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三管法高喷在湘祁水电站一期围堰高喷施工中应用(梁得志)

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1 湖南湘祁水电站一期枯期围堰 三管法高压摆喷施工技术

中国水电三局有限公司基础分局 梁得志

摘要：从三管法高压摆喷灌浆在围堰防渗中的施工流程、技术参数等施工工艺等做了介绍，并对其施工要点，施工难点及处理对策进行了详细的分析， 最后对其质量检测方面进行了论述，以成功满足基坑抽排水的目的。 关键词：三重管法 高压摆喷 难点、对策 引言： 1、三重管高压摆喷成墙隔水施工技术是高压喷射注浆法的一种，它利用钻机成孔，然后将装有两个对称布置喷嘴的三重喷管置设计孔深，在提升并旋摆喷嘴的同时，以20 MPa～4O MPa的压力将浆液和水从喷嘴中喷出，形成高压射流层，使受到冲击破坏的地层与浆液搅拌混合，形成一扇形的复合体，通过在围堰轴线连续布孔，使扇形复合体首尾相接，形成一道密闭的高喷防渗墙，从而达到隔水的功能。这种工艺在围堰的防渗应用较广，并已形成了较为成熟的、完整的工艺。 2、湖南湘祁水电站一期枯期围堰结合部分全年围堰的结构形式，原始覆盖砂卵砾石厚度为1m~15m不等，且当地采砂船开采严重，原始覆盖层已被破坏，围堰上部为人工、机械填筑粘土，施工时段气候多雪、多雨，施工难度、强度大。 一、施工工艺 1.1 灌浆孔布置 高喷防渗墙轴线与围堰轴线平行，单排孔布置， 孔距1.2m，搭接方式采用人字形折线搭接，搭接角140°，摆角30°。见图1.1-1 1.2 施工工艺流程 造孔采用MZ-200型潜孔钻机，并跟入套管，强风清孔，清孔合格后下入特制PVC管护壁，拔管机起拔套管，高喷台车就位，孔口进行试喷检查，下入喷管 2

搭接角140O I序孔 II序孔 I序孔

摆角30O

至设计孔深开始摆动静喷，待孔口返出浆液，送水、送风，当孔口返浆达到设计要求时正常提升喷管，喷射过程中定时检测原浆、返浆比重、控制风压、水压。施工工艺流程见图1.2-1 图1.1-1

