跨强漏失易坍塌回填地层塑性混凝土深厚防渗墙施工方法技术

本发明专利技术涉及水利工程技术领域，公开了跨强漏失易坍塌回填地层塑性混凝土深厚防渗墙施工方法，槽段划分；固壁泥浆配置；测量放样及导墙施工；回填层预灌浓浆处理；造孔成槽；清孔换浆；埋设灌浆管及浇筑导管；塑性混凝土浇筑。通过对回填层进行预处理即预灌浓浆，使得防渗墙工艺可以更高效、稳定地在复杂条件水电项目中实施，大大提高了成槽保证率，避免了因成槽时频繁塌孔、强漏失回填层固壁泥浆漏失无法返渣等不利因素额外投入的人工、机械、时间成本。防渗墙槽孔使用正电胶为增粘剂配置膨润土泥浆，以提高固壁效果。以提高固壁效果。以提高固壁效果。

【技术实现步骤摘要】
跨强漏失易坍塌回填地层塑性混凝土深厚防渗墙施工方法


[0001]本专利技术涉及水利工程
，具体为跨强漏失易坍塌回填地层塑性混凝土深厚防渗墙施工方法。

技术介绍

[0002]塑性混凝土防渗墙,是在松散透水地基或土石回填层中连续造孔成槽，再以泥浆固壁浇筑塑性混凝土形成，塑性混凝土即水泥用量远低于普通混凝土，并掺加较多的膨润土、黏土等胶凝材料，形成具有低强、低弹性模量和极限应变较大等特性的流态混凝土，塑性混凝土墙体材料抗压强度一般为1.0～5.0MPa，弹性模量一般为300～2000MPa,深度大于70m、小于100m的防渗墙定义为深防渗墙，墙体厚度不大于400mm的定义为薄防渗墙。
[0003]在混凝土防渗墙应用广泛的水电工程中，在一些基础地质条件较复杂，孤石、漂石、卵砾石等含量多、埋深较厚，遇强漏失回填地层或松散易坍塌地层情况下，存在造孔成槽难，成槽过程中回填层频繁坍塌、固壁泥浆材料漏失严重等问题，在堰塞湖相沉积层地层、强造浆地层(粘土、亚粘土)中还存在不能有效控制地层渗漏的问题，针对上述问题，提出了本申请。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供跨强漏失易坍塌回填地层塑性混凝土深厚防渗墙施工方法，通过对导墙下回填层进行预灌浓浆处理，一定程度上解决了成槽过程中回填层频繁坍塌、固壁泥浆材料漏失严重等问题，确保在无粘性土地层引孔施工安全。采用以MMH正电胶干粉为增粘剂的膨润土泥浆固壁，有效控制地层渗漏的问题，提高固壁效果。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现的。
[0006]本专利技术的跨强漏失易坍塌回填地层塑性混凝土深厚防渗墙施工方法，包括如下步骤：槽段划分：划分Ⅰ、Ⅱ期槽段，确定槽孔长度；
[0007]固壁泥浆配置：固壁泥浆组分中包括膨润土和正电胶干粉；
[0008]测量放样及导墙施工：场地平整后，对防渗墙轴线及导墙的结构轮廓线进行放样，使导墙轴线与防渗墙轴线平行；
[0009]回填层预灌浓浆处理：在防渗墙上下游两侧均匀布置预灌浆孔，通过预灌浆孔向回填层预灌浓浆，灌浆利用灌浆管进行，在灌浆管上沿径向均匀设置有浆料喷口，先进行常规持续灌浆，常规持续灌浆采用水泥膨润土浆，对周围土层灌浆结束后，进行加固步骤，使用混凝土进行灌浆，在预灌浆孔中形成混凝土支撑体，形成支撑体时，持续高压灌浆，将预灌浆孔中的水泥膨润土浆完全挤出；
[0010]造孔成槽：造孔施工根据地层条件选择成槽工艺；
[0011]清孔换浆：Ⅱ期槽段终孔后先进行接头端孔的刷洗，所有槽孔终孔后进行清孔换浆；
[0012]埋设灌浆管及浇筑导管：在防渗墙内预埋墙下帷幕灌浆管，并对其进行固定，在槽
中安装导管；
[0013]塑性混凝土浇筑：利用导管将混凝土输送至槽中进行浇筑。
