水库坝基加固中药物锥探灌浆施工工艺探讨

| 工程技术与应用 | Engineering Technology and Application2019年第4期

水库坝基加固中药物锥探灌浆施工工艺探讨

孙 中

（湖北省随县天河口水库管理处，湖北󰀃随州󰀃441300）

摘 要：锥探灌浆施工是通过探锥按照设定的排距成孔，把泥浆（或水泥浆）填充进需要加固的结构物内部的裂缝、洞穴或腐朽的杂质形成的缝隙，让其形成固结的并整体受力的状态。该技术常用于水库堤坝的加固改造中，泥浆中参入灭蚁药物还可以达到灭蚁防蚁效果，具有较好的应用价值。本文结合工程案例，探讨坝基白蚁防治中药物锥探灌浆工艺应用。关键词：锥探灌浆；施工；流程中图分类号：TV󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃文献标志码：A󰀃某水库经过多年的建设，现是一座以灌溉为主，兼顾防洪、水产养殖等综合利用的中型水库，近年来随着水利事业的发展及人民生产生活安全的需要，需对水库进行除险加固或重建，主要建筑物的布置均未作任何变动和调整。锥探灌浆是对主副坝加固的重要措施之一，本项目主副坝共有药物锥探灌浆12500m，主要用于白蚁防治。1 锥探灌浆施工施工工艺

工艺流程如图1所示。

图1 锥探灌浆施工工艺流程图

2 施工设备及药浆配料

2.1 施工设备

为了确保工期和质量，本项目采用XY-1型钻孔机钻孔试验、YB-32打眼机造孔、BW-200型灌浆机灌浆、WI-815型空压机施压。灌浆采用孔底注浆，孔内充填，全孔加压封灌的方式，每次施灌三嘴对孔灌注。此外，为配制合适的药浆，施工现场还应配置温度计、粘度计、比重计、比重称等设备。2.2 药浆配料

（1）灌浆土料物理力学性能符合设计要求。本项目选用的是体缩率比较小、成浆率较高的粉质粘土，其稳定性相对较好，如施工堤段隐患严重需要灌浆量大或吸水量较大、裂隙较宽，可适当选用粉质壤土或砂壤土。

（2）膨润土的使用量通过实验确定。

作者简介：孙中(1971—)，男，水利水电工程师，研究方向：小型水库除险加固，小型农田水利工程项目管理。

󰀃󰀃文章编号：2096-27（2019）04-0078-02

（3）选用摩数2.4～3.0、浓度30～45波美度的水玻璃。

（4）本次锥探灌浆主要目的为防治白蚁、加固堤坝，

因此，泥浆中加入了掺量为0.2kg/m3

的灭蚁药物。

（5）为使浆液的物理力学性能符合设计要求，还需要使用合适的灌浆用水，一般使用不含过量杂质的淡水。

（6）浆液性能指标如表1所示。

表1 浆液性能指标表

性能名称

指标

性能名称指标性能名称指标浆液水土比1∶1～1∶1.5胶体率＞80

粘粒含量

20～45%浆液容重1.3～1.6失水量

10～30有机物含量

＜2%粘度30～100灭蚁药物掺量0.2kg/m3

粘粒含量40～70%稳定性＜0.1土料塑性粘度10～25

含沙量

＜10%

可容盐含量

＜8%

3 施工工序

按施工设计经先导孔确认锥探深度后，进行锥灌实验，确认灌浆土料及浆液制配比，灌浆等诸参数，呈报监理机构。3.1 锥孔

（1）锥探机安装平稳调正，孔位误差小于或等于10cm，选用合格平直锥探。在人工挖就孔（排石除障）处，先轻压或轻振，待入一定深度后，逐渐加压，平衡锥进，锥进深度由“标尺窗口”控制，确保深入堤基2m。

（2）分序进行锥深，按1/10工序孔作为先导孔先进行锥探，再在先导孔中选取1/10来钻孔取芯，进一步确定堤身裂缝或空洞情况。

（3）灌浆孔布置首先应满足设计要求，所有钻孔应编序号与孔号。灌浆时出现吃浆量较大的堤段表明缝隙较大、隐患严重，须向监理申请加密布孔；若因某些特殊原因而需调整孔位，须报请监理人员批准。

（4）孔深孔径大小严格按照设计要求，如少数项目设计时并没明确规定，则深度超过隐患部位0.2～1m、孔径大小控制在25～35mm为宜。

（5）造孔按照设计要求保证垂直（偏斜率≤2%），并用干法造孔，对先导孔和质量检查孔都应满足以下要求。

①检查孔：取样按照合同技术规范，造孔孔径在70～100mm。

②按钻进回次顺序及时、分层记录钻孔序号和芯样情况，不可累积多回次钻孔后合并记录甚至事后追记。

③先导孔和检查孔记录除基本尺寸外，应注重描述

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钻芯软土的湿度、岩土结构特征如有机质和腐殖质含量、含砂量或夹砂厚度、钻进难易程度、嗅味等指标。