图1.2-1 施工准备

搭设水泥平台 测量放孔

钻机就位开孔 复核孔位 跟管钻进至设计深度 终孔验收 下入特制PVC管 高喷台车就位 高压水泵准备 高压水准备

空压机准备 水泥浆制备 水泥浆输浆系统 孔口试喷

下入喷管 喷射提升 高喷结束 返浆利用

孔口地面陷坑回填 移至下一孔位 3

1.3 主要技术参数 1)、孔距1．2 m，底部深入基岩0.5m~1.0 m，上部与黄土层搭接0.5m~2m。2)、灌浆材料为P、O32．5复合水泥。水灰比≥1：1。 3)技术参数： a．高压水压强：30MPa～40MPa，排量：70 L／min～80 L／min； b．气流压强：0．6 MPa～0．8 MPa，排量：0.8 m3／h ~1.2m3／h； c．水泥浆液压强0．2 MPa～1.0 MPa，排量：60 L／min~ 80 L／ min，进浆比重≥1.5kg/L,回浆比重≥1.2kg/L； d．提升速度：10～20cm/min e．摆喷夹角：30； e. 钻孔孔径：146mm。4)误差要求：浆液比重不大于0．1，钻孔偏差不大于5cm ，钻孔垂直度小于0．5％。 二、施工要点 1)、施工必须分两序孔间隔进行钻孔和灌浆，且两序孔摆喷夹角方向相反。2)、孔位布置应保证第一序孔形成的扇形薄墙与第二序孔形成的扇形薄墙能够有效搭接。 3)、摆喷角度的控制：将摆喷夹角与起摆角(即摆喷夹角的始边与喷射孔中心连线所夹的锐角)化做转盘圆上的弧度，分别标记在转盘上，通过调整 凸轮与转盘之间连杆的长度来控制摆喷夹角。 4)、在下喷射管的过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，用胶带将喷嘴包住，试喷后边射水边插管。 5)、当喷射管达到预定地层后，先送空气、高压水，再将水泥浆，送入孔中静喷少倾，待孔口回浆比重达到1.2kg/L以上后开始提管，连续进行，若孔口回浆比重小于1．2kg/L时即降低提速或停止提升。 6)、由于水泥浆液与土混合浆液均有析水作用，注浆孔均有不同程度的收缩，在邻近孔施工时，应进行孔深空穴回灌。 7)、在喷射过程中，观察回浆的情况，以了解土层情况、喷射注浆的效果及技术参数是否合理。回浆量为注浆量的2O％左右为正常现象。如回浆过大，则可采取减少注浆量、加快提升及提高喷射压力等措施。 三、施工难点及对策 4

3.1 主要施工难点 湖南湘祁水电站一期枯期临时围堰施工中主要存在的难点问题是因当地采砂船采挖，现围堰覆盖层因非原始地址覆盖层，地址发生重大的变化。主要问题孔段出现在下游围堰弯弧与纵向连接段及其上游横向与纵向连接段，因此地段靠近于河床中部，原始覆盖层相对而言较深，故开采也极为严重，原本较为密实的砂砾石层，无论从施工过程判断或是基坑内明显的较大的卵石堆来看，现均变得疏松，且很明显也存在着极为重大的渗漏通道。（现场采砂照片如下）

照片3.1-1 照片3.1-2 5

3.2 难点问题主要施工过程及处理对策 3.2.1 施工过程特殊现象 在本工程施工过程中，特别是上、下游弯弧段及其纵向连接段（ZW-200#～ZW-217；SHW-150#-SHW-176#）。主要存在施工现象为在造孔、灌浆施工过程中，施工孔段基坑内、外存在着严重的“开锅”现象（即由于施工用风沿着覆盖层渗漏通道窜出，现场图片3.2-1），但“开锅”处并无冒浆现象。且孔口亦部返浆。分析因为地址条件发生重大变化，采砂船采挖严重，孔内存在的大的裂隙及其渗漏通道，因孔口无法正常返浆，可能孔内还有较大的“空洞”故耗浆量比较严重。如在2009年12月10日施工的ZW-207#孔，孔深为8.7m，总耗灰量为5880kg，单耗量为1633.33kg/m。另外一普遍存在的现象为在I序孔的造孔施工过程中，孔内返水量也特别大。 照片3.2.1-1

3.2.2 难点问题处理手段 针对这一特殊地址条件，结合现场实际情况，在采取延长静喷时间、降低提升速度、加大浆液密度等常规处理办法无果后，采取了孔内添加水玻璃的方 6

法进行处理，取得了行之有效的效果。因孔口处为填筑粘土，无法从孔口加入外加剂，为此，特为本项目施工投入水玻璃泵一台，针对特殊孔段，接入风管向孔内加入外加剂，与“风”管结合穿插使用。如2010年1月3日在早上未进行灌浆施工时，因基坑内外压力差较大，在上游堰体（D点附近）拐点处发现有明显的大的汩汩的清澈水流涌出。故在施工ZW-6#孔时加入水玻璃1000kg,细砂800kg，本孔孔深为12.8m，喷射长度10.8m,总耗灰量为19500kg，单耗量为1805.56kg/m。在连续施工完ZW-4#孔、ZW-2#孔后，此渗漏处明显已经堵住。不再渗漏，取得了良好的处理效果。 3.2.3 特殊孔段明细表 特殊孔段处理情况明细见表3.2.3-1，3.2.3-2，纵向围堰基本上所有的I序孔均进行添加水玻璃的手段进行了处理，共计耗用外加剂25670kg，在此不在列表说明。 表3.2.3-1 下游围堰特殊孔段处理情况

