錐探灌漿技術(shù)在堤防加固工程中的應(yīng)用

□袁博文

（信陽(yáng)市淮河管理處）

錐探灌漿技術(shù)在堤防加固工程中的應(yīng)用

□袁博文

（信陽(yáng)市淮河管理處）

河南省淮河干流一般堤防加固工程治理堤防總長(zhǎng)194.70 km，堤身加固是淮河干流工程治理的主要內(nèi)容，采用錐探灌漿對(duì)堤身進(jìn)行加固是堤身加固的一項(xiàng)重要措施。通過在灌漿過程中對(duì)堤身進(jìn)行精準(zhǔn)的測(cè)量放樣，采取科學(xué)的施工工藝和合理的灌漿參數(shù)，確保了對(duì)錐探灌漿的質(zhì)量控制。同時(shí)在灌漿過程中加入滅治白蟻藥物，對(duì)堤身防治白蟻起到了一定作用。

淮河干流；堤防加固；錐探灌漿；技術(shù)措施

1 項(xiàng)目概況

河南省淮河干流一般堤防加固工程涉及信陽(yáng)的潢川、淮濱和息縣共3個(gè)縣，包括關(guān)店、來龍、上油崗、盧集、谷堆、城郊、城關(guān)和王崗8個(gè)圩區(qū)，治理堤防總長(zhǎng)194.70 km。治理內(nèi)容主要包括：堤身加固、堤身灌漿、填塘壓滲、險(xiǎn)工治理、重建及維修加固涵閘、新建防汛交通橋梁、廢棄穿堤涵洞挖除復(fù)堤、修建堤坡排水溝及防汛道路等。

2 測(cè)量放樣

施工測(cè)量放樣是設(shè)計(jì)圖紙和工程具體實(shí)施的中間紐帶，具體實(shí)施前，對(duì)平面控制網(wǎng)點(diǎn)、測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)線、水準(zhǔn)點(diǎn)及基本資料和數(shù)據(jù)進(jìn)行查對(duì)復(fù)核，對(duì)一些重要部位的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行必要的驗(yàn)算，找出相互之間的控制關(guān)系，以實(shí)際施工和測(cè)量放樣為基礎(chǔ)，沿堤線布設(shè)施工控制網(wǎng)，按照“內(nèi)業(yè)預(yù)測(cè)指導(dǎo)→外業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)、記錄→操作者自我復(fù)核、記錄→專業(yè)測(cè)量工程師復(fù)核、記錄→向施工員和質(zhì)檢員下發(fā)放樣通知單”的程序控制。

3 錐探灌漿施工

3.1 機(jī)械布置

根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，綜合考慮擬將鉆孔灌漿的灌漿泵、灰漿攪拌機(jī)等機(jī)械設(shè)備分段布置在堤頂下游側(cè)，堤頂上游側(cè)預(yù)留出一定的寬度，以便施工人員或小型車輛通行，地質(zhì)鉆機(jī)依據(jù)設(shè)計(jì)要求沿堤軸線方向布設(shè)。

3.2 工藝流程

錐探灌漿施工流程：

3.3 灌漿施工

堤防錐探灌漿施工結(jié)合堤基透水情況地段進(jìn)行灌漿試驗(yàn)，驗(yàn)證壩基的可灌性，并制定灌漿技術(shù)參數(shù)；在灌漿試驗(yàn)完成后，根據(jù)設(shè)計(jì)、規(guī)范及試驗(yàn)參數(shù)，對(duì)堤防分段分片施工。錐探灌漿完成后，對(duì)灌漿質(zhì)量進(jìn)行檢查。

3.3.1 造孔

堤防錐探灌漿采用錐形鉆頭沖擊式鉆機(jī)成孔，灌漿孔分為二序孔施工，先鉆一序孔，待一序孔完成后，方可進(jìn)行二序孔施工。造孔采用干鉆法，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)狀況，通過鉆孔試驗(yàn)，選擇螺旋鉆頭鉆孔，待鉆孔深度達(dá)到灌漿范圍深度時(shí)，在壩體段內(nèi)下φ127套管（套管底部應(yīng)與孔壁密封），其下部改換成小一級(jí)的鉆具，繼續(xù)鉆孔、灌漿，直至達(dá)到設(shè)計(jì)深度。鉆孔質(zhì)量嚴(yán)格控制，鉆孔孔位應(yīng)正確無誤，孔位誤差不得〉10.00 cm，孔深符合設(shè)計(jì)要求，孔斜控制在1.00%范圍內(nèi)?；鶐r鉆孔采取清水鉆進(jìn)，在鉆孔中遇洞穴、塌孔或掉塊、掉水等現(xiàn)象難以鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行回填灌漿處理，而后繼續(xù)鉆進(jìn)，直至達(dá)到設(shè)計(jì)深度，用壓入清水將孔壁清洗干凈，回清水后停止。

