預(yù)灌濃漿技術(shù)在汾河二庫除險加固工程中的應(yīng)用

趙志平

（山西省汾河二庫管理局，山西 太原 030012）

預(yù)灌濃漿技術(shù)在汾河二庫除險加固工程中的應(yīng)用

趙志平

（山西省汾河二庫管理局，山西 太原 030012）

病險水庫除險加固工程技術(shù)工藝的合理選擇，是保障工程質(zhì)量和工程進(jìn)度的重要手段。針對汾河二庫大壩下游F10斷層地連墻工程施工造孔過程中經(jīng)常出現(xiàn)漏漿、塌孔等事故的技術(shù)難點(diǎn)，在綜合探析問題原因的基礎(chǔ)上，提出采用預(yù)灌濃漿技術(shù)在地連墻工程開工前對地連墻上部覆蓋層進(jìn)行處理，確保施工順利進(jìn)行。

除險加固；預(yù)灌濃漿；施工工藝；汾河二庫

1 工程現(xiàn)狀

汾河二庫應(yīng)急專項除險加固工程大壩下游F10斷層地連墻工程施工造孔時主要采用泥漿固壁來保持槽孔的穩(wěn)定。根據(jù)工程實際情況，選取膨潤土泥漿為主的膨潤土、黏土混合泥漿作為本次施工的固壁泥漿。由于地連墻基巖上部為回填的覆蓋層，覆蓋層厚度27m左右，地層松散，加之地連墻間距小、密度大，造孔過程中經(jīng)常出現(xiàn)漏漿、塌孔等事故，情況嚴(yán)重時，會造成大面積的塌孔，最終導(dǎo)致無法成孔甚至引發(fā)安全事故。為確保施工能夠順利進(jìn)行，保證施工質(zhì)量及安全進(jìn)度，在地連墻工程開工前，對地連墻上部覆蓋層進(jìn)行加固處理。

2 工程技術(shù)難點(diǎn)

2.1 塌孔槽段情況

DLQ-02號槽段于2014年12月13日7∶00開始采用沖擊鉆鉆進(jìn)。鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)不同程度的漏漿、塌孔現(xiàn)象。1號主孔鉆進(jìn)至16.5m，3號主孔鉆進(jìn)至21m，5號主孔鉆進(jìn)至21m，造孔過程中一直有漏漿現(xiàn)象，采用添加黏土、鋸末、生石灰進(jìn)行處理。當(dāng)鉆進(jìn)2號副孔、4號副孔至6m時開始塌孔，隨后發(fā)現(xiàn)導(dǎo)墻有斷裂現(xiàn)象并向地連墻軸線方向位移。

DLQ-26槽段于2014年12月9日9∶00開始采用液壓抓斗造孔。造孔過程中連續(xù)出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。抓斗Ⅰ抓自孔口至8m孔深位置均出現(xiàn)不同程度的漏漿，采用黏土、鋸末進(jìn)行處理，效果明顯。但在后續(xù)施工過程中始終有滲漿現(xiàn)象。抓斗Ⅰ抓至13m、抓斗Ⅲ抓至16m深度遇孤石，無法造孔，采用沖擊鉆繼續(xù)鉆進(jìn)，在鉆進(jìn)過程中頻繁出現(xiàn)塌孔、漏漿現(xiàn)象。沖擊鉆1號主孔鉆進(jìn)至20m，5號主孔鉆至33.2m（達(dá)到終孔深度），3號主孔鉆進(jìn)至13m孔深時開始塌孔，經(jīng)測量槽段塌至平均深度僅5.5m，導(dǎo)墻隨后發(fā)生斷裂現(xiàn)象。針對以上情況，將槽孔回填并迅速移機(jī)至安全地帶，未造成重大事故，但施工進(jìn)度受到影響。

2.2 覆蓋層加固方案

根據(jù)以往同類地層連續(xù)墻施工經(jīng)驗，修建混凝土地連墻，采用預(yù)灌注濃漿對大空隙地層及松散地層進(jìn)行填充加固，可顯著改善地層的漏漿、塌孔狀況，從而保證地連墻安全成槽，使地連墻工程順利完成。

