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如何进行高压灌浆?

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:为了限制在地表引起的跑浆和保证高压灌浆的顺利进行,初期先以较低的压力,在坝基混凝土盖板及隧洞衬砌与岩体间,进行接触灌浆。固结灌浆是为高压灌浆做准备的,其灌浆斜孔布置如图17-1所示。这样的固结灌浆以后,用较低灌浆压力的浆液充填了张开裂隙,使得下阶段的高压灌浆能接近盖板或隧洞衬砌,可形成一个应力梯级。在固结灌浆孔中间,如引水隧洞中,相邻两固结灌浆孔的夹角为36°,在36°夹角的平分线上布置高压灌浆孔。

如何进行高压灌浆?

1.常规法高压灌浆

(1)接触(回填)灌浆。为了限制在地表引起的跑浆和保证高压灌浆的顺利进行,初期先以较低的压力,在坝基混凝土盖板及隧洞衬砌与岩体间,进行接触灌浆。一般来说,这种接触灌浆的孔深3m,在1MPa的压力作用下,当每分钟吸灰量小于5kg时,且持续20min,即认为终止吃浆,灌浆结束。这种浅层接触灌浆,可以限制下序固结灌浆时的跑浆和渗浆。

(2)固结灌浆。固结灌浆是为高压灌浆做准备的,其灌浆斜孔布置如图17-1所示。

图17-1 高压灌浆斜孔布置示意图

(a)隧洞;(b)坝基;
A— 固结灌浆;B—高压灌浆斜孔

在直径8.7m的引水隧洞中,常规的布孔方法多是沿径向布置10 个固结灌浆孔,两孔夹角36°,排距8m,孔深18m。第一步先灌10 个孔中的奇数孔,最终灌浆压力用到2.75MPa;第二步再灌10 个孔中的偶数孔,灌浆压力同奇数孔。这样的固结灌浆以后,用较低灌浆压力的浆液充填了张开裂隙,使得下阶段的高压灌浆能接近盖板或隧洞衬砌,可形成一个应力梯级。(www.xing528.com)

(3)高压灌浆。在固结灌浆孔中间,如引水隧洞中,相邻两固结灌浆孔的夹角为36°,在36°夹角的平分线上布置高压灌浆孔。这样一来,在同一固结灌浆钻孔的断面上,同时布置带有偶奇数编号的10 个孔,排距8m,孔深9m。第一步先灌10 个孔中的奇数孔,最终灌浆压力用到4.5MPa(或者更大或者较小些)。固结灌浆时,把灌浆压力的停浆压力限制到2.75MPa,先用这一道相对较低压力的灌浆,以保证坝基或围岩裂隙完全灌注,防止高压灌浆时,浆液漏入隧洞或抬起盖板,严重影响灌浆效果。其后,为了限制高压灌浆跑浆,其吸灰量限制在120kg/m以下。每一步灌浆可用上升法或下降法,均灌到设计的高压力。灌浆结束后,灌浆塞留在灌浆孔中至少12h 以后方可取出。

2.针对性设计法的灌浆钻孔布置

被灌岩体所处位置的工程水文地质条件是千变万化的,而当今世界上的常规设计法布置的高压灌浆钻孔几乎是一种模式,要么与开挖面正交,要么与开挖面有一个固定的角度。著者称这种布孔方法为非针对性布孔法。根据灌浆区的工程水文地质条件,特别是透水、透浆结构面的特性指标,著者创制了软件包。在坝基和隧洞内,可以优选出一系列三维的灌浆孔(图7-4)。

表17-1 按风化程度划分的花岗岩[19]

注 1.风化系数,kf=,式中,VP 和P'P为新鲜和风化岩的波速;
2.点荷载抗拉强度风化降低率,fst=,式中St和S't,为新鲜和风化岩的点荷载抗拉强度。

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