[0014]进一步地，所述固壁泥浆配置步骤中，固壁泥浆配制流程如下：程序1：清水+膨润土+助剂1+正电胶干粉+助剂2，5种组分一同搅拌，时间至少为5分钟；程序2：清水+膨润土+助剂1，3种组分先搅拌不少于5分钟，然后加助剂2和正电胶再搅拌不少于5分钟。
[0015]进一步地，预灌浆孔布置在防渗墙上下游两侧各一排，轴线与防渗墙轴线平行预灌浆孔的轴线与防渗墙轴线平行。
[0016]进一步地，在所述回填层预灌浓浆处理步骤中的常规持续灌浆中，设计预灌浓浆按分序加密原则进行，排内分2序，先灌Ⅰ序孔、再灌Ⅱ序孔，设计为无压或低压灌浆，低压指≤0.2MPa的压力，预灌浓浆采用跟管钻进至设计高程，起拔钻具、在套管顶部安装封闭器、进行纯压式灌浆，灌浆时自下而上分段提升套管、分段灌浆。
[0017]进一步地，所述常规持续灌浆步骤中，若设正常孔段在无压情况下，注入率不大于xL/min，孔段单耗不大于ykg/m，则当某孔段开灌后注入流量大于2～4倍xL/min、持续时间较长时，则采用无压灌浆，并采取限流措施，当该孔段单耗已达2～4倍ykg/m、注入率无改变或改变不显著时，可间歇后继续灌注，直至灌浆结束，该孔段灌浆结束标准：在无压情况下，注入率不大于xL/min，继续灌注一定时间后结束灌浆；
[0018]若某孔段开灌后，在无压灌浆情况下注入率较小，小于xL/min，升压后注入率突然增加较多，大于3～4倍xL/min时，可通过调节灌浆压力，将注入率控制在2～4倍xL/min，当该孔段单耗达到2～4倍ykg/m之间时，将灌浆压力归零，注入率不大于xL/min，继续灌注一定时间后结束灌浆；
[0019]一般孔段，在灌浆过程中当注入率＜1.5～2倍xL/min，按每0.05MPa为一级进行分级升压，依次升压至0.1MPa、0.15MPa、0.2MPa，每级稳压时间3～5min，升压过程中根据注入率和单耗的变化确定最终灌浆压力，但最大灌浆压力不超过0.2MPa。
[0020]进一步地，所述回填层预灌浓浆处理步骤中的加固步骤中，混凝土支撑体的形成为从下至上分段进行，底部成型时浆料喷口压力大于上部成型时浆料喷头压力。
[0021]进一步地，所述回填层预灌浓浆处理步骤中，先进行高压灌浆，压力需大于0.8MPa，并同时进行旋转，在预灌浆孔内利用高压浓浆对周围回填地层进行冲击，形成灌浆腔体，扩大浓浆与回填地层之间的接触面积，提高浓浆扩散效率，高压灌浆持续至少3min。
[0022]进一步地，所述造孔成槽步骤中，上部松散回填层Ⅰ、Ⅱ期槽采用钻劈法，下部堰塞湖相沉积层Ⅰ期槽采用钻抓法，Ⅱ期槽采用抓取法为主，采用钻抓法为辅。
[0023]进一步地，所述清孔换浆步骤中，Ⅱ期槽接头孔的刷洗采用圆形刷子，通过使刷子对接头孔孔壁进行施压，利用钻机带动刷子自上而下分段刷洗，从而达到对孔壁进行清洗的目的，结束标准是刷子钻头基本不带泥屑且孔底淤积不再增加。
[0024]进一步地，所述清孔换浆步骤中，清孔时在槽段主、副孔位依次进行；
[0025]槽底含砂量较高的泥浆经泥浆净化机处理后返回槽孔，直到净化机的出渣口不再筛分出砂粒为止；清孔由槽底孔段高端向低端推进；
[0026]清孔结束前在回浆管口取样、测试泥浆的全性能，作为换浆指标的依据；
[0027]根据泥浆测试结果确定需换泥浆的性能指标和换浆量，换浆量根据成槽方量、槽内泥浆性能和新制泥浆性能综合确定，用固壁泥浆置换槽内的混合浆，换浆量一般为槽孔
容积的1/3～1/2；
[0028]所述清孔换浆步骤中，换浆在槽段的主、副孔位依次进行，钻机的移动方向从远离回浆管的一端至靠近回浆管的一端，并通过输浆管向槽孔输送新鲜泥浆，槽底抽出的泥浆通过回浆沟进入回浆池，成槽时再作为固壁泥浆循环使用。
