1、堤身防渗锥探灌浆工程施工工法1.前言公司不断总结施工工艺的基本思路上结合工程本身的特点，采用充填式压力灌浆的方法，把浆液压送到地基的裂隙、断层破碎带中，进而提高被灌地层的抗渗性和整体性，改善地基条件，维持河流堤防稳定。2.工法特点2.1节约施工成本。该工法与帷幕灌浆等其他工艺相比，施工方便，施工进度快，成本较低。2.2堤身内的各种缝隙、孔洞，只要与注浆孔相通，均可被泥浆充填。灌浆后，堤身的完整性可得到改善。2.3灌浆结束后，泥浆压力消除，堤体的回弹反力使泥浆排水固结，达到应力平衡。泥浆固结后与周围土体结合密实。3.适用范围本工法适用于土坝、河流堤防上的防渗工作，达到提高被灌地层的抗渗性和整体性
2、，改善地基条件，保证水工建筑物安全运行的目的。4.工艺原理冲填式锥探压力灌浆是在一定压力作用下，泥浆在锥孔内产生张力。当张力达到一定值后土体开裂，泥浆随之充填。泥浆张力首先克服堤体内的最小主应力，沿着堤体最小主应力面即顺堤轴走向或簿弱带开成裂缝。如有孔穴等即被泥浆充填。当遇较密实的土体时灌浆受阻，孔口压力升高，即停止吃浆。泥浆灌入堤体内，沿簿弱应力面形成浆脉，以浆脉形式分布于堤体中。灌浆结束后，泥浆压力消除，堤体的回弹反力使泥浆排水固结，直到达成新的应力平衡。泥浆固结后与周围土体结合密实，从而起到堤身防渗的作用。5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程锥探灌浆施工工艺流程图5.2操作要点5
3、.2.1设计要求左右岸各布置2排钻孔，靠近迎水侧堤顶上布置，排距1.5m、孔距2.0m，梅花型布孔。根据已知地质资料及汛期险情分析确定孔深，灌浆孔进入堤基以下1.0m左右。注浆管上端孔口压力应小于0.05MPa，具体应根据各段试灌情况确定。灌浆土料及浆液物理力学性质的指标应符合规范要求。每米孔深每次灌浆量可根据灌浆试验成果及各孔实灌情况现场掌握。若已知洞穴很大，应适当增加灌浆量和提高浆液稠度。5.2.2造孔造孔的孔位、深度、孔径、钻孔顺序和孔斜等应按施工图纸要求和监理人指示执行。按设计要求布孔，然后按要求造孔。造孔必须按序进行，要求为3序。灌浆孔的开孔孔位与设计位置的偏差不得大于100mm。因
4、故变更孔位应征得监理人同意，并记录实际孔位。造孔应保证铅直，孔倾斜度不得大于孔深的2%。每个孔造孔前应严格调整机器上的水平仪，保证垂直下钻。对于经仪器检测孔倾斜度不满足要求的孔，应移动位置重新造孔。应用干法造孔，不得用清水循环钻进。造孔过程中允许倒入少量水或泥浆以湿润土体。5.2.3清孔由于本工法应用使用干法造孔,所以无需进行清孔，如果湿式钻孔使用时必须进行清孔处理。造好的孔以及清完的孔应采用装有砂子或碎土的塑料袋掩盖，防止已成的孔被破坏或堵塞。5.2.4制浆采用专用机械制浆。制浆材料为黏土，材料必须称量，称量误差应小于5%。土料等固相材料应采用重量称量法。浆液各项指标应按设计要求控制。承包人
5、应根据灌浆试验最终确定的浆液各项指标制浆，灌浆过程中浆液容重和输浆量应每小时测定1次并记录，浆液的稳定性和自由析水率10天测1次，如浆液发生变化，应随时加测。5.2.5灌浆灌浆顺序：应先灌靠迎水侧排孔，再灌下游侧排孔。灌浆时按顺序逐孔灌入。应采用分段灌注方法，由下至上，下套管分别灌注，段长可为510m。灌浆开始先用稀浆，经过35min后再加大泥浆稠度。若孔口压力下降和注浆管出现负压，应再加大浆液稠度，浆液的容重按承包人灌浆试验和监理人批准的技术要求控制。在灌浆中，应先对第一序孔轮灌，采用“少灌多复”的方法。待第一序孔灌浆结束后，再进行第二序孔，第二序孔灌浆结束后，再进行第三序孔。5.2.6灌浆
6、控制灌浆综合控制是保证灌浆期间堤身安全和灌浆质量的重要措施。应按监理人批准的综合控制方案施行于灌浆过程的始终。灌浆综合控制包括：灌浆量控制、灌浆压力控制、横向水平位移控制等。两次灌浆间隔的时间应通过现场灌浆试验确定，但不应少于5天。灌浆压力应通过现场灌浆试验确定，选定的灌浆压力应保证灌浆过程中堤身安全和灌浆施工质量，孔口压力应控制在设计最大允许灌浆压力以内。在灌浆过程中，出现裂缝、冒浆、串浆、机械故障等问题时，承包人应分析原因并按土坝灌浆技术规范处理，处理方案应报送监理人审批。5.2.7灌浆时坝体的安全监控措施为保证堤防灌浆质量和堤防安全，检验灌浆效果，灌浆过程中应有观测人员负责观测工作，全面
