任务二　固结灌浆施工

一、固结灌浆的认识

固结灌浆是为了改善节理裂隙发育或有破碎带的岩石的物理力学性能而进行的灌浆工程。其主要作用如下:

(1)提高岩体的整体性与均质性。

(2)提高岩体的抗压强度与弹性模量。

(3)减少岩体的变形与不均匀沉陷。

对混凝土重力坝,多进行坝基全面积固结灌浆;对混凝土拱坝或重力拱坝,还要对受力较大的坝肩拱座岩体进行固结灌浆;对水工隧洞,常在衬砌后进行岩体固结灌浆。在破碎的岩层中开挖隧洞时,为避免岩体坍塌或集中渗漏,可在开挖前进行一定范围内的斜孔或水平孔超前固结灌浆。在土石坝防渗体底部设置混凝土垫层时,也常对垫层下部岩体进行固结灌浆。为保证灌浆质量,需在岩基表面浇筑混凝土盖板或有一定厚度的混凝土后才进行固结灌浆。

二、固结灌浆施工

1.灌浆方式

固结灌浆灌浆方式有循环式和纯压式两种,灌浆施工工艺和帷幕灌浆基本相同。

2.灌浆技术要求

灌浆孔的施工按分序加密的原则进行,可分为二序施工或三序施工。每孔采取自上而下分段钻进、分段灌浆或钻进终孔后进行灌浆。

灌浆孔基岩段长小于6m时,可全孔一次灌浆。当地质条件不良或有特殊要求时,可分段灌浆。灌浆压力不大于3MPa的工程,灌浆孔应分段进行灌浆。

灌浆孔应采用压力水进行裂隙冲洗,直至回水清净。冲洗压力可为灌浆压力的80%,该值大于1MPa,应采用1MPa。

灌浆孔灌浆前的压水试验应在裂隙冲洗后进行,采用单点法。试验孔数不宜少于总孔数的5%。

3.施工工艺

岩石地质条件复杂时,一般先进行现场固结灌浆试验,确定技术参数(孔距、排距、孔深、布孔形式、灌浆次序、压力等)。

浅层固结灌浆孔多用风钻钻孔;深层孔多用潜孔钻或岩心钻钻孔。

平面布孔形式有梅花形、方格形和六角形。排距和最终孔距一般为3～6m,按逐渐加密方法钻灌。

灌浆材料以水泥浆液为主,在岩石节理、裂隙发育地段,吃浆量很大时,常改灌水泥砂浆。灌浆时先从稀浆开始,逐渐变浓,直至达到结束标准。

灌浆全部结束后,对固结效果的检查方法有:①钻检查孔进行压水试验和岩心检查;②测定弹性波速与弹性模量;③必要时开挖平洞或竖井直观检查。

知识技能训练

一、思考题

1.土基处理方法有哪些?

2.试述高压喷射灌浆的喷射形式和施工工序。

3.简述帷幕灌浆的施工程序。

4.试述帷幕灌浆的钻灌次序、注浆方式和钻灌方法有哪些?

5.试分析帷幕灌浆和固结灌浆的不同。

二、案例

某混凝土重力高坝地基处理,岩石透水率较大,采用帷幕灌浆,试制定帷幕灌浆的施工技术方案。