序号 孔号 孔深 (m) 喷射 长度 (m) 水泥耗用量 （kg） 平均单位水泥用量（kg/m）

特殊情况及处

理

1 XHW-145 7.4 3.4 6300.0 1852.94 水玻璃300kg 2 XHW-147 7.4 3.4 5670.0 1667.65 水玻璃300kg 3 XHW-149 7.5 3.5 6825.0 1950.00 水玻璃250kg 4 XHW-151 7.5 3.5 5775.0 1650.00 水玻璃1000kg 5 XHW-167 7.6 4.8 4095.0 853.13 水玻璃300kg 6 XHW-169 7.5 4.9 6300.0 1285.71 水玻璃50kg 7 XHW-171 7.8 5.1 7560.0 1482.35 水玻璃100kg 8 XHW-173 8.0 5.1 6142.5 1204.41 水玻璃300kg 9 XHW-177 7.8 5.2 7560.0 1453.85 水玻璃100kg 10 XHW-183 8.4 5.1 7297.5 1430.88 水玻璃300kg 11 XHW-191 8.0 5.3 7665.0 1446.23 水玻璃200kg 12 XHW-193 8.1 5.8 7665.0 1321.55 水玻璃300kg 13 XHW-195 8.0 5.3 6615.0 1248.11 水玻璃100kg 14 XHW-199 8.2 5.6 6930.0 1237.50 水玻璃300kg 15 XHW-201 8.1 6.3 8715.0 1383.33 水玻璃300kg

合计：15孔 117.3 72.3 101115.0 21467.6 3300 7

上游横向围堰特殊孔段理情况 序号 孔号 孔深 (m) 喷射长度 (m) 水泥耗用量 （kg） 平均单位水泥用量 （kg/m） 特殊情况及处理 1 SHW-114 11.6 9.6 2908.0 302.92 水玻璃450kg 2 SHW-115 11.7 9.7 3512.0 362.06 水玻璃500kg, 细砂0.5m2 3 SHW-116 11.8 9.8 2819.0 287.65 水玻璃180kg 4 SHW-118 11.8 9.8 3078.0 314.08 水玻璃150kg 5 SHW-119 12.0 10.0 4235.0 423.50 水玻璃800kg 6 SHW-120 12.0 10.0 3018.0 301.80 水玻璃200kg 7 SHW-121 12.1 10.1 6247.5 618.56 水玻璃400kg 8 SHW-122 12.0 10.0 2780.0 278.00 水玻璃300kg 9 SHW-123 12.0 10.0 6300.0 630.00 水玻璃450kg 10 SHW-124 12.0 10.0 2812.0 281.20 水玻璃250kg 11 SHW-125 12.1 10.1 6352.5 628.96 水玻璃800kg 12 SHW-126 12.1 10.1 2510.0 248.51 水玻璃150kg 13 SHW-127 12.2 10.2 5985.0 586.76 水玻璃850kg 14 SHW-128 12.4 10.4 3108.0 298.85 水玻璃200kg 15 SHW-129 12.2 10.2 8242.5 808.09 水玻璃600kg 16 SHW-130 12.2 10.2 3210.0 314.71 水玻璃150kg 17 SHW-131 12.4 10.4 5722.5 550.24 水玻璃800kg 18 SHW-132 12.4 10.4 4080.0 392.31 水玻璃480kg 19 SHW-133 12.5 10.5 5617.5 535.00 水玻璃400kg 20 SHW-134 12.3 10.3 4678.0 454.17 水玻璃250kg 21 SHW-135 12.4 10.4 5722.5 550.24 水玻璃200kg 22 SHW-136 12.4 10.4 4312.0 414.62 水玻璃300kg 23 SHW-137 12.4 10.4 7035.0 676.44 水玻璃400kg 24 SHW-138 12.5 10.5 5880.0 560.00 水玻璃300kg 25 SHW-139 12.5 10.5 7350.0 700.00 水玻璃480kg 26 SHW-140 12.4 10.4 5145.0 494.71 水玻璃300kg 27 SHW-141 12.5 10.5 7612.5 725.00 水玻璃450kg 28 SHW-142 12.3 10.3 5112.5 496.36 水玻璃100kg 29 SHW-143 12.4 10.4 12378.5 1190.24 水玻璃550kg 30 SHW-144 12.4 10.4 4872.5 468.51 水玻璃200kg 31 SHW-145 12.4 10.4 5407.5 519.95 水玻璃400kg 32 SHW-146 12.4 10.4 4278.0 411.35 水玻璃250kg 33 SHW-147 12.5 10.5 12780.0 1217.14 水玻璃450kg 34 SHW-148 12.4 10.4 3012.0 289.62 水玻璃180kg 35 SHW-149 12.5 10.5 16450.7 1566.73 水玻璃450kg 36 SHW-150 12.5 10.5 6300.0 600.00 水玻璃800kg 37 SHW-151 12.4 10.5 8360.3 796.22 水玻璃480kg

