水利水电工程施工防渗墙及岩基处理 - 图文(4)

2019-03-27 18:23

2.施工布置及风、水、电供应

防渗墙施工前,要做好施工平面布置,其主要内容包括:施工平面布置,混凝土系统,泥浆系统,风水电系统以及场内交通,仓库等主要设施的平面布置。布置时要注意各部分相互间的关系,同主体建筑物施工的协调。,施工期渡汛的影响,防渗墙分期、分段施工的衔接等问题。

(1)供风 防渗墙按常规施工用风量不多,用于储浆池搅浆和造孔清孔换浆。一般供风量10m3/min左右。若现场无集中供风管路,可设置专用空压机(6~9m3/min)l~2台。

(2)供水 防渗墙施工用水可参考表2—5指标估算、供水管直径可取流速0.5~3m/s求得。水池用量约为日用水量的l/6~1/8,一般多为200~5OOm3。

(3)供电施工用电有照明用电和机械动力用电,可参照有关施工供电手册进行计算,设计时要充分考虑到防渗墙施工的连续性和突击性的特点,供电不能中断,要有备用电源。 3.建好施工平台和导向槽

施工平台要求平坦、坚固、稳定。平台地面应高于施工期地下水位2m,在坝和堰顶上施工时,施工平台应经过分析验算,保证稳定和满足施工场面的要求。一般宽度18~25m,在坝和堰顶上施工,顶宽以不小于20m为宜。平台上主要布置钻灌机械,泥浆系统和混凝土浇筑系统等。

钻灌机械因设备类型和施工方法可以“骑墙”布置,也可在防渗墙一侧布置,一般多采用一侧布

置形式,如图2—21所示。钻机安装在槽孔的一侧,平行防渗墙轴线设置4~6条轻轨(轨距762mm或6lOmm),钻机平台车可在轨道上移动;在槽孔的另一侧布置排渣,排浆系统,混凝土浇筑场地及场内交通运输道路等。

防渗墙开槽作业前,沿防渗墙轴线,设置宽度略大于防渗墙设计宽度的导墙,以形成导向槽,这是确保施工质量的重要环节。导墙的作用是: ①标定防渗墙的位置和范围,为钻机导向;

②锁固表层槽口,保持泥浆压力,防止槽壁坍塌并阻止废浆脏水倒流入槽; ③作为机械运行轨道水平基准与承重支点;

④用作吊放导管,安置钢筋笼和埋设仪表等的定位与支承。导向槽设置的好坏,关系着防渗墙施工的成败。

导墙内壁垂直,顶部保持水平,平行于防渗墙轴线。净宽略大于防渗墙设计宽度的4~6cm。导墙高一般为2m,底部高程一般应高出地下水位0.5m以上,以有利于维持槽壁的稳定。 导墙的材料有木结构、钢木结构和混凝土结构等,如图2—22所示。

导墙要求修筑在比较密实的土层上,如土层不好,须进行处理,

以免成槽时,土层形成的泥浆渗入槽内影响固壁泥浆的性能,影响施工质量。导墙完工后,再铺设钻机轨道和运输轨道,安装钻灌机械,作好风、水、电供应系统后即可开始挖槽作业。 (二)泥浆和泥浆系统 1.泥浆固壁原理

为了保证开槽筑墙过程中槽壁的稳定,常需采用特制的泥浆进行固壁。 泥浆固壁原理,如图2—23所示。

如图,槽壁上任意一点的土体在泥浆压力和地下水压力、土压力作用下的极限平衡条件为 P1=P2 (2-2) 即γeH=γh+[γ0a+(γw-γ)h]K (2-3) 式中P1——泥浆压力,kN/m2;

P2——地下水压力和土压力之和,kN/m2; t——泥浆表观密度,kN/m3; y——水表观密度,kN/m3; y。——土的表观密度,kN/m3; L——土的饱和表观密度,kN/m3;

K——土的侧压力系数,K=tg2(45-),其中为土的内摩擦角,初算时K≈0.5;

H——槽壁任意点距泥浆液面深度,m; a——地下水面距地表面的深度,m; h——槽壁任意点距地下水面的深度,m 。

在成槽过程中,泥浆所起的作用,除固壁作用外,尚有携砂作用,冷却和润滑作用。

由于泥浆具有较大的密度,对槽壁旋加的静压力,相当于一种液体支撑。泥浆可以渗入槽壁浅层,胶结成一层致密的泥皮,产生一种特殊的护壁作用,亦有助于维持槽壁的稳定。欧洲一些国家的工程经验指出:槽内泥浆液面如高于地下水位0.6m,就能防止槽壁坍塌;而日本的有关资料则认为最好在2m以上。事实上,应该具体情况具体分析,不同的地层条件、槽孔型式及泥浆特性,其结果是不完全相同的。 2.泥浆材料性能

由于泥浆的特殊重要性,对泥浆的性能、配比及施工过程中的质量控制,都有严格的规定。 泥浆材料主要分两种。一是膨润土,其性能指标一般都能满足固壁性能的要求,且制浆工艺比较简便。膨润土的性能指标要求参见表2-6。二是粘土,选用亲水性强,膨胀量大,分散性好,粘粒含量

大(一般大于50%)含砂量小(一般小于1%),塑性指数大于20%的优质粘土,其参考性能指标见表2-7。

具体选定泥浆的技术指标,必须根据具体工程对象的地质和水文地质条件,成槽方法和使用部位等因素综合确定。如在松散地层中,浆液漏失较严重,应选用粘度较大,静切力较高的泥浆;土坝加固补强时,为了防止坝体原有裂隙在泥浆压力作用下扩展或产生新的裂隙,宜选用密度较小的泥浆;在成槽过程中,泥浆因受压失水量大,容易形成厚而不牢的固壁泥皮,故应选用失水量较小的泥浆;粘土在碱性溶液中容易进行离子交换,有利于泥浆的稳定性,故应选用泥浆的pH值大于7为宜。但是,pH值也不能过大,否则泥浆的胶凝化倾向增大,反而会降低泥浆的固壁性能,一般pH值以7~9为宜。表2-8为不同地层中造孔泥浆的一般性能指标。

3.泥浆系统

施工现场建有较完备的泥浆系统,是保证防渗墙造}L质量的重要条件。泥浆系统主要包括:料堆(仓)、供水管路、量水设备、泥浆搅拌机、贮浆池、泥浆泵以及废浆池、振动筛、旋流器、沉淀池、

排渣槽等泥浆再生净化设施。泥浆系统组成部分、功能及主要设施见表2—9。 施工中的质量控制要注意以下几点:

1)在施工现场测定泥浆密度、粘度和含砂量,在试验室内进行胶体率、失水量(泥皮厚)、静切力等项试验,以全面评价泥浆质量和控制泥浆的技术指标。

2)防止违章作业,如严禁砂卵石和其它杂质与制浆料相混,不允许随意往槽中掺清水,未经试验的两种泥浆不允许混合使用。如遇槽壁严重漏浆时,要抛投与制浆土料性质一样的泥球。

3)尽量做到泥浆的再生净化和回收利用,以降低成本,保护环境,取得较好的经济效益和社会效益。泥浆如不回收利用,则其费用可占防渗墙总造价的15%以上。而根据已有的实践,在粘土、淤泥中成


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