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高喷灌浆技术在卵砾石层地下水库构筑中的应用
作者:佚名  文章来源:论文在线  点击数  更新时间:2014/1/19 22:19:01  文章录入:web13741  责任编辑:web13741

,颗粒呈次棱角及次圆状,分选性中等,粒径一般为0.25~10mm,最大可 达5cm

  中更新统冲洪积层,岩性较单一,多 为卵砾石,颗粒多为次棱角状,粒径一般为10~50mm,最大可达200mm,渗透性好,为强富 水层

  基岩层,岩性主要为透闪大理岩、大理岩及变粒岩 (无岩溶发育)

  3 地下截渗坝的结构形式与工程布置的特点

  3.1 地下截渗坝的结构形式 根据场地水文地质工程地质条件,对东、西坝段高喷防渗墙采用不同的结构形式。

  东坝段:东坝段设计坝顶高程为0.5m,为确保砂砾石层成墙质量,在桩号3+754.4~4+277.6段采用双排摆喷防渗墙,排距为0.8m,两排钻孔平行对应布置,孔深22~32m,通过现场试验确定孔距为1.6m。其余坝段中粗砂层和粉细砂层采用单排摆喷防渗墙,桩号3+622~3+754.4、4+277.6~4+312段,孔深12~22m,孔距为1.6m;桩号3+486.1~3+622、4+312~4+444.3段,孔深5~12m,通过现场试验确定孔距为1.8m。设计允许最大孔斜率为0.7%。设计和施工后形成双排孔平行布置摆喷折线连接菱形结构,见图2(a、c)。

  西坝段:西坝段设计坝顶高程为-3.5m,为确保砂砾石层成墙质量,在桩号0+630~l+520段采用双排半圆喷防渗墙,排距为0.8m,两排孔梅花形布置,孔深30~43m,通过现场试验确定孔距为2.0m。其余坝段砾粗砂层和粉细砂层采用单排摆喷防渗墙,桩号1+520~2+149.2,孔深13~30m,孔距为1.6m,桩号2+149.2~2+182.2段,孔深12~13m,孔距为2.0m。设计允许最大孔斜率为0.7%。设计和施工后形成双排半圆相向对喷结构,见图2(b、d)。

  3.2 结构形式与工程布置的特点 常规的双排孔布置形式有双排孔平行布置摆喷轴线对接平行结构、双排孔梅花形布置摆喷轴线对接平行结构、双排孔平行布置摆喷折线连接平行结构、双排孔梅花形布置摆喷折线连接平行结构(图3)。根据该工程的水文地质和工程地质条件(东坝段深度20~33m为砂砾石层),采用高喷灌浆双排孔平行布置摆喷折线连接菱形结构,取代了上述四种结构形式,从图2、图3对比可以看出,高喷灌浆双排孔平行布置摆喷折线连接菱形结构具有如下优点:(1)增加了连接的可靠性,每4个高喷灌浆孔摆喷形成了一个围井,增加了墙体有效厚度,使两排墙体有机形成了一体;(2)由于钻孔平行布置,而钻孔处是墙体扩散最轻的部位,这样第二排孔的钻灌不易碰到第一排墙体上,而以往的双排高喷灌浆孔梅花型布置,采用的是对接方式,在砂砾石层中孔深多为20~40m的单排摆喷防渗墙连接不牢靠,尤其是第二排的孔位正好在第一排扩散最大的位置,常使第二排钻孔遇到第一排孔的高喷灌浆

  凝结体上,使孔偏斜或高喷灌浆喷射不出去,第二排防渗墙不能连续,失去作用,且两排防渗墙单独成墙,不能连成一体,使防渗效果打了折扣。因此,高喷灌浆双排孔平行布置摆喷折线连接菱形结构,既体现了单排摆喷折线连接的可靠性,又在不增加工程量的前提下,将其相邻4个孔构成数个相互连接的菱形围井,它较两排平行独立成墙的防渗墙大大提高了防渗效果。两排平行独立成墙的防渗墙缺点是:如每排一个孔存在质量问题,就形成了漏水通道。两排是菱形结构,其一个菱形结构两排各一孔存在质量问题的概率极小。所以,一个单独的菱形围井在注水试验时,即便渗透系数K值大点或达不到设计要求,从防渗墙的总体上看,不一定不合格。因为,在菱形围井的任一边出点质量问题,都直接影响渗透系数K值的大小,而一个菱形围井只有一个边有质量问题,并不影响防渗墙的整体防渗作用。

  在不同类型的地层中旋喷套接结构形式见图4,该工程中根据西坝段的地层特点(孔深30~40m为卵砾石层),我们设计采用高喷灌浆双排孔梅花形布置半圆相向对喷结构(图2)取代了图4中旋喷套接结构形式。根据图4、图2对比可以看出,按旋喷套接灌浆形式方案施工,一序钻孔钻灌完毕后,由于卵砾石、粗砾砂、粉细砂层等不是均质地层,喷射体形状并不一定十分规则,在复杂非均质地层中旋喷桩直径一般为1~2m,设计孔距是根据现场试验最小喷射半径确定的,高喷施工时极有可能喷射至二序孔位置,当二序孔钻灌时受一序孔高喷灌浆凝结体阻隔,孔易钻斜,钻孔穿过一序孔的高喷灌浆凝结体时,高喷灌浆喷射不出去,形成“天窗”。防渗墙体不能连续,影响整体防渗效果,因而旋喷套接在这种地层中用来形成地下截渗坝是不适宜的。双排半圆喷每排中的孔距为2m,双排半圆喷孔数量与单排旋喷孔数量相等,相邻孔的间距由10m增加到12

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