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2024年一级建造师考试《水利水电工程管理与实务》真题与答案

2024年一级建造师考试《水利水电工程管理与实务》真题与答案

2024年一级建造师考试《水利水电工程管理与实务》真题与答案1.【单选题】以提高岩体的整体性和抗变形能力为目的的灌浆技术称为（）A. 帷幕灌浆B. 接触灌浆C. 回填灌浆D. 固结灌浆（江南博哥）正确答案：D参考解析：固结灌浆用浆液灌入岩体裂隙或破碎带，以提高岩体的整体性和抗变形能力的灌浆。

2.【单选题】上游坝面单位宽度作用面上的静水压力为（）水的重度为9.80kN/mA. 4410.0kNB. 5880.0kNC. 6002.5kND. 12005.0kN正确答案：C参考解析：P=1/2×9.8×35²=6002.53.【单选题】在渗流作用下，黏性土土体发生隆起、断裂和浮动的现象，称为（）A. 管涌B. 流土C. 接触冲刷D. 接触流失正确答案：B参考解析：在渗流作用下，黏性土土体发生隆起、断裂和浮动的现象，称为流土。

4.【单选题】水库的总库容指（）A. 最高洪水位以下的静库容B. 设计洪水位以下的静库容C. 防洪限制水位以下的静库容D. 防洪高水位以下的静库容正确答案：A参考解析：总库容。

指最高洪水位以下的水库静库容。

5.【单选题】水利工程施工常用的水准仪，按精度不同划分为（）个等级。

A. 2B. 3C. 4D. 5正确答案：C参考解析：水准仪按精度不同划分为4个等级。

6.【单选题】地质构造中的背斜属于（）A. 倾斜构造B. 水平构造C. 褶皱构造D. 断裂构造正确答案：C参考解析：褶皱构造是指组成地壳的岩层受构造力作用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造，其基本类型包括背斜和向斜两种。

7.【单选题】水库遇大坝的设计洪水时，在坝前达到的最高水位称为（）A. 防洪限制水位B. 设计洪水位C. 正常高水位D. 防洪高水位正确答案：B参考解析：设计洪水位指水库遇大坝的设计洪水时，在坝前达到的最高水位。

8.【单选题】关于坝底浮托力和渗透压力的说法，正确的是（）A. 浮托力是由上游水深形成的，渗透压力是由上下游水位差形成的B. 浮托力是由下游水深形成的，渗透压力是由上下游水位差形成的C. 浮托力是由上下游水位差形成的，渗透压力是由上游水深形成的D. 浮托力是由上下游水位差形成的，渗透压力是由下游水深形成的正确答案：B参考解析：浮托力是由下游水深形成的，渗透压力是由上下游水位差形成的。