3 預(yù)灌濃漿技術(shù)應(yīng)用

3.1 孔位布置

綜合考慮地層的特殊性，確定預(yù)灌濃漿孔布置原則為：孔位布設(shè)在導(dǎo)墻兩側(cè)距離軸線中心1.5m，左右岸方向延長至1.5m，上下游方向延長至3m，單排孔，孔距1.5m。根據(jù)工程實際情況，覆蓋層鉆孔采用先進(jìn)的HD-215型多功能全液壓鉆機(jī)，直徑不小于108mm的跟管鉆孔，直到計劃深度15m。

3.2 施工過程

工程采用自下而上鉆孔分段灌漿法。灌漿漿液有水泥膨潤土漿（水固比為3∶1，1∶1，0.5∶1三級）和水泥膨潤土砂漿（水固比0.5∶1），必要時在水固比0.5∶1級漿液中摻加5%~10%水玻璃進(jìn)行灌注。本工程灌漿段長1m，地質(zhì)缺陷部位可適當(dāng)縮短段長，在地質(zhì)條件較好的地段可適當(dāng)加長段長。灌漿時首先采用漿柱壓力，即無壓力灌漿，根據(jù)孔內(nèi)的吃漿量情況，對無壓力灌漿困難的地段，灌漿壓力采用0.3～0.5MPa。當(dāng)吃漿量大時，采用小壓力，當(dāng)吃漿量小時，采用較高的壓力。預(yù)灌濃漿漿液以水泥膨潤土漿液為主，特殊吃漿量較大部位采用水泥膨潤土漿液加砂的方式進(jìn)行灌注。漿液水固比為3∶1，1∶1，0.5∶1三個比級，開灌水固比采用3∶1。開灌比級3∶1，逐級變濃，當(dāng)某級漿液灌注量達(dá)到300 L時，吸漿率不減少，或減少不大，可將漿液加濃一級灌注。當(dāng)孔內(nèi)漿液灌注量達(dá)到注入水泥200 kg/m、膨潤土100 kg/m時，即可結(jié)束本段灌漿。

由于孤石、塊石架空孔隙大，當(dāng)漿液效果不顯著時，可在孔內(nèi)投擲砂礫石。在套管口安設(shè)漏斗，人工投入砂礫石，用0.5∶1級純水泥漿引導(dǎo)砂礫石對大孔隙進(jìn)行充填，直至封堵其滲漏通道為止。采用3SNS灌漿泵灌注膏狀漿液，膏狀漿液具有流動性差、流變性小的特點(diǎn)，對大的滲漏通道具有很好的封堵作用。

4 進(jìn)度安排

為保證預(yù)灌濃漿處理效果能夠滿足地連墻施工要求，同時達(dá)到節(jié)約投資、避免重復(fù)處理的目的，計劃分兩期施工。選擇0+134.5處連續(xù)墻作為試驗槽段，先進(jìn)行兩側(cè)預(yù)灌濃漿孔施工，灌漿完成14 d后進(jìn)行本道連續(xù)墻的成墻施工。如果連續(xù)墻能夠正常成槽，則采用本方案參數(shù)進(jìn)行所有預(yù)灌濃漿孔的施工。如仍出現(xiàn)漏漿、塌孔等現(xiàn)象導(dǎo)致無法成槽，則應(yīng)分析原因，優(yōu)化方案后再次進(jìn)行試驗。

5 結(jié)語

本分項工程的施工嚴(yán)重制約連墻工程工期的實現(xiàn)。因此應(yīng)堅持“安全第一、以人為本”的原則，科學(xué)合理安排施工工序，抓好項目接口的工序銜接，充分考慮地質(zhì)、地形、地貌、水文氣象條件及其他對工程施工安全影響較大的因素，制定出技術(shù)可靠的施工方案，并嚴(yán)格實施，在保證安全的前提下進(jìn)行各項工作，確保安全目標(biāo)如期實現(xiàn)。

TV62+1

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1004-7042（2016）03-0037-01

趙志平（1979-），男，2002年畢業(yè)于山西財經(jīng)大學(xué)工程概算專業(yè)，工程師。

2016-01-13；

2016-02-17