高喷灌浆截渗工程生产性试验探析.pdf
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1、2023.11胡学玉1,王志滨2,牛加胜1(1.山东省水利工程建设监理有限公司,山东 济南 250013;2.济南市清源水务集团有限公司,山东 济南 250014)揖摘要铱 以济南市玉清湖水库除险加固工程为例,探讨了黄河冲积平原地区平原水库高压喷射灌浆截渗工程生产性工艺试验的方法,阐述了试验过程中需要关注的各项施工工艺参数,为今后黄河冲积平原地区类似高喷灌浆截渗工程施工提供借鉴。揖关键词铱 高喷灌浆;截渗工程;黄河冲积平原;平原水库揖中图分类号铱 TV543揖文献标志码铱 A揖文章编号铱 1009-6159渊2023冤-11-0044-03山东是建设平原水库最早、最多的省份,从20 世纪 70
2、 年代开始,山东省平原水库的建设基本没有间断。这些平原水库绝大多数分布在黄河冲积平原,坝基土多为新近沉积的欠固结软土地基,地基土结构松散、强度低、易液化、抗渗和抗冲刷能力差,透水性较强。初期由于对这些工程地质条件认识不足,工程措施不当造成运行中出现了一些病险隐患,甚至危及大坝运行安全,如坝体填筑过程中的不均匀沉降、建筑物墙体沉降开裂、坝基渗漏、渗透变形破坏、坝后浸没盐渍化等。对这些问题,通过 40 多年来的探索研究,加上新工艺、新材料的应用,基本形成了一套对病险水库有效的除险加固处理方案。本文以济南市玉清湖水库除险加固工程高压喷射(以下简称高喷)灌浆截渗生产性工艺试验为例,对其生产性工艺试验及
3、关键技术进行分析,为类似高喷灌浆截渗工程提供借鉴。1工程概况玉清湖水库坐落于黄河冲积平原与山前冲洪积平原交互处,库下有 30 多条古河道,地质条件复杂。水库围坝长 9 639.5 m,最大坝高12.4 m,蓄水深 10 m,总库容 4 850 万 m3,调节库容 3 630 万 m3,年供水量 14 600 亿 m3。水库自2001 年投入运行后,供水效益和社会效益显著,但由于坝基渗漏,存在渗流安全隐患,水库未能发挥其最大效益。在当今水资源短缺的形势下,对水库进行除险加固,消除安全隐患,最大程度地发挥其供水效益非常必要。2生产性试验方案生产性试验施工前,施工单位应组织技术管理、质量管理、设备管
4、理、安全管理等人员编制试验方案,必要时可组织专家评审,经技术负责人审核后报监理机构审批。按照玉清湖水库除险加固工程设计要求,本次加固坝基防渗采用高喷灌浆防渗墙,防渗墙采用高喷灌浆“一旋一摆搭接”和“旋喷搭接”两种形式,第(11)层黏土层作为相对不透水层,“一旋一摆搭接”孔间距为 1.0 m,“旋喷搭接”孔间距为0.85 m。高喷灌浆防渗墙轴线距坝轴线 1.5 m,防渗墙深入相对不透水层不小于 1 m,墙顶深入坝体不小于 1.0 m,平均深度 41.63 m。按设计要求,高喷灌浆防渗墙施工前应进行现场单孔、围井两个试验,设置 3 个单孔旋喷桩、3 个单孔摆喷桩进行单孔试验,在取得符合设计要求的旋
5、喷有效直径和摆喷半幅有效喷射长度后,采用相应施工参数进行围井试验。围井试验设置“一旋一摆搭接”和“旋喷搭接”两个围井。2.1.1单桩试验桩布置形式共设置 3 个单孔旋喷桩如图 1,3 个单孔摆收稿日期:2023-08-14作者简介:胡学玉(1963),男,研究员山东水利44窑窑2023.11表 1 设计拟定的单桩试验参数表图 2 摆喷试验桩示意图 mm图 1 旋喷试验桩示意图 mm喷桩进行单孔试验,如图 2 所示。2.1.2围井试验布置形式围井采用“一旋一摆搭接”和“旋喷搭接”两个围井。1)设计旋喷搭接孔间距 0.85 m,围井孔位布置如图 3 所示。2)设计一旋一摆搭接孔间距 1.0 m,检
6、查围井孔位布置如图 4 所示。1)旋喷单桩试验参数。根据设计拟定的参数:水灰比 1颐1、水泥浆浆压 36耀38 MPa、气压0.8耀1.0 MPa、转速 10 r/min、水泥浆流量逸80 L/min、气流量 1.2耀1.5 m3/min,通过 8 cm/min、10 cm/min、12 cm/min 三组不同的提升速度进行对比试验,对设计拟定的参数进行验证,从中选取满足设计要求的试验参数作为施工参数。2)摆喷单桩试验参数。根据设计拟定参数:摆角 60毅、水灰比 1颐1、水泥浆浆压 36耀38 MPa、气压0.8耀1.0 MPa、摆速 8次/min、水泥浆流量逸80 L/min、气流量 1.2
7、耀1.5 m3/min,通过 8 cm/min、10 cm/min、12 cm/min 三组不同的提升速度进行对比试验,对设计拟定的参数进行验证,从中选取满足设计要求的实验参数作为施工参数,设计拟定的单桩试验参数见表 1。3)围井试验。在取得符合设计要求的单桩旋图 3 旋喷搭接围井布置示意图 mm图 4 一旋一摆搭接围井布置示意图 mm喷有效直径和单桩摆喷有效喷射长度后,采用相应施工参数进行围井试验,通过围井试验检查旋喷桩和摆喷桩的连接情况。1)人员配置。项目经理、技术负责人、安全员、试验员、质检员、施工员、材料员、资料员个 1试验桩参数旋喷试验桩摆喷试验桩123123摆角60毅60毅60毅水
8、灰比111111111111水泥浆浆压/MPa363836383638384038403840气压/MPa0.81.00.81.00.81.00.81.00.81.00.81.0提升速度/(cm min-1)8101281012转速/摆速10 r/min10 r/min10 r/min8 次/min8 次/min8 次/min水泥浆流量/(L min-1)808080808080气流量/(m3min-1)1.21.51.21.51.21.51.21.51.21.51.21.5胡学玉,王志滨,牛加胜:高喷灌浆截渗工程生产性试验探析45窑窑2023.11图 6 二重管旋喷注浆示意图图 5 摆喷和旋
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