7、控制灌浆质量，及时发现和解决问题。堤身变形观测分水平位移（横向、纵向）、竖向位移（沉陷）和堤身表面变形观测等。 横向水平位移观测。可沿堤线方向每隔1020m设一组观测标点，每组至少分别在堤顶上、下游堤肩处各设一个观测标点。在灌浆期间，每天观测12次，非灌浆期间，每5天观测1次。 竖向位移观测。竖向位移桩应与水平位移桩结合，并同时进行观测，以便进行资料分析。在灌浆前，至少应观测2次。在灌浆期间，每天观测12次，非灌浆期间，每5天观测1次。 堤身表面变形观测。为掌握灌浆对堤身断面的影响，可在河槽段和有严重隐患的堤段，参照本条的规定进行堤身表面变形观测。5.2.8封孔当浆液升至孔口，经连续复灌3次不
8、再吃浆时，即可终止灌浆。当长期达不到结束标准时，应报请监理人共同研究处理措施。当每孔灌完后，待孔周围泥浆不再流动时，将孔内浆液取出，扫孔到底，用直径2030mm、含水量适中的粘土球分层回填捣实。7.质量控制措施7.1质量控制要求7.1.1工法执行土坝灌浆技术规范7.2质量控制措施7.2.1建立健全质量保证体系，严格把关克服质量通病，执行三检制，即初检、复检、终检制度。合格后报建设方及监理工程师验收。7.2.2为保证堤防灌浆质量和堤防安全，检验灌浆效果，灌浆过程中应有观测人员负责观测工作，全面控制灌浆质量，及时发现和解决问题。7.2.3在注浆管上端安装压力表，在灌浆过程中，应及时观测压力变化，并
9、及时注意记录瞬时最大压力，对照大堤位移，合理控制灌浆压力。7.2.4白蚁洞冒浆，应先在冒浆口压砂堵塞洞口，再继续灌浆。7.2.5坝顶和坝坡冒浆，应立即停灌，挖开冒浆出口，用粘性土料回填夯实。钻孔周围冒浆，可采用压砂处理，而后再继续灌浆。7.2.6当第一序孔灌浆时，发现相邻孔串浆，应加强观测、分析，如确认对坝体安全无影响，灌浆孔和串浆孔可同时灌注，如不宜同时灌注，可用木塞堵住串浆孔，然后继续灌浆。7.2.7由于泥浆压力作用，坝身可能会出现裂缝，这时应尽量加大浆液浓度，采用慢灌、停停灌灌的方法。若遇裂缝中积水排不出去时，要设法挖沟把水引出去，灌浆结束后，裂缝表面要加土回填夯实或等裂缝自然固结后视具
10、体情况再处理。 8.安全措施8.1 安全生产目标8.1.1 施工现场死亡事故为“0”；8.1.2 无火灾、管线、设备等重大事故；8.1.3 无员工、社会、业主相关方面的投诉8.2 安全保证体系图8-1 安全组织机构图8.3 安全管理保证措施8.3.1组织保证建立健全安全管理机构。项目部安全机构设有安全领导小组、质量安全部和专兼职安全员。安全领导小组组长由项目部经理兼任，副组长由技术负责人担任，成员由各部门负责人组成；配备一名专职的负责安全文明施工管理人员；安全生产处是专职的安全管理机构，配备有一名负责安全工作的领导和三名专职的安全员；在各部门和各施工队内设专兼职安全员，安全员持证统一服装上岗，
11、保证项目安全目标的实现。8.3.2技术措施项目部总工程师依照国家颁布的安全生产法规、政策，结合生产实际，负责组织编制项目安全生产技术措施计划，报监理工程师批准实施；安全生产技术措施计划主要内容：包括以改善劳动条件和作业环境，防止工伤事故，预防职业病和职业中毒为主要目的的一切技术组织措施；日常施工项目安全措施由班组长或班组技术人员在危险预知中交底，并填写危险预知表。一般施工项目安全技术措施或作业指导书由技术人员编制，技术负责人审批，作业层技术人员交底后执行。重大和危险施工项目的安全技术措施或作业指导书，由项目部技术部门编写，总工程师审批，并由项目部技术部门交底，技术、安全部门现场监督落实。执行安
