水电水利工程高压喷射灌浆技术规范.doc
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1、目次前言1范围2规范性引用文件3术语和定义4一般规定5高喷墙的结构形式6浆液7机具8钻孔9高喷灌浆10工程质量检查和验收附录A(资料性附录)施工记录表格附录B(规范性附录)围井渗透系数的计算条文说明前言本标准是根据原电力工业部关于下达1997年制定、修订电力行业标准计划项目的通知(综科教199828号文)的补充计划进行编制的。高压喷射灌浆技术自20世纪70年代引进我国,后逐渐在各行业建筑领域推广,普遍应用于建筑物的地基加固,提高地基承载能力,并且取得了令人满意的效果,一些指导高喷灌浆加固地基的行业技术标准也已经颁布实施。高喷灌浆在水电水利行业中除应用于地基加固外,更广泛地应用于水工建筑物的防渗
2、工程中。与一般的地基加固相比较,建造高喷灌浆防渗墙有不同的特点与要求。多年来,经过水电水利行业的广大工程技术人员的努力,在各种规模的水工建筑物中,在复杂多样的地质条件下,建成了大量的高喷灌浆防渗墙,积累了丰富的经验。为了保证高喷灌浆防渗工程的质量,结合水工建筑的特点编制本标准。本标准的附录A是资料性的附录,本标准的附录B是规范性的附录。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由电力行业水电施工标准化技术委员会归口并负责解释。本标准主要起草单位:中国水利水电基础工程局。本标准参加起草单位:山东省水利科学研究院、水利部建设与管理总站。本标准主要起草人:夏可风、孙钊、查振衡、李允中、张福贤、王明森、蒋
3、振中、赵存厚、肖恩尚、黄灿新。1范围本标准规定了水电水利高压喷射灌浆防渗工程的技术要求和工程质量检验、评定方法。本标准适用于淤泥质土、粉质黏土、粉土、砂土、砾石、卵(碎)石等松散透水地基或填筑体内的防渗工程的高压喷射灌浆。对含有较多漂石或块石的地层,应进行现场高压喷射灌浆试验,以确定其适用性。高压喷射灌浆用于水工建筑物的地基加固时,可参照本标准的有关规定,并应符合国家其他相关标准的要求。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件
4、的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB175硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥DL/T 5055水工混凝土掺用粉煤灰技术规范DL/T 5144水工混凝土施工规范DL/T 5148水工建筑物水泥灌浆施工技术规范3术 语 和 定 义下列术语和定义适用于本标准。3.0.1 高压喷射灌浆jet grouting高压喷射灌浆(简称高喷灌浆或高喷),是一种采用高压水或高压浆液形成高速喷射流束,冲击、切割、破碎地层土体,并以水泥基质浆液充填、掺混其中,形成桩柱或板墙状的凝结体,用以提高地基防渗或承载能力的施工技术。3.0.2旋喷rotating jet grouting使喷射管做旋转、提升
5、运动,在地层中形成圆柱形桩体的高喷灌浆施工方法。3.0.3摆喷pendulum jet grouting使喷射管做一定角度的摆动和提升运动,在地层中形成扇形断面的桩柱体的高喷灌浆施工方法。3.0.4定喷directional jet grouting使喷射管向某一方向定向喷射,同时一面提升,在地层中形成一道薄板墙的高喷灌浆施工方法。3.0.5单管法jet grouting with single pipe(single system)喷射管为单一管路,喷射介质仅为水泥基质浆液的高喷灌浆方法。3.0.6双管法jet grouting with double pipes(double system
6、)喷射管为二重管或两列管,喷射介质为水泥基质浆液和压缩空气,或水和水泥基质浆液的高喷灌浆方法。3.0.7三管法jet grouting with triple pipes(triple system)喷射管为三重管或三列管,喷射介质为水、水泥基质浆液和压缩空气的高喷灌浆方法。3.0.8高喷防渗墙jet grouted cutoff wall高喷防渗墙(简称高喷墙),是由旋喷柱形桩、摆喷扇形断面桩或定喷板状墙段,其中的一种或两种、三种彼此组合搭接起来,形成的地下防渗墙。3.0.9围井enclosed well为检查高喷墙的防渗效果,以被检查的高喷墙段为一边,在其一侧用同样的方法构筑的封闭形井状结
