透水性地层岩化法防渗处理
导语
岩化法就是在水泥浆中添加岩化剂,形成具有一定强度和良好流变性的胶泥状物质,采用高压灌注方法挤入透水性地层中,迅速硬化,从而达到防渗堵漏目的的施工方法。
本文摘自福建省工程建设地方标准DBJ/T13-350-2020《透水性地层岩化法防渗堵漏处理技术标准》第六章《透水性地层岩化法防渗处理》。该标准2020年12月31日发布,2021年9月1日实施,适用于水利水电、房屋建筑、公路、铁路、市政、地铁工程深度小于24米的透水性地层防渗处理或堵漏处理的施工与质量验收,其它工程透水性地层的防渗或堵漏处理可参照执行。
6透水性地层岩化法防渗处理
6.1 一般规定
6.1.1 透水性地层防渗处理应根据水文地质情况、开挖支护方式、地表环境要求等条件制定处理方案,经审批后执行。
6.1.2 透水性地层进行防渗施工之前,有条件时应进行降水作业;施工区域及影响范围内地表沟谷及坑洼地带的积水对施工造成影响时,应采用疏导、沟排等措施,废弃的坑洞、孔洞等应填实并封闭,防止地表水影响。
6.1.3 岩化法注浆施工时,应根据地层的水压力、注浆速率、地表变化等情况进行参数调整和工艺完善,确保防渗效果。
6.1.4 台秤、压力表、流量计、密度计、自动记录仪等钻孔注浆的计量机具,应定期进行校验或检定,保持量值准确。
6.1.5 岩化法注浆过程中应做好记录并加强监控量测,当围岩、支护结构或拟建建筑物、构筑物发生较大变形等异常情况时,应采取以下应急措施:
1 调整注浆材料配比,缩短材料凝胶时间;
2 对薄弱区域(变形、窜冒浆)进行局部封堵和加固;
3 调整施工工艺,采用降低注浆压力或间歇式注浆,直至施工结束。
6.1.6 透水性地层开挖施工前,应采取超前钻孔并配备足够的排水设施等防范突水和涌水的措施。
6.2 施工
6.2.1 施工准备应符合下列要求:
1 做好施工场地“三通一平”,清除地面和地下可移动材料障碍,合理安排注浆施工等机械位置,防止施工机械失稳;
2 依据设计图纸要求做好基线、水准点、轴线桩位、设计孔位置的测量放样与复核;
3 布置冒浆处理设施及集浆坑,落实废水、废浆处理与回用系统;
4 按照相关规定要求做成品、半成品、构配件进场验收及复检;
5 按照施工组织设计要求配置相应施工机械设备、必要的观测、检测设备;
6 妥善安排存放水泥、注浆控制材料、土工布、管材等施工材料,避免材料受潮结块,按照规定布置防火措施;
7 布置抬动观测点和观测装置。
6.2.2 钻孔应符合下列要求:
1 施工前应严格按照设计要求进行注浆孔位的测量放样,并保护控制点。钻孔前应对每个孔位进行放样和复核,孔位偏差应小于20mm;
2 注浆孔距离已有建筑物、构筑物不得小于5m ,并保留施工空间不小于3m;
3 透水性地层采用冲击式或回转式钻机钻孔;
4 钻孔孔位与设计孔位允许偏差为士50mm,钻孔垂直度允许偏差为±1%。
6.2.3 钻孔注意事项:
1 在钻进过程中,钻机操作负责人做好孔深、回水颜色、土层情况及各种异常情况等原始施工记录。并按技术要求钻至设计孔深;
2 如有地下预埋的管线和地下装置要避开,应重新调整孔位;
3 钻孔过程中若遇见软土层塌孔严重时及时调整钻孔方式,可将清水改用膨润土的泥浆循环水。
6.2.4 注浆管的制作应符合下列要求:
1 注浆管采用直径为32mm的无缝钢管;
2 根据地层及设计要求,钢管按照4m~6m均匀分段,每段距管底约80cm沿管周均匀打三个Φ10mm注浆孔;管中部距管底200cm沿管周均匀打三个Φ10mm注浆孔以向局围岩层注浆;