12、全技术交底制度，安全技术交底由技术人员组织作业人员开会交底，并负责填写单项工程安全技术交底表。8.3.3应急预案项目部及工地建立安全值班制度，设值班电话并保证24 小时轮流值班。如发生生产安全事故立即上报，具体上报程序如下： 现场第一发现人 现场值班人员 现场应急救援小组组长 公司值班人员 公司生产安全事故应急救援小组 向上级部门报告。 生产安全事故发生后，应急救援组织立即启动如下应急救援程序：图8-2 应急救援程序图8.4 现场作业安全措施8.4.1施工现场准备场地平整，并沿钻孔位置开挖沟槽和集水坑。清除场地内的障碍物。水、电、道路、排水准备就绪。标定孔位，并进行复测。8.4.2钻机就位后，
13、对钻机及其配套设备，应进行全面检查，如钢丝绳、浮吊车、钻头、泥浆泵、水泵及电气设备等是否完好正常；钻机安设必须平稳、牢固，钻架应加设斜撑或缆风绳。钻机平台和作业平台应搭设坚固牢靠，杂物及障碍物应及时清除；8.4.3电源线路、电箱接线正确，绝缘可靠，接地牢固，触电保护器灵敏有效，电源容量和导线截面符合钻机说明书和安全用电规范的要求。 8.4.4钻机应装有钻深限位的报警装置。 8.4.5如遇卡钻时，应立即切断电源，停止下钻，未查明原因排除故障前，不准强行启动。 8.4.6钻孔中，发现紧固螺栓松时，应立即停机，重新紧固后方可继续作业。 8.4.7钻孔作业中，应有专人负责电缆，如遇停电，应将各控制器放
14、置零位，切断电源，将钻头接触地面。 8.4.8在灌浆过程中，如遇单孔吃浆量过大，承包人须采取“少灌多复”的处理办法直至灌浆饱满，不得留下隐患。8.4.9严格进行灌浆综合控制是保证灌浆期间堤身安全和灌浆质量的重要措施。应按监理人批准的综合控制方案施行于灌浆过程的始终。9.环保措施9.1 加强环保机构，添置环保器械、设备，成立环保室，负责整个工程内的环保工作，生活用水净化器及污水净化药物。9.2 重视环保工作和制定检查制度及奖罚措施，施工前，制定详细的施工期间环境保护方案，包括施工现场所必须的排泄系统、照明灯光、护板、围墙、栅栏、警示信号标志和保护措施等。9.3加强环保学习和宣传（1）购买环保书籍
15、，加强学习环保知识、法律法规，开展环保知识宣传提高全体员工的环保素质。（2）以板报、简报、宣传标语的宣传形式开展环保宣传工作。9.4建立创建安全文明施工样板工地领导小组，全面开展创建环保施工活动。做到“两通三无五必须”。9.5加强宣传教育，提高全体施工人员对文明施工重要性的认识，不断增强文明施工意识，使文明施工逐步成为全体施工人员的自觉行为，讲职业道德，扬行业新风。9.6在制定职业健康安全、质量管理文件时，一并考虑文明施工的要求，将文明施工的精神融汇于职业健康安全、质量的管理工作中去。9.7由经理组织施工程技术部、质量安全部的有关人员制定文明施工的管理实施细则，每周由管理监督机构按实施细则进行
16、检查并把文明施工检查情况在生产会上向各有关单位通报，提出进一步的整改措施。9.8注重施工现场的整体形象，科学组织施工。对现场的各种生产要素进行及时整理、清理和保养，保证现场施工的规范化、秩序化。910.效益分析10.1 经济效益10.1.1 较之预计工期缩短1/5 1/3，提高了工效，加快工程进度。10.1.2 较之截渗，背河做反滤等传统做法节约人工费及管理费用 20%-30%。10.1.3较之传统做法节约机械及措施费用20%-30%；10.1.4 直接经济效益分析1、在滁河防洪近期治理工程驷马山分洪道工程中应用了本工法，产生效益分析如下：设备及措施费用节约成本为1万元左右；如果采用截渗，背河做反滤传统的方法施工，经当时市场询价，该分项工程需花费近10万元左右，而采用本工法累计费用约在7.164万元，节约成本为2.8万元。共节约费用为：1+2.8=3.8万元。10.2 工期方面施工效率高，施工作业时间显著缩短，为下步工序的提前跟进创造了条件。10.3 社会效益10.3.1本工法对堤防进行加固，可有效防止事故的发生，通过较小的人力和物力提高被灌地层的抗渗性和整体性，改善地基条件，维持河流堤防稳定，从而带来巨大的经济效益和社会效益。