7、构物。4一般规定4.0.1高喷灌浆施工前,应具备下列文件资料:1工程设计文件和图纸。2高喷墙轴线处的工程地质和水文地质资料。3高喷墙施工范围内已有建筑物(地面及地下)资料。4施工技术要求。5质量标准和检查方法。4.0.2重要的、地层复杂的或深度较大的高喷墙工程,应选择有代表性的地层进行高喷灌浆现场试验。试验宜采用单孔和不同孔、排距的群孔进行,以确定高喷灌浆的方法及其适用性,确定有效桩径(或喷射范围)、施工参数、浆液性能要求、适宜的孔距排距、墙体防渗性能等。4.0.3高喷灌浆的一般工序为机具就位、钻孔、下入喷射管、喷射灌浆及提升、冲洗管路、孔口回灌等。当条件具备时,也可以将喷射管在钻孔时一同沉入
8、孔底,而后直接进行喷射灌浆和提升。多排孔高喷墙宜先施工下游排,再施工上游排,后施工中间排。一般情况下,同一排内的高喷灌浆孔宜分两序施工。4.0.4高喷灌浆工程应注意施工区域的环境保护,做好废水、废浆的处理或回收。4.0.5高喷灌浆施工平台应平整、坚实,气、水、电宜设置专用管路和线路。4.0.6高喷灌浆施工前,应依据工程规模划分单元工程,并进行钻孔编号。5高喷墙的结构形式5.0.1根据工程需要和地质条件,高压喷射灌浆可采用旋喷、摆喷、定喷三种形式,每种形式可采用三管法、双管法和单管法。高喷墙的结构形式可采用下列形式:1旋喷套接,如图5.0.1(a)所示。2旋喷摆喷(或旋喷定喷)搭接,如图5.0.
9、1(b)所示。3摆喷对接或折接,如图5.0.1(c)所示。4定喷折接,如图5.0.1(d)所示。(d)定喷折接(b)旋喷摆喷、旋喷定喷搭接(c)摆喷对接和折接(a)单排、双排和三排旋喷套接图5.0.1高喷墙的结构形式5.0.2各种形式高喷墙的适用条件:1定喷和小角度摆喷适用于粉土和砂土地层;大角度摆喷和旋喷适用于1.0.1 所述各种地层。2承受水头较小的或历时较短的高喷墙,可采用摆喷折接或对接、定喷折接形式。3在卵(碎)砾石地层中,深度小于20m时,可采用摆喷对接或折接形式,对接摆角不宜小于60,折接摆角不宜小于30;深度20m30m时,可采用单排或双排旋喷套接、旋摆搭接形式;当深度大于30m
10、时,宜采用两排或三排旋喷套接形式或其他形式。5.0.3在不同地层中的高喷墙墙体的渗透性能和抗压强度,可参照表5.0.3确定。表5.0.3高喷墙墙体性能指标地层渗透系数Kcm/s抗压强度R28MPa粉土层i1060.53.0砂土层i1061.55.0砾石层i105i1063.010卵(碎)石层i104i1053.012注1:i=19。注2:渗透系数K为现场试验指标,凝结体抗压强度为室内试验指标。单管法和两管法K取低值,R取高值;三管法K取高值,R取低值。5.0.4对重要工程的高喷墙应进行渗透稳定和结构安全的计算。5.0.5封闭式高喷墙的钻孔宜深入基岩或相对不透水层0.5m2m。5.0.6高喷灌浆
11、孔的排数、排距和孔距,应根据对高喷墙的工程要求、地层情况、所采取的结构形式及施工参数,通过现场试验或工程类比确定。6浆液6.0.1高喷灌浆浆液宜使用水泥浆。所使用的水泥品种和强度等级,应根据工程需要确定。宜采用普通硅酸盐水泥,其强度等级可为32.5级或以上,质量应符合GB175的规定。不得使用过期的和受潮结块的水泥。6.0.2高喷灌浆用水应符合DL/T5144中混凝土拌和用水的要求。6.0.3高喷灌浆浆液的水灰比可为1.510.61(密度约1.4g/cm31.7g/cm3)。有特殊要求时,可加入下列掺合料:1膨润土。其质量标准应满足设计要求。2黏性土。塑性指数不宜小于14。3粉煤灰。其质量标准