3.3.2 簡(jiǎn)易壓水試驗(yàn)

鉆孔沖洗完畢后，做灌漿段的簡(jiǎn)易壓水試驗(yàn)，壓力按灌漿壓力的80.00%，該值若＞1.00 MPa時(shí)，采用1.00 MPa控制；壓水20.00 min，5.00 min測(cè)讀一次壓水流量，取最后的流量值作為計(jì)算流量，以取得本段鉆孔的單位透水率值，為灌漿提供參考資料。

3.3.3 制漿

錐探灌漿采用純粘土泥漿，制漿材料的稱量誤差應(yīng)〈5.00%，粘土泥漿的攪拌時(shí)間≥3.00 min，且從制漿至用完的時(shí)間≤4.00 h。制漿時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)要求在泥漿中添加滅蟻藥物。根據(jù)施工區(qū)段的劃分，分別設(shè)置制漿點(diǎn)，攪拌機(jī)連接灌漿泵，隨制隨用，并搭設(shè)臨時(shí)儲(chǔ)料臺(tái)及遮雨棚等，以利于作業(yè)和保證灌漿的連續(xù)性。

3.3.4 灌漿施工

灌漿壓力按施工圖設(shè)計(jì)值或試驗(yàn)確定，施灌時(shí)，其壓力應(yīng)盡快達(dá)到設(shè)計(jì)壓力值，接觸段和注入率大的孔段應(yīng)分段升壓。灌漿應(yīng)按分序加密的原則進(jìn)行，即先一序孔施灌，待一序孔完成后，方可進(jìn)行二序孔施灌。灌漿時(shí)壓力應(yīng)盡快達(dá)到設(shè)計(jì)值，但注漿率大時(shí)應(yīng)分級(jí)升壓，漿液濃度由稀到濃逐級(jí)變換，按7個(gè)比級(jí)，即5:1、3:1、2:1、1:1、0.80:1、0.60:1、0.50:1。當(dāng)灌漿壓力不變，注入率持續(xù)減少，或當(dāng)注入率不變而壓力持續(xù)升高時(shí)，不得改變水灰比；當(dāng)某一比級(jí)漿液的注入量已達(dá)300 L或灌注時(shí)間已達(dá)1h，而灌漿壓力和注入率均無改變或改變不顯著時(shí)，應(yīng)改濃一級(jí)；當(dāng)注入率〉30 l/min時(shí)，漿液可根據(jù)具體情況越級(jí)變濃。灌漿過程中如出現(xiàn)灌漿壓力或注入率突然改變較大，應(yīng)立即查明原因，并采取措施處理。

3.3.5 灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)

錐探灌漿采用自下而上分段灌漿時(shí)，在設(shè)計(jì)核定壓力下，注入率〉0.40 l/min，且〈1 l/min時(shí)，可繼續(xù)進(jìn)行灌注60 min，灌漿即可結(jié)束。當(dāng)持續(xù)灌漿長(zhǎng)時(shí)間無法達(dá)到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可將問題上報(bào)監(jiān)理，商討研究后進(jìn)行處理。

3.3.6 封孔

灌漿完成經(jīng)驗(yàn)收合格后，須對(duì)鉆孔進(jìn)行封孔。灌漿封孔采用“分段壓力灌漿封孔法”，即在全孔灌漿結(jié)束后，自下而上分段進(jìn)行灌漿封孔，每段段長(zhǎng)10 m，淺孔可一次進(jìn)行，灌注水灰比為0.50：1的濃漿，壓力與灌漿壓力相同，當(dāng)封孔注入率≤1 l/min時(shí)，延續(xù)灌注30 min停止，最上一段延續(xù)60 min停止，灌漿結(jié)束后閉漿24 h。壩體段灌漿孔封孔，可向孔內(nèi)灌注粘土水泥漿混合漿或用含水量適中的粘土分層回填搗實(shí)。

