水利工程隧洞灌浆施工技术探讨

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1、水利工程隧洞灌浆施工技术探讨-水利施工水利工程隧洞灌浆施工技术探讨-水利施工水利工程隧洞灌浆施工技术探讨-水利施工水利工程隧洞灌浆施工技术探讨-水利施工水利工程隧洞灌浆施工技术探讨-水利施工水利工程隧洞灌浆施工技术探讨　　摘要：在水工建筑施工中常遇到水工隧洞施工、堤坝防渗加固等技术要点问题。水工隧洞施工的主要内容是开挖、出渣、衬砌或支护、灌浆等。本文结合工程实例，介绍了回填灌浆、岩石固结灌浆、钢衬接触灌浆等所采用的施工技术和施工工艺,可供同行借鉴。　　关键词：水利工程；隧洞；灌浆　　1工程概况　　隧洞围岩基本稳定。隧洞全长237m，断面为圆形，内径5.5m，衬

2、砌厚度为60cm，混凝土标号为C25,S8。隧洞进入正常运行时其流速为3.54m／s，洞身静水头约52m，水锤压力约20m。处于高压下的洞内各种缺陷对于结构的受力极为不利。为弥补施工中的缺陷，设计方面采用回填灌浆、固结灌浆等手段以提高岩石承载力改善围岩和混凝土的受力条件。　　2灌浆工艺　　2．1类序　　当在一个部位做2种或2种以上的灌浆时按照“尽可能为下一项灌浆创造有利条件避免受到不良影响的原则”，隧洞在设计方面将灌浆施工顺序最终确定为：顶拱回填灌浆→岩石固结灌浆→帷幕灌浆→钢衬接触灌浆。　　2．2排序　　按照排序的原则，在基岩破碎、空隙较大有远距离跑浆、冒浆

3、的情况下，先做外围排，然后按逐排向中间推赶的顺序进行。由于本隧洞基岩为II类石英片岩，围岩基本稳定，而且隧洞混凝土衬砌工作已经结束，加之回填和固结灌浆面积较大，为保证后续孔灌浆时的排水、排气。灌浆方案确定从隧洞两头向中间逐排或隔排推进的方式进行，既解决了排水、排气的问题，同时又保证了在规定的灌浆压力之下。对隧洞顶部空腔和岩石裂隙充分灌浆的要求。　　2．3孔序　　无论哪种灌浆。原则上都应将灌浆孔分成若干次序，按照先疏后密、中间插补的办法逐步施工，本隧洞施工按照地质条件完整、围岩稳定的状况。将孔序分成2个次序。这样布置的好处在于：可逐步地、更加准确的探明地质情况，

4、以便必要时及时增减设计的孔数；可以减少或者避免钻孔之间浆液串通带来的麻烦：可以逐步地增加地层密实性及其强度。　　2．4工序　　每个灌浆孔或灌浆段的工序安排，一般是：钻孔→钻孔冲洗→压水试验→灌浆→封孔。　　2．5分段　　隧洞固结灌浆孔深为3m。帷幕灌浆孔深为15m，由于固结灌浆孔较浅，根据本隧洞的特点和规范要求，仅在帷幕灌浆孔进行了自下而上的分段方法，即：先将一个灌浆孔连续钻到设计深度，然后采用“段顶堵塞法”,自下而上地分段灌浆直至孔口。固结浆则采用全孔一次灌浆，不在进行分段。　　2.6纯压式和循环式灌浆　　在灌浆施工中，按照浆液在孔中的流动路线，可区分为纯压

5、式和循环式2种。纯压式灌浆是指浆液进入孔内后不能再返回灌浆来，除被地层空隙吸收的以外，剩余的便留在孔中。该种方法缺陷在于：进入孔内的浆液在岩层吃浆量较小的情况下容易堵塞，导致压力表不能正常反映真实情况而提前结束灌浆工作。所以《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》中明确规定:“应优先采用孔内循环法灌浆”，因此本隧洞采用循环式灌浆，循环式灌浆是指灌入孔内的过剩浆液可以从孔中在返回到灌浆继续循环的灌浆方式。纯压式和循环式灌浆浆液流动路线如图1所示。　　　图1灌浆浆液流动路线图　　3、灌浆的应用　　在隧洞施工中一般按照顶拱回填灌浆→岩石固结灌浆→钢衬接触灌浆的顺序进行。由

6、于本隧洞的桩号0+0.15处与坝体轴线相交，隧洞在施工中按照顶拱回填灌浆→岩石固结灌浆→帷幕灌浆→钢衬接触灌浆的顺序进行。　　3．1回填灌浆　　回填灌浆主要用于隧洞混凝土衬砌层的背后，尤其在分布有断层、岩溶洞穴的地方，由于施工困难，多会遗留下较大空隙，为使混凝土层与围岩紧密结合，改善受力条件，有针对性地对较大空隙进行灌浆。　　隧洞混凝土施工中由于采用的是先浇筑底部1/4，再浇筑上部混凝土的工序，因此底部和两侧的混凝土相对比较密实，而顶部的混凝土由于自重的原因，始终和隧洞上部岩石形成一定的空隙，无法结合紧密。因此也是回填灌浆所要解新决的主要问题，如图2所示。　　

7、　3．1．1灌浆压力和浓度变化　　回填灌浆采用从隧洞两头向中间逐排或隔排推进的方式进行，浆液浓度的变换是灌浆中的关键。由于隧洞顶部的空腔往往较大，因此一序孔可灌注水灰比为0.6:1浓度较大的水泥浆。二序孔视一序孔的灌浆效果可选择灌注1：1或0.6:1两个比级的水泥浆，隧洞设计回填灌浆压力为0.5Mpa,在规定压力0.5Mpa下灌浆孔停止吸浆，延续灌浆5min即可结束灌浆工作。　　3.1.2质量检查　　回填灌浆质量检查采用钻孔注浆法，即向孔内注入水灰比2：1的浆液，在规定压力0.5Mpa下,初始10min内注入量不超过10L，即为合格。　　3．2固结灌浆　　固结

8、灌浆主要对隧洞破碎岩石进行加固，以提高