基坑防渗帷幕施工失败原因分析

基坑防渗帷幕施工失败原因分析（通用2篇）

基坑防渗帷幕施工失败原因分析 篇1

1．现象

基坑深8m，采用∮1000mm钻孔灌注桩，桩距1．3m，桩间以∮700mm高压旋喷桩形成止水帐幕。

基坑开挖后，帐幕不截水，发现多处漏水漏砂并有些涌砂，接着相邻湖泊水倒灌，支护桩倾斜，外围地面塌陷，附近建筑物损坏。

2．原因分析

(1)高压旋喷桩与灌注桩在一般地质情况下，可以结成帐幕，但在砂质很不均匀层中就会产生问题。

相同压力下，高压旋喷桩在不同的砂层中成形情况相差悬殊，在砾砂层中所形成的桩径很大，高压水泥浆在孔隙中流出很远，有记录达4m远。如钻机拔杆速度较快，则形成桩体不密实，有裂缝、空洞等缺陷。在中细砂中，孔隙小，浆液难扩散，但往往出现局部缩小，与灌注桩结合不好的现象。

(2)在桩较长的情况下，要做到控制垂直度，使两种桩结合组成帐幕不渗水，比较困难。

3．防治措施

(1)制订方案时应详细研究场地勘察报告，如有不均匀砂层时，应研究是否应用高压注浆法，还是采用其他方法，如深层搅拌水泥土法。

基坑防渗帷幕施工失败原因分析 篇2

红旗水库位于新疆吉木乃县境内的拉斯特河中游, 是一座引水注入式中型水库, 该水库于1966年10月动工修建, 1975年3月建成投产, 属于典型的“三边”工程。由于建库过程中边设计、边施工, 对水库两岸又未做前期地质工作, 致使水库两坝肩防渗处理不彻底, 建成运行后蓄水位101.6m (库容500万立方米) , 远未达到设计库容标准。为此, 必须对水库进行除险加固, 以使水库达到设计库容标准, 充分发挥工程效益。工程于2004年开工建设, 2005年完工, 运行至今一切正常, 取得了良好的经济效益和社会效益。

设计方新疆水利水电勘测设计研究院经过多方案比选, 推荐采用土工膜斜墙+砼防渗墙+基岩灌浆方案, 施工内容主要包括:大坝砼防渗墙施工、复合土工膜铺设、两岸及基岩防渗帷幕灌浆和放水闸改建。由于帷幕灌浆主要是对防渗墙底部基岩进行防渗处理, 对于减小大坝渗漏至关重要, 但此部分属于隐蔽工程, 施工过程较难控制, 稍有不慎, 则会对工程造成很大影响, 因而对于灌浆施工一定要做好施工方案设计, 严格控制每一道工序, 狠抓质量, 确保万无一失。主要从施工方面对帷幕灌浆工程进行一点探讨。

2 灌浆施工

2.1 灌浆孔的设计布置情况

红旗水库防渗墙底部帷幕灌浆全长267.1m, 按设计要求在帷幕灌浆轴线上布置灌浆孔, 分Ⅲ序, 孔距2m, 孔位在上下游方向偏差不得超过10cm, 共计135个孔, 灌浆后要求达到压水试验透水率q≤5Lu。

2.2 施工方法简介

2.2.1 施工组织及主要施工设备

为保证质量和工期, 共组织投入两个钻灌机组。

2.2.2 施工顺序

施工顺序为:测量→布孔→设备安装→造孔→冲洗→压水试验→灌浆→封孔。

2.2.3 施工方法

(1) 施工测量。在施工前按监理部门提供的测量基准点、基准线及其基准资料和数据, 与监理工程师共同校测基准点 (线) 的测量精度, 并复核其资料和数据的准确性, 根据提供的测量资料, 对帷幕灌浆孔轴线进行实测。

(2) 灌浆孔布置。按设计要求在防渗墙轴线上布置灌浆孔, 分Ⅲ序, 孔距2m, 孔位轴向偏差不得超过10cm, 孔深为防渗墙砼底部20~30m不等, 均超过设计帷幕灌浆底线。

(3) 造孔。灌浆深孔、取芯孔和检查孔选用XY-Ⅱ型地质岩芯钻机, 孔径#91mm, 硬质合金或金刚石钻头钻进, 水做冲洗介质, 每回次取岩芯, 仔细量测钻杆、钻具、机上余尺长度, 卡准每灌浆段长度;部分浅孔采用QZJ-100D潜孔钻机造孔, 孔径#90mm。

(4) 孔斜测量。采用JXY-2型电动测斜仪量测钻孔斜率, 每5m量测一次, 不足5m的钻孔, 终孔量测一次, 根据量测结果决定是否对钻孔进行纠斜或封堵重钻。

(5) 钻孔冲洗和压水试验。灌浆孔段在灌浆前采用压力水或压力风进行裂隙冲洗, 直至回水清净 (返风无灰) 为止。

灌浆孔段在灌浆前采用压力水进行裂隙冲洗, 直至回水清净为止, 冲洗压力为灌浆压力的80%, 大于1MPa时采用1MPa。

先导孔采用单点法做压水试验, 压力为灌浆压力的80%。压水时间不少于20min, 每3~5m测读一次压入流量, 以最终流量表读数作为计算流量, 稳定标准符合下列标准之一时, 即可结束。

a.当流量大于5L/min, 连续4次读数其最大值与最小值之差小于最终值的10%。b.当流量小于5L/min, 连续4次读数其最大值与最小值之差小于最终值的20%。c.连续4次读数, 流量均小于0.5L/min。

