水利工程論文-二期圍堰高壓噴射灌漿生產(chǎn)性試驗.doc

水利工程論文-二期圍堰高壓噴射灌漿生產(chǎn)性試驗摘要：通過高壓噴射高噴灌漿生產(chǎn)試驗，為將高噴作為二期圍堰防滲的輔助手段提供可靠依據(jù)，同時將高壓噴射灌漿技術(shù)提高到了一個新水平。關(guān)鍵詞：二期圍堰高壓噴射生產(chǎn)性試驗1概況1.1前言工程中發(fā)揮過重要作用，是一種工效很高的防滲工藝。二期圍堰是三峽工程關(guān)鍵項目之一，其特點在于防滲工程難度大、工期短、施工強度高。高噴灌漿防滲主要技術(shù)難點有水下拋填風(fēng)化砂和平拋墊底造孔孔壁穩(wěn)定問題；殘積塊球體和強風(fēng)化巖層中的團塊造孔難度大，工效低，造孔精度和噴射成墻問題；深槽陡坡段成墻工藝等。為探索在這樣的地層解決高壓旋噴灌漿難點的措施，保證旋噴成墻工藝作為一種輔助手段在二期圍堰防滲工程中順利進行，同時，通過二期圍堰高壓旋噴生產(chǎn)性試驗。引進較為先進的造孔與噴射工藝，將高壓噴射灌漿技術(shù)提高到一個新水平。在二期圍堰防滲施工前，選擇左上接頭進行二管法和新三管法高壓旋噴生產(chǎn)性試驗。本次試驗根據(jù)不同的試驗?zāi)康?，先后進行了高噴柔性漿材試驗、單樁試驗、雙排旋噴試驗、三排旋噴試驗、雙排旋噴圍井試驗、三排旋噴圍井試驗、巖面結(jié)合試驗、700陡坡模擬試驗及儀器配套試驗等。本次試驗歷時3個多月，完成鉆孔8960.1m，噴射8215.5m。本文主要就生產(chǎn)性試驗進行一些總結(jié)。1.2地質(zhì)條件覆蓋層(上部為厚度不等的粉細(xì)砂層，下部為沖擊砂卵石層，局部含棕色漂石層、塊球體等)和基巖組成。基巖強風(fēng)化層呈兩端厚，中間薄的分布狀態(tài)。左右端最大厚度分別為13.0m和10.0m，其中部分區(qū)域存在風(fēng)化團塊、石蛋等。1.3施工布置0+78.580+150.08共72.5m，根據(jù)孔排距的組合及工法的不同分為10個區(qū)，依次為V、IV、II、I、A、B、C、D、E，另外在軸線下游側(cè)還布置有M、N、X、Y四個圍井，其布置見平面布置圖，其中V、IV、III、II、區(qū)及N、X圍井為新三管法試驗，其余為二管法試驗。2旋噴試驗工藝2.1新三管法注漿為高壓射漿，形成雙介質(zhì)高壓噴射的施工方法。新三管法的工藝特點是首先用高壓水切割沖擊原始地層，然后再用高壓漿對地層進行二次切割。同時由于漿、水嘴間距較大，水對漿的稀釋作用大大減小。新三管法與原三管法相比，不僅增大了噴射半徑，也提高了凝結(jié)體的結(jié)石率及強度。2.2兩管法以加固軟基為主的兩管法不同，該工法具有超高壓力和大流量、以防滲加固為主，應(yīng)用領(lǐng)域更為廣泛的一種工法，其射漿壓力可達50MPa。其工藝特點是直接用漿氣噴射原始地層，采用高性能的高噴設(shè)備，使射漿有足夠的射流強度和比能對地層進行切割、攪拌。由于漿液粘度較大，對地層中小顆粒的升揚置換壓密作用明顯，因此無需采用高壓水切割地層，噴出的漿液不易被稀釋，形成的墻體水泥含量大、強度高，對于處理大孔隙地層具有獨特優(yōu)點，是適應(yīng)較廣的工藝方法。33.1單樁試驗?zāi)康奈坏男龂姌缎螒B(tài)，通過開挖觀測其有效樁徑、膠結(jié)情況及結(jié)石強度，尋求不同地層中孔、排距的最佳參數(shù)組合，為旋噴生產(chǎn)提供參數(shù)及工藝措施。3.2單樁試驗布置及實施法布設(shè)在高噴軸線下游側(cè)59m范圍內(nèi)，呈梅花狀三排布置，孔排距均為2.0m。根據(jù)地層標(biāo)貫度N63.5值的差異，分6組做不同提速和漿液配比的試驗。3.3律性較強。(1)在提速相同，N值差異大的情況下，保持噴射參數(shù)P與流量Q不變，慢速(1015cm/min)提升最小半徑Dmin1.6m；中速(2025cm/min)提升Dmin1.4m；快速(30cm/min)提升Dmin1.35m。說明在噴射能量達到一定值時提升速度及N值與最小樁徑成反比。(2)N值相同,提升速度從中速到快速，最小樁徑分別為1.4m與1.35m，進一步證實噴射能量達到定程度后，提升速度對最小樁徑的影響呈緩慢遞減的趨勢。(3)N值在中等范圍內(nèi)不同提速下的最小樁徑：中速提升Dmin1.43m、快速提升Dmin1.4m。(4)通過剖切旋噴樁內(nèi)部直觀檢查：二管法在能量達到定程度后。成樁直徑較大，對噴射有效范圍內(nèi)地層的攪拌及半置換作用比較明顯，密實性好。1.80m，最小1.00m，一般1.40m左右；顯著特點是大小不均，呈層狀有規(guī)律地同時擴大或縮小，分析其原因有以下兩點：單樁試驗區(qū)緊靠路邊。在填筑過程中大型汽車往來碾壓，使得本區(qū)地層密實程度較高；回填風(fēng)化砂分層碾壓，層面處與層下密實度差別較大，樁徑變化明顯。不同類型風(fēng)化砂樁徑也有很大變化，在含粘土量多的風(fēng)化砂中樁徑較小，反之則大。單樁開挖共挖深5.0m，揭露出7層風(fēng)化砂填筑層，為了摸清每層風(fēng)化砂的密實度，根據(jù)其深度逐層進行了標(biāo)貫試驗，以便對應(yīng)樁徑分析各種變化規(guī)律。通過對新三管法單樁數(shù)值分析初步得出以下結(jié)論：(1)回填細(xì)顆粒含粘土類風(fēng)化砂標(biāo)貫度1320之間，當(dāng)N15，噴射有效直徑1.3m，需要噴射比能約40MJ/m；密實度每增減一擊，相應(yīng)需要增減約10MJ/m的比能才能保證樁徑1.3m左右。(2)回填粗粒風(fēng)化砂標(biāo)貫度在1526之間，當(dāng)N15，噴射有效直徑1.3m，噴射比能不低于55MJ/m；(3)強風(fēng)化巖上部標(biāo)貫度70120，與粗粒風(fēng)化砂層相比，要達