劈裂灌浆在堤防加固工程中的应用

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1、劈裂灌浆在堤防加固工程中的应用刘叶峰河北省水利工程局050021摘要劈裂式灌浆技术在土坝坝体除险加固中只有投资小、见效快、设备和技术简单、操作方便等优点，已经被广泛地运用。结合雄县新盖房分洪道堤防裂缝处理工程实例，全面介绍劈裂灌浆施工及质量控制的方法，从而为掌握这项技术积累了实践经验。关键词劈裂灌浆施工质量控制1.工程概况新盖房分洪道位于大清河流域中游，是承泄大清河北支洪水的主要行洪河道。河道境内长32Km,设计过水能力达5000m3/S。两岸筑有堤防，左堤有大小不同程度的裂缝。2003年6月27日至20003年7月

2、7日对新盖房分洪道左堤（桩号12+000—30+214）段进行了电测。电测分析结果，此段堤防质量为较差，存在严重隐患。2003年10月又对新盖房进行了瞬态面波检测，检测结果：在有效测试深度内（地顶以下10M）堤身的剪切波速较低，即压实度较小，堤身填筑质量较差，与电测结论基木一致。木次主要是对新盖房分洪道左堤南张庄-陈家柳段堤防进行劈裂灌浆处理。2.劈裂灌浆的工作原理堤体劈裂灌浆的理论基础是水力劈裂原理，即向土体内的孔内压水或灌浆时，作用在孔壁上的径向压力引起孔的扩张，使孔壁土体受劈裂挤应力，而当这些应力超过土体的抗拉

3、强度时，就会在土体内产生一些裂缝，这种裂缝的产生过程称之为水力劈裂。水利上的堤坝是人工堆筑成的长条形土料建筑物，为梯形断面，由于受多种自然因素的影响，常出现一些不稳定现象。如果向不稳定的堤段造孔并向堤体孔内压注浆液，加上浆液自重因素，使堤体沿轴线方向形成一道或数道粘土帷幕，则可达到消险固堤的作用。这种施工过程我们称之为劈裂灌浆。1.主要施工方法和技术措施坝体劈裂灌浆使坝体内部应力再分配趋向应力平衡，通过灌浆压力和土的湿化变形，产生沿坝轴线的纵向裂缝而形成连续的浆体帷幕。其工序为：测量放孔→造孔→下

4、护壁管→制浆→灌浆→待凝复灌→起拔护壁管→终灌封孔→场地清理3.1布孔开工前严格按照甲方提供的基准点，基准线和水准点及其基本资料和数据进行校测及施工测量放线，孔位顺堤轴线布设，孔距4m,距坝中心线上游lm。3.2造孔坝体土和壤土采用人工洛阳铲冲击干法成孔，为保证钻孔质量，重点控制“干法成孔”。开孔要准确垂直，其孔位松符合施工图纸要求，开孔孔位与设计位置的偏差不得大于0.1m。保证孔壁光滑垂直。孔径76mm，孔距、排距符合设计要求，孔深严格按照设计深度控制。3

5、.3下护壁管成孔后按规定下入护壁管，护壁管打入深度不少于孔深的80%,以保证孔壁四周不出现冒浆、跑浆。护壁管采用中76mm无缝钢管，上部加工接扣，安装封闭器，以适应压力灌浆。3.4制浆3.4.1制浆用土料土料进行物理性能检测，其物理性能指标满足以下要求：塑性指数8%〜20%粘粒含量15%〜25%粉粒含量35%〜55%砂粒含量〉20%有机质含量<2%可溶盐含量<3%其性能指标符合设计规定时方可使用，否则作废土处理。3.4.2浆液性能浆液要保证适当的搅拌吋间，具有可灌性和稳定性好，析水固结快，浆体防渗性能强，弹性模数与原

6、堤土相近。浆液物理力学性能要求满足以下要求。容重1.3〜1.65(T/m3)粘度30〜100(s)稳定性<0.1胶体率>80失水量10〜30成品浆要经常测试其比重、粘度、稳定性等性能指标，对不符合要求能冋收利用的进行重新搅拌，使各项性能指标符合规定值，否则作废浆处理。3.4.3制浆设备制浆采用2m3卧式搅浆机，制浆能力8000〜12000L/h，浆液均匀，能够满足灌浆工作的连续性。浆液的搅拌吋间由试验确定，搅拌后的浆液过筛后储存。3.5灌浆当前期工程全部经验收合格后，方可进行灌浆作业，灌浆采用BW200/40泥浆泉，

7、能够压入16.5kn/m3浓度泥浆，压力达到0.75Mpa以上，保证200L/min的供浆量，灌浆管选用耐压l.OMpa以上的压力胶管，以保证供浆压力。劈裂灌浆采取不分序、不限压的快速劈裂法，两孔并联，依次向前推进的施工方法。灌浆重点控制劈裂缝发展情况，依照设计要求，一般情况下每孔灌浆3次，初灌结束后，待凝15h后进行复灌，复灌待凝间隔时间30h。灌浆过程中采取不限压劈裂，根据灌浆压力及吃浆量的具体情况，选择适宜稠度的浆液。灌浆吋做好详细的施工记录，包括：日期，灌浆桩号，孔号，孔深，套管长度，灌浆压力，时段吃浆量，总

8、吃浆量，灌浆历时及灌浆过程中出现的其它现象都详细描述，并对初灌，各复灌阶段分别记录，以备查阅分析，存档保留。3.6起拔护壁管终灌结束后，尽早组织起拔护壁管，避免起拔困难。3.7封孔当每孔灌完后，待孔周围泥浆不再流动吋，采用向孔内注入容重大于1.5t/m3的稠浆和泥球封堵灌浆孔并用竹杆捣实，直至浆面到坝顶不再下沉为止,恢复原貌。1.施工过程质量控