土谷塘航电枢纽电站厂房围堰高喷试验报告2013.10.10

土谷塘航电枢纽电站厂房围堰高喷试验报告2013.10.10

湘江土谷塘航电枢纽工程围堰高压旋喷试验报告1 工程概述湘江土谷塘航电枢纽工程大坝上下游围堰及厂房纵向围堰基础防渗采用高压旋喷防渗墙，成墙厚度不小于0.8m，墙顶高程为53.5m，施工时围堰高出河流常规水位，以保证墙体内浆柱压力，确保防渗质量。

其中分为上坝线上游围堰、下坝线上游游围堰和下坝线下游围堰，以及厂房纵向围堰，施工轴线长度根据现场实际需要填筑。

2 地层情况上游围堰河床高程45.9～47.2m，河床砂卵砾石厚1.5～5.0m。

下伏基岩为第三系1）紫红色薄层状粉砂质泥岩、厚～中厚层状泥质粉砂岩、青灰霞流市组茶山坳段（E2+3x色钙质砂岩局部夹泥灰岩、细砂岩等，基岩出露高程42.7～45.5m。

下游围堰河床高程45.8～47.3m，河床砂卵砾石厚1.0～3.0m。

下伏基岩为第三系1）紫红色薄层状粉砂质泥岩、厚～中厚层状泥质粉砂岩、青灰霞流市组茶山坳段（E2+3x色钙质砂岩局部夹泥灰岩、细砂岩等，基岩出露高程43.2～45.1m。

纵向围堰河床地面高程45.6～47.0m，河床砂卵砾石厚0.7～4.25m。

下伏基岩为第三系霞流市组茶山坳段紫红色薄层状粉砂质泥岩、厚～中厚层状泥质粉砂岩、青灰色钙质砂岩局部夹泥灰岩、细砂岩等，基岩出露高程44.3～45.4m。

3 施工依据（1）《土谷塘航电枢纽工程大坝及厂房围堰设计技术文件》。

（2）《水电水利工程高压喷射灌浆技术规范》（DL/T5200-2004）。

（3）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2001）（4）《湘江土谷塘航电枢纽工程围堰高压旋喷生产性试验灌浆施工方案》。

4 试验目的及选址（1）高压喷射灌浆试验在围堰正式施工前，在施工轴线具有代表性的上游段选取一段作为高喷灌浆试验段，试验目的是通过高喷灌浆试验，检验在设计技术参数条件下高喷防渗墙的施工效果，验证确定合理的技术参数、孔距、施工方法以及机具设备组合、劳动力配置等，为规模性施工提供依据，指导下一步大规模高喷灌浆施工。

