚀裂隙为发育段,且具有连通性,对该部位的灌浆应先采用上述方法对涌水进行封堵处理后,再进行帷幕灌浆施工,能更好地保证帷幕灌浆的施工质量。灌浆孔成孔后,如果其终孔段压水试验结果超过防渗标准,则使该孔向下延续施工两个灌浆段长,直至压水试验结果满足防渗标准。
S2、帷幕灌浆:所述帷幕灌浆方式采用自上而下、孔口封闭、孔内循环分段灌浆法和纯压式灌浆法中的至少一种,并在帷幕灌浆施工过程中灌注和填筑溶洞、岩溶管道和溶蚀裂隙。
在帷幕灌浆施工过程中,灌浆段长为5~6m,根据现场情况进行延长,最长不大于10m,在岩体破碎、孔壁不完整时灌应缩短浆段长。在出现灌浆前孔口涌水、灌浆后返浆等情况时应进行待凝处理。
在采用孔内循环分段灌浆法时,灌浆尾管应下至距孔底不大于50cm的位置;在采用自上而下分段灌浆法时,第一段灌浆塞应跨越起灌高程安放,灌浆结束后安装孔口管待凝48h。
在帷幕灌浆施工过程中,压力表的安装位置为:在采用孔内循环分段灌浆法时,灌浆压力表安装在灌浆孔孔口处的回浆管路上;在采用纯压式灌浆法时,灌浆压力表安装在灌浆孔孔口处的进浆管路上,且压力表与灌浆孔孔口间的管路长度不大于5m,有助于保证灌浆压力保持平稳。
在帷幕灌浆施工过程中,灌浆压力的提升采用分级升压法或一次升压法,升压过程中保持灌浆压力与注入率相适应,防止发生抬动变形破坏。
对于特殊地质条件下的岩溶区域,采用稳定浆液、膏状浆液、水泥砂浆、细石混凝土、混凝土中的至少一种进行灌注与填筑,稳定浆液、膏状浆液和水泥砂浆的成分及配合比、混凝土的配合比、灌浆方法通过室内浆材试验和现场灌浆试验确定。
在处理溶洞、岩溶管道和溶蚀裂隙前,先探测充填类型和规模,采用钻探及物探综合手段查明分布形态及范围、充填物种类和密实情况,再确定处理措施,最后按先封闭、后充填、再密实的原则进行钻灌。
溶洞包括无充填溶洞和含粘土充填溶洞,其中无充填溶洞的处理方法如下:
对于空腔大于50cm的溶洞,在其上、下游各钻设扩大口径钻孔,用C15一级配混凝土和粒径不大于40mm的碎石交替回填,直到该溶洞回填满为止;
对于空腔小于50cm的溶洞,采用自流式水泥砂浆灌注,当孔口浆面不下降时,改用纯压式灌浆法灌注,在吸浆量小于1.0L/min时,终止灌注水泥砂浆,混凝土回填或砂浆灌注结束时,待凝24h后扫孔并进行常规帷幕灌浆施工,直至达到灌浆结束标准。
对含粘土充填溶洞的处理方法如下:
采取风水联合冲洗置换和脉冲灌浆中的一种方法进行处理,将灌浆压力适当提高,水灰比调整到1:1起灌;在采取以上措施后,如果灌浆时吸浆量仍然很大、不起压力时,采用加速凝剂、灌注水泥砂浆、间歇灌浆的方法处理,直至通道堵塞,扫孔后重新灌浆,直至结束。
对溶蚀裂隙的处理方法如下:当溶蚀裂隙灌浆注入率变大,注入量达到水泥干耗至2T后,注入率无明显变化,灌浆压力没有提升时,则采取限流、限量、间歇、加入速凝剂的方法继续灌注,至水泥干耗3T后待凝,待凝12h后扫孔复灌。复灌时,起灌水灰比采用与待凝前相同的水灰比;若复灌水泥干耗达2T仍未能返浆、升压,则继续采取灌注速凝浆液待凝、复灌措施处理;若复灌时,注入率减小、孔内回浆、压力提升,则持续灌注且不限量,直至灌浆压力升至设计压力,灌注至规定的结束标准,结束该段灌浆,待凝24h后,进行下一灌注段施工。