④每个检查孔都分段拍摄土样、详细记录土样结构并保存钻孔芯样。3.2 灌浆和封孔

（1）锥探灌浆时采取“少灌多复”“先稀后浓”的方式，当天锥，当天灌。首先对I序孔进行轮灌。操作时先灌注临水侧的孔，其次灌注背水侧的孔、最后灌注堤身中间的排孔的方式，按这个顺序可有效减少甚至避免灌浆时堤身出现冒浆或裂缝的现象。

（2）每孔灌浆次数通过试验来设计，通常2～3次即可，每次灌浆间隔时间在48h以上。

（3）灌浆施工时保证孔口压力控制在0.049MPa左右，而Ⅰ工序孔压力为0.03MPa，Ⅱ工序孔压力为0.05MPa，Ⅲ工序孔压力为0.08MPa。

（4）灌浆期间做好堤身安全保护。

（5）注浆时当浆液升至孔口且经连续3次都不再吃浆即达到终止灌浆标准。

（6）注浆完成后，孔径大于35mm的需在孔周围泥浆不再流动时扫孔到底，孔径小于35mm的孔用直径2～3mm、含水量适中的粘土球分层回填捣实，用容量大于1.6的浓浆，或掺和10%的水泥浓泥浆封孔，封孔后缩浆孔应复封。

（7）封孔后及时报请监理验收。3.3 特殊问题处理

灌浆施工时，如遇裂缝、串浆、冒浆等需要采取特殊措施时，报监理批准实施以下措施。

（1）灌浆时出现裂缝，应加大灌注深度，并保持慢灌或间歇灌注，若锥探发现裂缝中有积水且不能自然排出，必须设法引出水后才可进行灌浆施工，且灌浆结束后及时裂缝表面夯实回填物。

（2）灌浆施工时若堤顶和堤坡出现冒浆，及时停止灌浆后挖开冒浆口，用粘性土料回填并夯实；如果是白蚁洞冒浆则可用砂堵塞洞冒浆口后继续灌浆，而水下堤坡接触带的部位出现冒浆，则采用间歇灌注稠浆的方式。

（3）若Ⅰ序孔灌浆时出现相邻孔串浆的情况，观测后在确认对堤身安全无影响后，同时对灌浆孔、串浆孔灌注；若不宜同时灌注，用木塞堵住串浆孔，然后继续灌浆，对吸浆量大的孔眼，经检验无漏浆后，用浓度较大的浆液灌注。3.4 灌浆过程观测

灌浆过程须进行观测及资料记录。

（1）在灌浆过程中，安排专业人员观测各项指标，如表面变形、土堤堤身位移、灌浆压力、裂缝、冒浆及泥浆固结观测等。

（2）观测工作与灌浆相互配合，观测数据及时整理与反馈。

3.5 质量控制与检测

（1）在锥探灌浆施工过程中，按设计要求全程检查与控制布孔、造孔、工艺操作、浆液性能及综合控制情况、各孔终止灌浆达到的标准，灌浆中间出现的问题

及时申报并处理。

（2）坝体锥探灌浆完工后，及时检查和检测坝体质量（如连续性、密度、均匀性），浸润线出逸点、堤面裂缝、渗流量变化等，质检主要源于对资料的分析、对灌浆观结果的测、对完工后的钻孔取样测定等。检查孔的数量按规范要求每单元检查一组，孔深为检查孔位紧邻的灌浆孔深度。取样数量为每个检查孔取样1～2组，做试样密度，灌入浆体固结密度、试样渗透性能测试，所有的钻孔芯样都应做外观检测描述。3.6 施灌技术措施

（1）操作方法及规则：首先利用泥浆自重下灌，经过孔周围土料缝隙运移和析水沉淀，与原土固结成整体，再按照先单后双的方法跳序孔灌注。

（2）灌注压力控制在0.06～0.8MPa，最大不超过0.1MPa。注浆管插入锥孔深度确定2m以内。同时灌咀严禁顺堤坝成直线，强调按梅花型施灌，以防引起渠提成直线劈裂。

（3）孔深以堤基面下老粘土即可。（4）当天成孔当天灌注。

（5）注浆孔回浆或地表冒浆可认为本次注浆结束，间隔6～24h进行重灌，重灌2～5次，在间隔2～3d后复灌，最终以孔口浆液面不再有较大的沉降作终孔标准（孔口沉降在2cm以内为宜），然后采用人工拌制浓浆灌注一次后封孔。

（6）拌制浆液深度控制在1.3～1.6T/m3以内，先稀后稠，逐步加稠。

（7）浆液按土：水泥1/10左右添加配制，先少后多。干土多湿土少酌情掌握。灭蚁药物的配制按专业部门提供的规定执行。

（8）单元划分：每50m为一单元，起点从4+780开始，至5+250桩号为止。

（9）所有试验的结果和配制浆液的数据要作好记录备查。

4 结束语

锥探灌浆施工是堤坝加固、白蚁防治常用措施，具有较好的应用效果。因此，施灌工艺控制关系到施工质量，全部施灌程序都需要报请监理签字才可实施灌注，灌注结束报请验收签字生效。施工中以单元为单位布测控点，施灌时测量变形数据，结束测量变化情况，封口后测量复原情况，以达到最佳施工效果，密实堤坝，对白蚁侵害防范于未然。

参考文献：

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