3 注浆管前端至少200mm长度做成锥形。溢浆孔直径不小于8mm,溢浆孔间距可以按照300mm梅花型布置;
4 在每段钢管孔底安装分隔器,阻隔膜袋至少离开毎段钢管底部50cm以上。
6.2.5 注浆管安装应符合下列要求:
1 吊装注浆装置时,确保钢管的中心线与轴线位置吻合;
2 注浆管安装时,预留0.5m~1m 露出孔口,用于下一截管道的连接。
6.2.6 验孔和清孔应符合下列要求:
1 根据钻头和钻杆到断钻孔深度,当钻孔达到设计要求后立即停止钻进;
2 遵水性地层验孔应采用丈量钻杆和钻头的方法进行孔深和孔径的检测;
3 验孔结束后,立即清理孔内钻渣并进行注浆管的安装。
6.2.7 注浆开始前,应对水泥浆管路和岩化剂溶液管路分别进行压水检验,试验压力不小于设计注浆压力。
6.2.8 管路压水检验合格之后应进行压稀浆试验,检验系统联动与岩化剂添加的开闭系统,同时检验地层的吸浆情况,压力同样不小于设计淮浆压力并且时间不少于5min。
6.2.9 注浆全程应注意观察工作面和管口情况,发现串冒浆和围岩松动时,及时进行加固和封堵。
6.2.10 注浆过程中,应实时观测注浆压力和注浆量的变化,发现异常情况及时调整。
6.2.11 注浆过程中,注浆应遵循隔孔注浆的原则进行。
6.2.12 根据钻孔深度和地层构造选用一次注浆或者分段注浆工艺。
6.2.13 分段注浆时应按下列要求进行:
1 每完成一段注浆后,应及时对注浆管内的水泥浆进行清理;
2 使用机械或者高压水等方式破坏分隔器,再进行下一段注浆直至注浆结束。
6.2.14 因故中断,间断时间应小于浆液的初凝时间。当间断时间已经大于浆液的初凝时间,要根据设计要求进行补钻孔和注浆。
6.2.15 受水文地质等多方而因素影响,阻隔模袋注浆应结合压力和注浆量进行控制。注浆量达到设计用量或者注浆压力达到设计压力后停止注浆,模袋注浆压力设定在0.2MPa~0.5MPa。
6.2.16 应配备即时通讯工具,根据压力情况及时调整注浆流量、压力和岩化剂添加比例。
6.2.17 施工结束标准应符合下列要求:
1 采用注浆压力为控制指标时,当注浆压力达到设计压力,进浆率下降到2L/ min以下并且稳定5分钟后可结束注浆;
2 采用注浆量为控制指标时,注浆量达到设计注浆量后可以结束注浆;
3 如果周边发生抬动超过1cm并且注浆压力急剧增大,应立即停止注浆施工并进行防渗加固效果检测,根据检测结果采用相应的应对措施。
6.3 效果检验
6.3.1 透水性地层岩化法防渗处理应采用压水试验法进行注浆效果检查,并结合实际效果综合评价防渗处理效果。
6.3.2 压水试验检验点的布置应符合下列要求:
1 钻孔和注浆过程中出现异常情况的部位;
2 地层情况复杂,可能对注浆质量产生影响的部位;
3 根据施工过程,需要进行补强施工的部位;
4 按照预定的抽样方案选定的检测点。
6.3.3 压水试验检验点的数量应满足岩化法透水性地层防渗处理设计要求。当设计无具体要求时,检验点的数量为施工钻孔数的10%,且不宜少于6点。
6.3.4 压水试验质量检验应在岩化法施工固结体强度达75%以上或注浆结束7d后进行。
6.3.5压水试验不合格的薄弱区域重新钻孔进行补充注浆,直至所有检查结果满足设计要求的防渗等级。
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