6.2 预灌浓浆与槽内灌浆处理技术
根据地质勘探资料和防渗墙先导孔资料,对于存在大范围强漏失地层,在防渗墙造孔挖槽施工之前,预先对地层进行预灌浆堵漏加固[7]。主要技术要点如下:
(1)灌浆范围:根据地质资料,平面上沿轴线覆盖强漏失地层,立面上,自强漏失地层顶面1m开始,穿过地层后深入相对不漏失地层1~2m。
(2)灌浆孔布置:一般布设单排灌浆孔,灌浆孔孔距为1~3m,根据地层灌浆效果,可采用逐渐加密方法分序灌浆,集中渗漏地段须重复灌浆,直至达到灌浆效果。
(3)灌浆孔施工宜采用跟管钻进工艺,一次成孔,利用套管保护,自下而上分段灌浆;也可采用地质钻机自上而下分段边钻边灌。
(4)灌浆段长:0.7~1.2m。
(5)灌浆压力:一般采用直流灌浆,为浆柱压力,压力值为0.15~2MPa。
(6)浆液配方:根据地层渗透性情况,一般可采用黏土浆、膨润土浆、膨润土水泥浆、水泥膨润土掺水玻璃浆、膨润土掺膨胀粉浆、砂浆等,根据类似工程经验,可参考表6.1。
表6.1 灌注浆液配合比参考表
(7)变浆:实际施工中,可根据灌浆情况进行变浆,浓度由稀变浓。在极严重漏失地带,由于存在较大的渗漏通道,为节约灌注材料,可在Ⅰ序孔中灌注砂浆,孔口设漏斗,用高压水或0.6级水泥浆将风化砂冲至漏失带的大孔隙中,以堵塞大的通道。冲砂时套管中易堵塞,可用高压风处理。
(8)灌浆结束标准:当灌浆吸浆率小于5L/min时,可结束本段灌浆,转至下段灌浆。
预灌浓浆工艺流程如图6.1所示。
预灌浓浆注意事项如下:
1)采用跟管钻机钻孔时,预灌浓浆前先要把套管内的清水换成浓浆,而后方可提升套管,以防止孔底坍塌堵管口。
图6.1 预灌浓浆工艺流程图
2)灌注浓浆时,要勤观察套管内的动静,防止管口浆液外泄,保持注浆口的清洁,以便于作业。发现孔内的注浆量过大时,可以直接采用跃级变浆方法,先堵后灌,防止材料的浪费。
3)搅拌水泥膨润土浆时,应先往桶内加水至规定数量,再开动搅拌机,待运转正常后,方可按规定配比加入膨润土,搅匀后,再放水泥等。
4)由于水泥与膨润土浆混合后产生絮凝现象,搅拌时一定要有专人负责,防止浆液过稠,流动性太差,使泵无法输送,甚至堵塞管路。若浆液太稀,则灌注效果差,会造成时间和材料的浪费。
5)避免在槽孔内漏失层直接钻孔预灌浓浆,因为在此地层中直接钻孔灌浆,在浆柱压力的作用下,浆液会通过空隙直接流到槽孔内,达不到预期的效果。
在防渗墙槽孔施工中,对于出现强漏失塌孔地层地段,可采用槽内灌浆处理技术,在防渗墙槽孔内进行灌浆处理,其灌浆技术要点与预灌浓浆相同。如黄壁庄水库除险加固防渗墙工程,在漏浆塌孔严重地段,停止防渗墙施工,采用意大利SM-400型全液压钻机、TUBEX潜孔锤自动跟管钻进至集中漏浆部位,在套管内灌注豆石、砂浆、水泥、水玻璃等堵漏材料,取得了良好的效果。
预灌浓浆与槽内灌浆处理工艺效果好,综合成本低,但覆盖层深孔钻孔技术要求高,施工占直线工期长,我国很多工程不愿意采用,往往事倍功半,花费了更大代价。目前正在施工的鲁甸堰塞湖红石岩水电站,在堰塞湖堆石体内施工防渗墙,全面应用了该工法技术,目前施工进展顺利,已浇筑5个深度分别为124.64m、126.02m、130.75m、131.52m、129.91m的槽孔,效果十分明显。