而对于钻孔中互相连通的溶蚀裂隙,采用“先纯水泥浆预灌注,后水泥浆掺细砂灌注,再水泥-速凝浆液灌注”的方法进行处理。
所述步骤S1在灌浆孔施工过程中,遇塌孔、掉块和泥沙孔段,且孔内有返水时,采用由稀至浓的水泥浆变换灌注灌浆孔。在向灌浆孔灌注水泥浆的过程中,若水泥浆注入率逐渐变小、压力逐步上升,则应一次性灌至设计压力,到达规定的结束标准;若水泥浆注入率变大,灌注至水泥干耗2T后仍无明显的变化,则采取低压、浓浆、限流、限量、间歇、加入速凝剂中的至少一种方法进行灌注,注至水泥干耗3T后停止灌浆,待凝12h,扫孔后复灌,若扫孔仍然存在塌孔、掉块或孔内含有泥沙,则继续待凝复灌,直至达到规定的结束标准。
所述水泥浆的水灰比包括2:1、1:1、0.7:1、0.5:1四个比级,开灌采用水灰比为2:1的水泥浆,然后采用由稀至浓的水泥浆逐级变换灌注灌浆孔。
所述步骤S1中采用多比级水灰比水泥浆灌注灌浆孔时,水泥浆变换方法如下:
①当灌浆压力保持不变、注入率持续减小,或者注入率不变而灌浆压力持续升高时,保持水泥浆的水灰比不变;
②当单级浆液注入量达到300L以上,灌浆时间不小于30min,且灌浆压力和注入率均无变化时,将水泥浆的水灰比提高一级变浓;
③当注入率大于30L/min时,将水泥浆的水灰比越级变浓。水泥浆的水灰比越级变浓,在降低水泥浆使用成本的同时,能够提高灌浆孔的灌浆效率。
所述步骤S2在帷幕灌浆施工过程中,通过制浆机进行制浆,通过搅拌机进行配浆,通过灌浆机进行灌浆,通过三参数灌浆自动记录仪进行记录,灌浆机在灌浆过程中对灌浆管1采取以下防凝铸措施:
①灌浆过程中灌浆管1可以在水泥浆作用下保持活动状态,同时在回浆管处设置15L/min以上的回浆量;在回浆管处设置15L/min以上的回浆量,确保浆液在灌浆管1内具有一定的流动性,避免灌浆管1凝铸。灌浆管1可以在浆液作用下保持活动状态,大大降低了灌浆管1凝铸的风险。
②当灌浆进入结束条件的持续阶段,并仍为浓浆灌注时,改用水灰比为2或水灰比为1水泥浆进行灌注;使浆液由浓变稀,避免灌浆管1凝铸。
③当灌浆管1出现被凝住的征兆时,立即放开回浆阀门,冲洗钻孔,并提升钻杆。避免灌浆管1凝铸。
在使用时,采用ZJ-400和ZJ-800高速制浆机进行制浆,采用JJX-10和JJX-2B型搅拌机进行配浆,采用SGB6-10和SGB9-12型灌浆泵灌浆,采用三参数灌浆自动记录仪记录。
所述灌浆管1包括若干段首尾依次活动连接在一起的灌浆单元。
所述灌浆单元包括直管101、连接管102、传动组件和旋转驱动组件,直管101的一端与连接管102的一端同轴连接,直管101另一端的内壁形状与连接管102的外形相匹配,连接管102上加工有安装孔,传动组件和旋转驱动组件均与连接管102转动连接,并位于安装孔的内侧,且旋转驱动组件通过链带8与传动组件连接,直管101上远离连接管102的一端的内壁上在整个周向均布加工有多个驱动槽7。在使用时,直管101与连接管102一体制造成型。
