[00111995]下坂地深厚砂砾石地层灌浆施工技术

主要内容：1、工程概述。新疆下坂地水利枢纽工程位于塔里木河源流叶尔羌河主要支流之一的塔什库尔干河中下游。该工程是塔里木河流域近期综合治理中唯一的山区水库枢纽工程，主要任务是以生态补水及春旱供水为主，结合发电的综合性Ⅱ等大(2)型工程。坝基下为冰碛砂砾石覆盖层，最大厚度约150m，成份复杂，渗透系数变化大。覆盖层的防渗处理采用上部深85～90m厚1m的混凝土防渗墙下接4排灌浆帷幕来全部截断覆盖层渗流防渗。根据总体施工安排，2007年度进行0+218.0～0+254.5段坝基砂砾石帷幕灌浆施工。砂砾石帷幕共布置四排孔，Ⅰ、Ⅱ排间距2.5m，Ⅱ、Ⅲ排间距3.2m，Ⅲ、Ⅳ排间距2.5m，Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ排孔距2.5m；Ⅱ排为防渗墙下灌浆，与基岩灌浆主帷幕对应，孔距为2m，已预埋Φ121钢管至墙底；灌浆孔最大深度161m，上部空钻段下设护壁套管，Ⅰ、Ⅲ排灌浆孔伸入基岩5m，Ⅱ排灌浆孔底为主帷幕底线，Ⅳ排灌浆孔灌至基岩即可。一、钻孔方式　　（1）帷幕钻孔一般采用回转钻机、金刚石钻头、泥浆护壁钻进，上部非灌段（空钻段）使用套管隔离。　　（2）钻机安装平整稳固，钻孔时必须保证孔位及孔向准确。开孔位置与设计孔位的偏差不得大于10cm，在钻孔过程中进行孔斜测量，并采取措施控制孔斜。　　孔深度大于60m的基岩帷幕灌浆孔，其孔斜率不大于孔深的2%；　　（1）坝基砂砾石帷幕灌浆，其孔斜率按不大于孔深的2%且孔底偏差值不大于孔距控制；　　（2）所有帷幕灌浆孔均全孔测斜，采取可靠的防斜措施，如发现钻孔偏斜超过规定时，及时纠偏，或采取经监理工程师批准的其它补救措施。纠偏无效时，按监理工程师的指示报废原孔，重新钻孔。　　（3）钻孔编号、孔深、孔向以及孔排序的划分，按设计图纸及有关通知要求执行。　　（4）钻孔开孔孔径根据钻孔深度及变径需要确定。一般空钻段孔径应不小于Φ91mm，砂砾石灌浆段孔径一般不小于Φ76mm，终孔孔径不小于Φ56mm。　　（5）空钻段钻完应及时下设护壁套管，护壁套管采用Φ89～127mm钢管。 　　（6）第一段钻孔灌浆不受孔排序限制可提前完成，以便在上部形成盖板防止浆液上串。　　二、灌浆材料及浆液　　①、水泥：采用P.O 32.5水泥，水泥细度要求宜为通过80m方孔筛的筛余量不大于5%。　　②、灌浆浆液：灌浆浆液主要采用水泥粘土浆，浆液配比通过室内试验确定，试配比在水泥:粘土=1:1～1:0.6，干料:水=1:1～1:4（重量比）范围内选择。　　③、当遇有大漏量或失浆孔段等特殊情况可根据实际情况采用水泥粘土砂浆或水泥水玻璃浆液等；吸浆量很大时，灌注水泥粘土砂浆或掺加水玻璃等外加剂，外加剂掺量根据现场出现的实际情况或室内实验确定。　　水泥粘土浆制备　　先将泥浆池内泥浆按所需量加入高速制浆机，并测定泥浆比重，再查配浆表计算水泥粘土浆配比所需的水泥量和水量，加入高速制浆机内混合。或者先将水泥浆与粘土浆分别在制浆站拌制成浓浆，然后按计算所需量在搅浆机内混合，再通过加水量调配所需的浆液浓度。　　三、灌浆方式　　帷幕灌浆采用“自上而下分段、循环钻灌法”施工，每钻完一个段长，提起钻具，采用钻杆作射浆管，下入孔段内，射浆管距孔底不大于50cm，孔口管顶部安设孔口封闭器，灌浆过程中经常活动灌浆管，以免埋管。为防止浆液上串和上部形成盖板，第一段灌浆不受孔排序限制可提前完成，完成后可待凝24h以上再钻灌下一段。其它灌浆段灌浆完成后，一般不待凝，即可钻进下一段。　　结论：　　（1）深厚砂砾石覆盖层灌浆，上部空钻段采用套管隔离，下部钻孔采用泥浆护壁，多级变径的施工工艺，在新疆下坂地水利枢纽施工中取得成功，右岸坝基砂砾石段共完成63个孔，最大孔深161.5m，总进尺4321.29m。　　（2）深厚砂砾石覆盖层钻孔过程中对护壁泥浆要求比重控制在1.2g/cm^3以上，对漏失地层注意掺加外加剂。　　（3）深厚砂砾石覆盖层灌浆最容易出现“抱管”的现象，灌浆施工中一定要保持回浆量，出现回浆变浓的现象及时更换新鲜浆液进行灌注施工。