浅谈千枚岩地层边坡灌浆施工技术

浅谈千枚岩地层边坡灌浆施工技术

马旭 韩小霞 曹永顺 王玉溪

中国水利水电第十工程局有限公司 四川 成都 610072

【摘要】此文以老挝某水电站厂房边坡千枚岩地质的灌浆处理为实例，简要介绍了此特殊地层的处理方法，为类似工程的处理提供参考和借鉴。

关键词：千枚岩 钻孔 洗孔 深孔固结灌浆

1 工程简介

厂房后边坡EL.398m高程以下边坡坡度由缓变陡（1:0.8→1:0.5→1:0.3）且岩层为千枚岩，层状分布。开挖过程中容易造成边坡岩体应力集中，岩层倾向与边坡倾向相反易发生倾倒变形，基坑下部坡体位于地下水位之下、易发生软化、加大坡面变形。为保证下部边坡顺利开挖，拟采用深孔固结灌浆的方式进行加固。共计工程量为3245m，最深孔深达35m。

2 施工对策

地层特点：千枚岩遇水成泥，强度降低，可灌性较差；岩层发育为倒倾角，角度在60-70度，呈层状分布，对施工极为不利。

对策：1）钻孔时考虑整体岩层的穿透采用钻斜孔，为保证从五级到六级马道的高度采用深孔固结孔；2）考虑遇水泥化的特殊性，全程钻孔和洗孔均采用高压风；3）为保证灌浆效果开灌采用浓浆起灌，再根据灌浆情况变浆施工；4）孔距在采用常规的”排间分序、排水加密“的原则基础上将其缩短，以保证扩散范围。

3 施工方案

根据现场情况，施工工艺流程如下：施工准备→钻孔→洗孔→灌浆→封孔→质量检查

3.1 施工准备

施工前对施工区域的边界范围进行测量放线，然后平整清理场地，并浇筑C5混凝土，混凝土厚度50cm左右。待混凝土达到强度后，精确放出孔位。

3.2 钻孔

采用XY-2B型地质钻机冲击器成孔，孔径ф80mm，孔深为35m，钻孔孔向分别为16°、18°、20°。钻孔顺序采用排间分序，排内加密的原则进行，间排距2m*2m，共分为两序施工。

3.2 冲洗

钻孔冲洗采用高压风冲洗，冲洗压力为灌浆压力的50%。先进行冲壁冲洗，待冲洗干净，无岩粉岩屑后，再进行二次裂隙冲洗，冲洗时间不低于10min。冲洗完成后应立即进行灌浆作业。

3.3 灌浆施工

灌浆采用SGB6-10高压灌浆泵，孔内卡塞自下而上全孔一次灌注的方式进行。灌浆压力如表1所示：

表1灌浆压力一览表

浆液比级：根据此工程情况，采用灌浆比级为：2:1、1:1、0.8:1、0.5:1。

浆液水灰比的变换原则：① 当灌浆压力保持不变，注入率持续减小时，或当注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比； ② 当某一比级浆液的注入量已达300L以上或灌注时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级； ③ 当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。按规定变换浆液浓度后，如发现压力突然增大或单位吸浆量突然减少，则说明浆液浓度变换不合理，这时应尽快地换回原浓度的浆液，继续灌注。

灌浆结束标准：灌浆段在最大设计压力下，注入率不大于1L/min，继续灌注30min，可结束灌浆。

3.4 封孔

封孔采用“全孔灌浆封孔法”：全孔灌浆完毕后，孔内充满浓稠浆液，直接在孔口进行封孔灌浆，封孔采用水灰比为0.5:1的浆液，压力采用灌浆终孔段压力，结束标准和灌浆结束标准相同。

3.5 质量检查

灌浆结束后7d进行检查孔施工。

4 成果分析

本工程共计完成钻灌施工3245m，共计灌入水泥346t，平均单位注灰量为106.79kg/m。其中I序孔完成钻灌1637.5m，灌入水泥259.72t，单位注灰量为155.2kg/m，II序孔完成钻灌1572m，灌入水泥86.83t，单位注灰量为55.25kg/m。

从数据分析，单位注灰量比较：I序孔>II序孔，符合灌浆规律。通过注灰量来看，平均注灰量已达到100kg/m以上，体现了充分的可灌性。

通过检查孔来看，共计完成4孔，透水率均小于3lu。取芯来看，浆脉与结石较为明显，且岩芯完整，取芯率达96.7%，效果明显。

从上述成果分析，采用此法施工灌浆效果较好，为后期开挖提供了良好的保障。

5 工程结论

此地层灌浆处理关键点：1、施工前，应有相应的盖重，混凝土标号不用过高，即保证了施工又减少成本；2、钻孔应尽量多穿岩层面，有助于提高灌浆效果；3、钻孔、洗孔均不能用水，防止由于泥化现象堵塞地层通道，导致灌浆效果不好；4、灌浆浆液应选择浓浆灌注，防止清浆由于含水较多在通过裂隙时及早封闭裂隙；5、为更好达到灌浆效果，采用自下而上的灌浆方式，若采用自上而下灌浆方式，在上一段灌注时，有可能会影响下一段的灌浆效果。

6 结束语

此工程采用的处理方法，是在常规灌浆的基础上作了部分适合本工程实际情况的调整，如不再采用高压水冲洗，不做灌浆压水试验，灌浆方法上也仅能采用自下而上的方式进行。从整体灌浆效果及后期开挖效果来看，都起到了相当好的作用，希望在以后类似工程中能起到借鉴作用。

参考文献

［1］DLT 5148-2012，水工建筑物水泥灌浆施工技术规范[S]

［2］唐世荣等，水利水电工程施工组织设计手册[M]，北京，中国水利水电出版社，1996.

［3］SL303-2004,水利水电工程施工组织设计规范[S]

作者简介

马旭（1989），男，助理工程师，从事水利水电基础处理施工及管理工作，有丰富的地基处理施工及管理工作经验。

韩小霞（1987），女，助理工程师，从事水利水电基础处理施工。

曹永顺，1982年，工程师，长期从事基础处理施工。

王玉溪（1982），男，高级工程师，从事水利水电基础处理施工及管理工作，有丰富的地基处理施工及管理工作经验。