所述连接管102包括渐缩段、滑移直段2和渐扩段3,渐扩段3的小端通过滑移直段2与渐缩段的小端连接,渐缩段的大端与直管101连接,安装孔加工在滑移直段2上;传动组件包括叶轮4和均布设在叶轮4外圆面上的多片叶片,且相邻叶片之间安装有防护网401;旋转驱动组件包括转轮5和凸板6,凸板6安装在转轮5的外圆面上,且沿转轮5的径向布置;驱动槽7包括出口槽、斜边槽和入口槽,入口槽通过斜边槽与出口槽连接,斜边槽相对连接管102的中轴线倾斜布置,且相邻驱动槽7中前一驱动槽7的出口槽位于后一驱动槽7的入口槽的正上方。在使用时,叶轮4外圆面上的叶片可以转动到连接管102内;如图3所示,两个灌浆单元活动连接在一起后,高程大的灌浆单元中的凸板6上远离转轮5的一端,可以转动到高程小的灌浆单元中的驱动槽7中;浆液在灌浆单元中从上至下流动时,会冲击叶片带动叶轮4转动,叶轮4通过链带8带动转轮5转动,凸板6上远离转轮5的一端会转动到某一驱动槽7中,在凸板6从入口槽进入驱动槽7,并从出口槽转出驱动槽7的过程中,会逐渐驱使其外侧灌浆单元转动一定角度,同时此时的凸板6与后一驱动槽7的入口槽对正,当凸板6再转动一周时,会进入后一驱动槽7,再次驱使其外侧的灌浆单元转动一定角度,以使外侧灌浆单元间歇转动,在该灌浆单元转动过程中,其直管101和连接管102会在周向与它们内部的浆液之间产生周向剪切力,从而避免灌浆单元凝铸。
所述滑移直段2的外壁上还安装有滑移驱动组件,直管101上远离连接管102一端的内壁上在与滑移驱动组件相对应的位置加工有环形槽10,环形槽10的上端面上设有梯形斜坡13和内挡环12,且梯形斜坡13与环形槽10的上端面平滑过渡,直管101的内壁上在靠近梯形斜坡13的位置加工有梯形底槽14与环形槽10的下端面连通。
所述滑移驱动组件包括定位板9和伸缩杆,定位板9沿连接管102径向安装在滑移直段2的外壁上,伸缩杆的一端与定位板9连接,另一端转动连接有转盘,且伸缩杆上在转盘和定位板9之间套装有压簧11。两个灌浆单元活动连接在一起后,伸缩杆在压簧11的作用下保持伸长状态,高程大的灌浆单元中的转盘在压簧11的作用下与高程小的灌浆单元中的环形槽10上端面保持接触,在高程小的灌浆单元相对高程大的灌浆单元间歇转动的过程中,高程大的灌浆单元间中的滑移驱动组件会逐步靠近高程小的灌浆单元中的梯形斜坡13,当滑移驱动组件与梯形斜坡13接触时,压簧11被进一步压缩蓄能,伸缩杆缩短,当滑移驱动组件继续转动一定角度离开梯形斜坡13,并同时与梯形底槽14对正时,压簧11瞬间伸长释放能量,使两灌浆单元在轴向产生相对位移,从而使灌浆单元与其内部浆液之间产生轴向剪切力,避免灌浆单元被凝铸。
特殊情况处理:
(1)帷幕灌浆孔终孔段的透水率或单位注入量大于设计规定值时,灌浆孔继续加深;
(2)灌浆过程中发现冒浆、漏浆时,应根据具体情况进行嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇、待凝、复灌等方法进行处理;
(3)灌浆过程中发生串浆时,应先堵塞被串孔,待灌浆孔灌浆结束后,再对被串孔进行扫孔、冲洗、灌浆。若注入率不大,且串浆孔具备灌浆条件时,一孔一泵同时灌浆;
(4)灌浆须连续进行,若因故中断,采用如下措施进行处理:
①缩短中断时间,尽快恢复灌浆,若无法在短时间内恢复灌浆时,应立即冲洗钻孔,再恢复灌浆,若无冲洗液或冲洗无效时,则应进行扫孔,再恢复灌浆;
②恢复灌浆后,开始使用中断前的水灰比,如注入率相似或略有减少,则按正常灌浆方法灌浆注直至灌浆结束;如注入率较中断前减少很多,且在很短时间内停止吸浆,采取补救措施进行处理。