(6) 灌浆方法。帷幕灌浆工程按分序加密的原则进行, 分Ⅲ序, 先进行Ⅰ序孔, Ⅱ序孔次之, 最后进行Ⅲ序孔施工。

灌浆采用自上而下循环式分段灌浆法, 灌浆段自上而下分段:第一段 (接触段) 2m, 以下每段长均为5m, 段长可适当的进行调整。

灌浆采用自上而下分段卡塞法灌浆, 为了避免浆液沉淀, 堵塞裂隙, 用0.6寸水管做射浆管, 射浆管距离孔底不超过0.5m。

(7) 灌浆材料。采用布尔津水泥厂生产的42.5 (R) 普通硅酸盐水泥, 细度要求为80μm的方孔筛的筛余量不大于5%, 要求材质新鲜, 不得使用过期、失效和散装水泥, 每批水泥应做好水泥细度试验, 并做好记录, 每批水泥要求有产品出厂合格证、检验合格证, 并抽样由监理部门指定的试验室做检验。

(8) 灌浆设备和机具。制浆设备为自制的450L高速搅拌机 (1500转/分) , 浆液搅拌完后通过过滤网, 灌浆泵选用BW250/50型三缸往复式柱塞泵, 输浆管路采用1.5寸高压胶管, 胶管最大承受压力10MPa, 灌浆泵和灌浆回浆管处均安装压力表, 压力表定期检测, 压力表与管路之间设有胶皮隔离装置, 灌浆栓塞采用橡胶式和气馕式。

(9) 制浆。灌浆材料必须称重, 误差不大于5%, 纯水泥浆液的搅拌时间不少于30s, 浆液使用前应过筛, 自制备到用完时间小于4h;浆液温度保持在5~40℃之间。

(10) 灌浆压力。灌浆压力按设计要求, 并根据生产性灌浆试验由设计进行调整。灌浆开始后, 在尽可能短的时间内达到设计压力, 使整个灌浆过程尽可能地在规定压力下进行。

(11) 浆液浓度。灌浆浆液浓度应由稀到浓, 逐级变换。水灰比采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1七个比级, 开灌水灰比采用5:1。

(12) 浆液变换。a.当灌浆压力保持不变, 注入率持续或减少时, 或当注入率不变而压力持续升高时, 不得改变水灰比;b.当某一比级的浆液注入量已达到300L以上或灌注时间又达1h, 而灌浆压力和注入率无改变或改变不显著时, 改浓一级;c.当注入率大于30L/min时, 根据具体情况越级变浓;d.当灌浆压力或注入率突然改变较大时, 立即查明原因, 采取相应段处理措施。

(13) 灌浆结束标准。在灌浆规定压力下注入率小于0.4L/min时, 持续灌注60min或注入率小于1L/min, 继续灌注1.0h, 灌浆可以结束。

(14) 封孔。灌浆结束后, 采用分段压力灌浆封孔法封孔, 用灌浆泵压入水灰比0.5:1的浓水泥浆, 浓封完毕后, 待凝3d, 孔口上部空余部分采用粘土球扎实封孔。

3 灌浆效果分析

3.1 灌浆注灰量整理分析

防渗墙墙底帷幕灌浆单排共135个孔, 灌浆总进尺5925.8m, 水泥注入量260673.54kg, 平均单位水泥注入量102.16kg/m, 从单排帷幕灌浆Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序孔单位注入量情况来看:I序孔31个, 灌浆进尺671.95m, 水泥注入量99967kg, 平均单位水泥注入量148.77kg/m;Ⅱ序孔30个, 灌浆进尺635.8m, 水泥注入量67263.66kg, 平均单位水泥注入量105.79kg/m, 较I序孔平均单位水泥注入量降低28.9%;Ⅲ序孔74个, 灌浆进尺1243.9m, 水泥注入量93442.88kg, 平均单位水泥注入量75.12kg/m, 较Ⅱ序孔平均单位水泥注入量降低29.0%。由此可以看出, 防渗墙帷幕灌浆分三序施工各次序孔灌浆规律明显、变化较大。

3.2 检查孔压水试验分析

帷幕灌浆效果检查主要以钻孔压水试验为主, 共15个检查孔并报业主、设计、监理、地质部门同意, 经钻孔压水试验, 透水率最大值4.67Lu, 最小值0.80Lu, 满足设计小于5Lu的标准。

经过实验得出, 灌浆后透水率均小于5Lu, 说明帷幕灌浆后, 渗水通道已被堵塞, 灌浆效果较好。

4 施工质量控制

灌浆工程是地下隐蔽工作, 要从以下几个方面控制施工质量:

(1) 以设计要求为依据, 建立自己的施工质量保证体系, 制定管理制度, 并认真贯彻执行对各道重要工序进行自检和控制。

(2) 所有用于钻孔、冲洗、压水试验和灌浆的机械设备及仪表, 经监理工程师到现场查看后才能使用。

(3) 灌浆单元工程质量评定。对完成的工作由监理工程师进行质量评定, 防渗墙底部帷幕灌浆工程共划分为10个单元, 其中优良8个, 优良率80%, 评定等级为优良。