土谷塘前期土石围堰高喷灌浆施工

土谷塘前期土石围堰高喷灌浆施工

大、 施 工工期 紧、 天气条件非 常不利 的情 况下按 时完成 了高喷防渗墙施 工。文章对此进 行 了介 绍。
【 关键词 】 土谷塘 围堰防渗 高喷灌浆
一
１ 工程概况
土谷塘 航 电枢 纽工程 坝 址位 于湘 江干 流 中游 的 衡 南县 云集 镇 附近 ， 是湘 水 干流梯 级 开发 的第六 级 ， 其 上衔 近尾 洲水 电站 ，下 接 大源 渡航 电枢 纽 。坝址
含 沙量 少 ， 级 配差 ， 不利 于高 喷防渗 体 的形 成 。
３ 高喷灌浆施工
３ ． １ 灌 浆 设 备 及 人 力 资 源 配 置
１ ４ ６ ｍ ｍ。孔位 放样 后 ， 钻 机就 位 ， 调 整钻 机呈 水平
状态 ， 稳 固后 方可 开孔 ， 开孔孔 位与 设计孔 位 的偏差 不大 于 ５ ｃ ｍ。高喷 钻孔 分 三序 进行 ， 孔 深参 考施 工
期 围堰于 ２ ０ １ ２年 ｌ ０月下河 ，导 流标 准选 用 期 低 水 围堰按 照进 度 安排 要 在 １月 ２ ５日完 成基 坑
抽水 ， 要求 １月 １ ５日完 成高 喷灌 浆 防渗 施 工 。 （ ２ ）施 工外 围环 境差 ， 进 场道 路窄 ， 施工 正处 严
全 年 ５年 一 遇 ， 一 期 围堰 修 筑 前 先修 筑 前 期 低水 围 堰， 在 低 水 围堰 保 护下 修 筑 一期 纵 向混 凝 土 围堰 和
开始 ， 主要 存 在 以下 三 大问题 ：
船 闸与右岸 ７ ． ５ 孔 泄水 闸 ， 二期单 独 围左 岸厂房 ， 待船
闸具备通航条件后 三期 围左 岸剩余 的 ９ － ５孔泄水闸 。
一
（ １ ）工期 紧张 。 由于一期 全 年横 向 围堰 及 纵 向 混凝 土 围堰要 在 ２ ０ １ ３年 ３月 ３ １日前修 筑 完成 ， 前
三重管高压摆喷防渗墙施工工法

三重管高压摆喷防渗墙施工工法

30o三重管高压摆喷防渗墙施工工法中铁十二局集团第二工程有限公司王宗勇安宏斌李正青1。

前言高压三重管30o摆喷施工技术，在铁路海底泥水盾构隧道明挖暗埋段施工中属于一项新技术,它具有施工速度快，无渗水盲区，工程质量高，劳动强度低，材料消耗小,总体投资少优点,实践证明它比常规施工方法有很大的优点,本工法依据狮子洋隧道进口段明挖暗埋段摆喷防渗墙的施工实践，经完善总结形成，可以为今后类似工程借鉴。

2。

工法特点2.1摆喷桩间固结较好,防渗效果明显，质量容易得到保证。

2.2施工工艺简单，施工速度快、冒浆浆液可以回收再利用，造价较低等优点。

2.3 施工方便,偏差较小。

3.适用范围本工法适用于地基防渗,改善地基土的水力条件及边坡稳定等工程.4.工艺原理三管高压摆喷法用压缩空气包裹高压喷射水流冲击破坏搅动土体，同时用低压灌浆泵灌入浆液,浆液被高压水、气射流卷吸带入，同时与被搅动土体混合形成固结体.形成防渗墙，原理如下：4.1高压摆喷射流切割破坏土体作用喷流动压以脉冲形式冲击土体，使土体结构破坏出现空洞。

4.2混合搅拌作用钻杆在摆动和提升的过程中,在射流后面形成空隙，在喷射压力作用下，迫使土粒向与喷嘴移动相反的方向（即阻力小的方向）移动，与浆液搅拌混合后形成固结体。

4。

3置换作用三重管高压摆喷法又称置换法,高速水射流切割土体的同时，由于通入压缩空气而把一部分切割下的土粒排出灌浆孔，土粒排出后所空下的体积由灌入的浆液补入。

4。

4充填、渗透固结作用高压浆液充填冲开的和原有的土体空隙，析水固结，还可渗入一定厚度的砂层而形成固结体。

4。

5压密作用高压摆喷射流在切割破碎土体的过程中，在破碎带边缘还有剩余压力，这种压力对土层可产生一定的压密作用,使高喷桩体边缘部分的抗压强度高于中心部分。

5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程图5.1—1 高压摆喷施工工艺流程5。

2施工方法5.2。

1桩孔定位及钻孔定位孔位布置应保证第一序孔形成的扇形薄墙与第二序孔形成的扇形薄墙能够有效搭接,孔距在不大于设计孔距的前提下可适当调整。