3.3.7 質(zhì)量檢查

在灌漿區(qū)段結(jié)束后，應(yīng)對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢查，檢查以檢查孔壓水試驗(yàn)成果為主，結(jié)合其他資料，綜合分析評(píng)定。檢查孔應(yīng)在該部位灌漿結(jié)束14 d后進(jìn)行，孔數(shù)按灌漿孔10.00%布設(shè)，位置選擇在中心線上、注入量較大、鉆孔偏斜較大、分析認(rèn)為灌漿有質(zhì)量問題的部位。檢查方法采用自上而下的鉆孔壓水法，壓水試驗(yàn)采用單點(diǎn)法進(jìn)行，檢查的結(jié)果如達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的應(yīng)予以復(fù)灌處理。

3.4 施工質(zhì)量控制技術(shù)措施

3.4.1 造孔質(zhì)量控制

鉆機(jī)的安裝必須平整穩(wěn)固，防止鉆孔在鉆進(jìn)過程中發(fā)生位移，鉆孔位置與設(shè)計(jì)孔位≤10.00 cm，所有鉆探材料如鉆桿、主軸、鉆桿接頭、鉆具及其他連接件的質(zhì)量應(yīng)滿足鉆探要求，不合格的鉆探材料禁止使用。選擇合理的鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)；使用針狀合金鉆頭時(shí)，鉆機(jī)轉(zhuǎn)速≤200轉(zhuǎn)/min，使用金剛石鉆頭時(shí)，轉(zhuǎn)速≤900轉(zhuǎn)/min。

3.4.2 灌漿質(zhì)量控制

灌漿工作須連續(xù)進(jìn)行，因故中斷時(shí)及早恢復(fù)灌漿，否則立即沖洗鉆孔而后恢復(fù)灌漿，若沖洗無效，則應(yīng)重新進(jìn)行掃孔而后繼續(xù)灌漿。

3.4.3 特殊情況質(zhì)量控制

鉆孔時(shí)經(jīng)常遇到一些特殊情況，如果遇到孔口不回水或回水變小的現(xiàn)象，應(yīng)立即觀察，確定漏水深度及漏水量，延時(shí)后仍不能正常鉆進(jìn)，該部位應(yīng)立即進(jìn)行粘土泥漿灌漿處理，待凝24 h后繼續(xù)鉆進(jìn)。如果孔壁掉塊或孔內(nèi)塌孔，經(jīng)撈取巖心后仍不能正常鉆進(jìn)，該部位應(yīng)立即進(jìn)行灌漿，待凝48 h后繼續(xù)鉆進(jìn)。

堤基灌漿如發(fā)生串孔現(xiàn)象，應(yīng)將被串孔用塞塞住，待灌漿孔灌漿結(jié)束后，串漿孔再作掃孔、沖洗，而后立即進(jìn)行灌漿。灌漿段注入量較大，灌漿難于結(jié)束時(shí)，可采用低壓、濃漿、限量，間歇灌漿的措施處理，也可采用在漿液中摻加速凝劑的措施處理，該段經(jīng)處理后仍應(yīng)掃孔，重新依照技術(shù)要求進(jìn)行灌漿，直至結(jié)束。灌漿必須按照規(guī)范的要求和設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格操作，鉆孔、壓水、灌漿過程均應(yīng)在嚴(yán)格的程序和監(jiān)督之下進(jìn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

堤防錐探灌漿完成后，對(duì)堤身內(nèi)部的質(zhì)量、堤面裂縫、防滲等進(jìn)行了詳細(xì)檢查，良好的檢查結(jié)果證明，錐探灌漿對(duì)堤防防滲加固有良好的效果，通過錐探灌漿可以提高堤防的抗?jié)B性和整體性，保證堤防的安全運(yùn)行，同時(shí)具有施工工藝簡(jiǎn)單、成本低和效率高等優(yōu)勢(shì)。

編輯：劉長(zhǎng)垠

U445.55

B

1673-8853（2017）07-0036-02

2017-4-20