12、可参照DL/T5055。4砂。宜为质地坚硬的天然砂或人工砂,最大粒径不宜大于2mm。6.0.4根据需要,可在水泥浆液中加入速凝剂、减水剂等外加剂。6.0.5掺合料与外加剂的种类及掺入量应通过室内试验和现场高喷灌浆试验确定。6.0.6制浆材料的称量误差应不大于5。6.0.7水泥浆的搅拌时间,使用高速搅拌机应不小于30s;使用普通搅拌机应不少于90s。水泥浆自制备至用完的时间不应超过4h。6.0.8 浆液应在过筛后使用,并定时检测其密度。6.0.9低温季节施工应做好机房和输浆管路的防寒保温工作,高温季节施工应采取防晒和降温措施。浆液温度应保持在540。6.0.10在含黏粒较少的地层中进行高喷灌浆,
13、孔口回浆应经处理后方可利用;在软塑至流塑状的黏性土或淤泥质土层中,其孔口回浆不宜回收利用。7机具7.0.1高喷孔的钻孔机具应满足能在施工地层中单独钻进成孔或携带喷射管钻进成孔的要求。7.0.2高喷灌浆所用的喷射管、喷头和送液器(亦称高压水龙头),应密封可靠、装卸简便。喷射管体应具有足够刚度且连接顺直。喷嘴定向应准确。7.0.3高压喷嘴应采用耐磨材料制造,其出口直径应与设计压力和流量相适应。喷嘴的结构尺寸和加工精度应能满足高速射流的要求。7.0.4搅拌机的性能应与所用浆液类型和需浆量相适应,能保证浆液拌制均匀。宜选用高速搅拌机。7.0.5储浆桶的容积应能满足连续供给高喷灌浆浆液的需要。7.0.6
14、灌浆泵(包括高压泵)的性能应与所灌浆液的类型、密度相适应。灌浆泵和高压水泵的压力、流量应满足施工要求,其额定压力应不小于设计规定压力的1.2倍。7.0.7应在各类泵或输送管路上安装压力表,使用压力宜为压力表最大标值的1/33/4。压力表应定期进行检定。7.0.8空气压缩机的供气量和额定压力应不小于设计规定值。供气管路上宜设有测量气量的仪表。7.0.9高喷台车的旋转、提升和摆动机构的性能应满足设计要求。宜采用高塔架的无级调速型台车。8钻孔8.0.1高喷灌浆钻孔可采用回转钻进、冲击钻进、冲击回转钻进和振动、射水钻进等方法,可以采用泥浆护壁。8.0.2钻孔孔位与设计孔位偏差不得大于50mm。8.0.
15、3钻进过程中,出现泥浆严重漏失,孔口不返浆时,可采取加大泥浆浓度、泥浆中掺砂、向孔内填充堵漏材料或对漏失段先行灌浆等措施,直至孔口正常返浆后再继续钻进。8.0.4采用套管护壁法钻进成孔时,在起拔套管前应向孔内注满护壁泥浆,或下入特制的PVC花管护壁,也可在下入喷射管后再起拔套管。8.0.5钻孔施工时应采取预防孔斜的措施,钻机安放要平稳牢固,加长粗径钻具。钻杆和粗径钻具的垂直度偏差不应超过5。有条件时应进行孔斜测量,孔深小于30m时,钻孔偏斜率不应超过1。8.0.6钻孔孔径应大于喷射管外径20mm以上。8.0.7钻孔的有效深度应超过设计墙底深度0.3m。8.0.8应选取部分高喷孔作为先导孔,采取
16、芯样,核对地层,需要时可作动力触探试验。先导孔的深度应不小于8.0.7的规定,间距可为30m左右。8.0.9钻进暂停或终孔待喷时,孔口应加以保护。若时间过长,应采取措施防止塌孔。8.0.10钻进时应详细记录孔位、孔深、地层变化和漏浆、掉钻等特殊情况及其处理措施。9高喷灌浆9.0.1高喷灌浆应在钻孔施工完成,并检验合格后进行。9.0.2当地层中水流速度过大时,应先进行堵水处理,而后再进行高喷灌浆。9.0.3高喷灌浆施工参数可按照表9.0.3选择。表9.0.3高喷灌浆常用施工参数表项目单管法双管法三管法水压力MPa3540流量L/min7080喷嘴数量个2喷嘴直径mm1.71.9气压力MPa0.6
17、0.80.60.8流量m3/min0.81.20.81.2气嘴数量个2或12环状间隙mm1.01.51.01.5浆压力MPa254025400.21.0流量L/min70100701006080密度g/cm31.41.51.41.51.51.7表9.0.3(续)项目单管法双管法三管法浆浆嘴数量个2或12或12浆嘴直径mm2.03.22.03.2612回浆密度g/m31.31.31.2提升速度vacm/min粉土层1020砂土层1025砾石层815卵(碎石)层510旋喷转速r/min(0.81.0)v摆喷摆速b次/min(0.81.0) v摆角粉土、砂土1530砾石、卵(碎)石3090a 对于振
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- 水电 水利工程 高压 喷射 灌浆 技术规范
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