(5)灌浆段注入量大而难以结束时,应先结合岩溶勘探或先导孔资料查明原因,根据具体情况,选用以下措施处理:
①低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆;
②灌注速凝浆液;
③灌注混合浆液或膏状浆液;
④灌注水泥砂浆。
(6)灌浆过程中如回浆失水变浓,选用以下措施处理:
①适当加大灌浆压力;
②采用分段阻塞循环式灌注;
③换用相同水灰比的新浆液灌注;
④加密灌浆孔;
⑤若回浆变浓现象普遍,上述处理效果不明显,应改用细水泥浆、水泥彭润土浆或化学浆液灌注。
本发明所提供的岩溶区水库帷幕灌浆施工方法,其有益效果如下:
1、提供了钻孔时出现孔内涌水的处理方法,对涌水进行封堵后,再进行帷幕灌浆施工,能更好地保证帷幕灌浆的施工质量。
2、缩短灌浆段长,自上而下分段灌浆,并对涌水段单独进行灌浆,确保对涌水段和其他灌浆段长的灌浆效果,保证灌浆孔能够顺利成孔。
3、采用由稀至浓的水泥浆逐级变换灌注灌浆孔,并设定水泥浆变换方法,解决塌孔、掉块和泥沙等问题,大大提高了灌浆孔的成孔率。
4、采用“先纯水泥浆预灌注,后水泥浆掺细砂灌注,再水泥-速凝浆液灌注”的方法处理互相连通的溶蚀裂隙,提高了水库帷幕灌浆中的岩溶处理效果。
5、提供了防凝铸措施,防止灌浆管1在钻孔过程中被水泥浆凝铸。
6、在灌浆过程中,灌浆管1中的各灌浆单元会相对转动和直线滑动,使灌浆管1与其内部的浆液之间产生周向和轴向剪切力,大大改善了灌浆管1在钻孔过程中容易被水泥浆凝铸的情况;此外,通过灌入灌浆管1的浆液为灌浆单元转动和直线滑动提供动力,无需额外设置驱动灌浆管1旋转和直线滑动的电力机构,结构简单,使用成本低。
Claims (7)
1.一种岩溶区水库帷幕灌浆施工方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、成孔:在灌浆孔施工过程中,遇孔内涌水,且涌水压力超过0.2MPa时,按以下方法进行处理:
A、测定涌水压力和涌水量;
B、缩短灌浆段长,自上而下分段灌浆,并对涌水段单独进行灌浆,灌浆过程中确保灌浆压力≥正常灌浆压力+涌水压力;
C、对灌浆孔进行纯压式灌浆;
D、先后对灌浆孔灌注浓浆和速凝浆液;
E、灌浆结束后采取屏浆措施,且屏浆时间不少于2h;
F、闭浆,且闭浆结束后待凝48h以上;
G、扫孔至原孔深,如果灌浆孔内仍然存在涌水,则重复步骤A至步骤G,直至孔内无涌水;
S2、帷幕灌浆:所述帷幕灌浆方式采用自上而下、孔口封闭、孔内循环分段灌浆法和纯压式灌浆法中的至少一种,并在帷幕灌浆施工过程中灌注和填筑溶洞、岩溶管道和溶蚀裂隙;
所述步骤S2在帷幕灌浆施工过程中,通过制浆机进行制浆,通过搅拌机进行配浆,通过灌浆机进行灌浆,通过三参数灌浆自动记录仪进行记录,灌浆机在灌浆过程中对灌浆管(1)采取以下防凝铸措施:
①灌浆过程中灌浆管(1)可以在水泥浆作用下保持活动状态,同时在回浆管处设置15L/min以上的回浆量;
②当灌浆进入结束条件的持续阶段,并仍为浓浆灌注时,改用水灰比为2或水灰比为1水泥浆进行灌注;
③当灌浆管(1)出现被凝住的征兆时,立即放开回浆阀门,冲洗钻孔,并提升钻杆;