[0029]进一步地，所述塑性混凝土浇筑步骤中，使用压球法开浇，开始浇筑时在每个导管均放入隔离塞球，开始浇筑混凝土前，先在导管内注入适量的水泥砂浆，注入足够的混凝土，以使隔离塞球被挤出后能将导管底端埋入混凝土中。
[0030]本专利技术的有益效果：
[0031]通过对回填层进行预处理即预灌浓浆，使得防渗墙工艺可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.跨强漏失易坍塌回填地层塑性混凝土深厚防渗墙施工方法，其特征在于：包括如下步骤：槽段划分：划分Ⅰ、Ⅱ期槽段，确定槽孔长度；固壁泥浆配置：固壁泥浆组分中包括膨润土和正电胶干粉；测量放样及导墙施工：场地平整后，对防渗墙轴线及导墙的结构轮廓线进行放样，使导墙轴线与防渗墙轴线平行；回填层预灌浓浆处理：在防渗墙上下游两侧均匀布置预灌浆孔，通过预灌浆孔向回填层预灌浓浆，灌浆利用灌浆管进行，先进行常规持续灌浆，常规持续灌浆采用水泥膨润土浆，对周围土层灌浆结束后，进行加固步骤，使用混凝土进行灌浆，在预灌浆孔中形成混凝土支撑体，形成支撑体时，持续高压灌浆，将预灌浆孔中的水泥膨润土浆完全挤出；造孔成槽：造孔施工根据地层条件选择成槽工艺；清孔换浆：Ⅱ期槽段终孔后先进行接头端孔的刷洗，所有槽孔终孔后进行清孔换浆；埋设灌浆管及浇筑导管：在防渗墙内预埋墙下帷幕灌浆管，并对其进行固定，在槽中安装导管；塑性混凝土浇筑：利用导管将混凝土输送至槽中进行浇筑。2.根据权利要求1所述的跨强漏失易坍塌回填地层塑性混凝土深厚防渗墙施工方法，其特征在于：所述固壁泥浆配置步骤中，固壁泥浆配制流程如下：程序1：清水+膨润土+助剂1+正电胶干粉+助剂2，5种组分一同搅拌，时间至少为5分钟；程序2：清水+膨润土+助剂1，3种组分先搅拌不少于5分钟，然后加助剂2和正电胶再搅拌不少于5分钟。3.根据权利要求1或2所述的跨强漏失易坍塌回填地层塑性混凝土深厚防渗墙施工方法，其特征在于：预灌浆孔布置在防渗墙上下游两侧各一排，轴线与防渗墙轴线平行预灌浆孔的轴线与防渗墙轴线平行。4.根据权利要求3所述的跨强漏失易坍塌回填地层塑性混凝土深厚防渗墙施工方法，其特征在于：在所述回填层预灌浓浆处理步骤中的常规持续灌浆中，设计预灌浓浆按分序加密原则进行，排内分2序，先灌Ⅰ序孔、再灌Ⅱ序孔，设计为无压或低压灌浆，低压指≤0.2MPa的压力，预灌浓浆采用跟管钻进至设计高程，起拔钻具、在套管顶部安装封闭器、进行纯压式灌浆，灌浆时自下而上分段提升套管、分段灌浆。5.根据权利要求4所述的跨强漏失易坍塌回填地层塑性混凝土深厚防渗墙施工方法，其特征在于：所述常规持续灌浆步骤中，若设正常孔段在无压情况下，注入率不大于xL/min，孔段单耗不大于ykg/m，则当某孔段开灌后注入流量大于2～4倍xL/min、持续时间较长时，则采用无压灌浆，并采取限流措施，当该孔段单耗已达2～4倍ykg/m、注入率无改变或改变不显著时，可间歇后继续灌注，直至灌浆结束，该孔段灌浆结束标准：在无压情况下，注入率不大于xL/min，继续灌注一定时间后结束灌浆；若某孔段开灌后，在无压灌浆情况下注入率较小，小于xL/min，升压后注入...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭廷凯，文林，李洪林，张建超，李明柱，
申请(专利权)人：中国水利水电第十二工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：