所述灌浆管(1)包括若干段首尾依次活动连接在一起的灌浆单元;
所述灌浆单元包括直管(101)、连接管(102)、传动组件和旋转驱动组件,直管(101)的一端与连接管(102)的一端同轴连接,直管(101)另一端的内壁形状与连接管(102)的外形相匹配,连接管(102)上设有安装孔,传动组件和旋转驱动组件均与连接管(102)活动连接,并位于安装孔的内侧,且旋转驱动组件通过链带(8)与传动组件连接,直管(101)上远离连接管(102)的一端的内壁上在整个周向均匀布设有多个驱动槽(7)。
2.如权利要求1所述的岩溶区水库帷幕灌浆施工方法,其特征在于:所述步骤S1在灌浆孔施工过程中,遇塌孔、掉块和泥沙孔段,且孔内有返水时,采用由稀至浓的水泥浆变换灌注灌浆孔。
3.如权利要求2所述的岩溶区水库帷幕灌浆施工方法,其特征在于:所述水泥浆的水灰比包括2:1、1:1、0.7:1、0.5:1四个比级,开灌采用水灰比为2:1的水泥浆,然后采用由稀至浓的水泥浆逐级变换灌注灌浆孔。
4.如权利要求2所述的岩溶区水库帷幕灌浆施工方法,其特征在于:所述步骤S1中采用多比级水灰比水泥浆灌注灌浆孔时,水泥浆变换方法如下:
①当灌浆压力保持不变、注入率持续减小,或者注入率不变而灌浆压力持续升高时,保持水泥浆的水灰比不变;
②当单级浆液注入量达到300L以上,灌浆时间不小于30min,且灌浆压力和注入率均无变化时,将水泥浆的水灰比提高一级变浓;
③当注入率大于30L/min时,将水泥浆的水灰比越级变浓。
5.如权利要求1所述的岩溶区水库帷幕灌浆施工方法,其特征在于:所述连接管(102)包括渐缩段、滑移直段(2)和渐扩段(3),渐扩段(3)的小端通过滑移直段(2)与渐缩段的小端连接,渐缩段的大端与直管(101)连接,安装孔设在滑移直段(2)上;传动组件包括叶轮(4)和均布设在叶轮(4)外圆面上的多片叶片,且相邻叶片之间设有防护网(401);旋转驱动组件包括转轮(5)和凸板(6),凸板(6)设在转轮(5)的外圆面上,且沿转轮(5)的径向布置;驱动槽(7)包括出口槽、斜边槽和入口槽,入口槽通过斜边槽与出口槽连接,斜边槽相对连接管(102)的中轴线倾斜布置,且相邻驱动槽(7)中前一驱动槽(7)的出口槽位于后一驱动槽(7)的入口槽的正上方。
6.如权利要求5所述的岩溶区水库帷幕灌浆施工方法,其特征在于:所述滑移直段(2)的外壁上还设有滑移驱动组件,直管(101)上远离连接管(102)一端的内壁上在与滑移驱动组件相对应的位置设有环形槽(10),环形槽(10)的上端面上设有梯形斜坡(13)和内挡环(12),且梯形斜坡(13)与环形槽(10)的上端面平滑过渡,直管(101)的内壁上在靠近梯形斜坡(13)的位置设有梯形底槽(14)与环形槽(10)的下端面连通。
7.如权利要求6所述的岩溶区水库帷幕灌浆施工方法,其特征在于:所述滑移驱动组件包括定位板(9)和伸缩杆,定位板(9)沿连接管(102)径向设在滑移直段(2)的外壁上,伸缩杆的一端与定位板(9)连接,另一端活动连接有转盘,且伸缩杆上在转盘和定位板(9)之间套装有压簧(11)。
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