專利名稱：一種堆石壩變形控制技術的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于水利水電工程技術領域，是一種堆石壩變形控制技術，可應用于病險堆石壩或水利水電工程堆石體變形控制，也可在一些粗粒料的地基或臨時圍堰強透水地基變形控制中使用。
背景技術：
我國早期修建的堆石壩，多數(shù)采用人工填筑或爆破拋填，壩體不密實，孔隙率大， 壩體變形嚴重，導致壩體滲漏而危及大壩安全，由于堆石壩填筑料均一性差，塊徑差異大， 壩體材料復雜，常用的以防滲加固為主的措施，抗變形能力差，不能從根本上控制壩體變形過大的問題。目前，在國內(nèi)外還沒有以控制堆石壩變形為目的灌漿技術。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種提高堆石壩密實度、控制堆石壩變形的技術。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的堆石壩變形控制技術，包括以下步驟①配制膏狀穩(wěn)定漿液和水泥砂漿將水泥、水、粉煤灰、粘土、膨潤土拌制成膏體狀漿液，使膏狀漿液的塑性粘性0. 15 0. 25Pa. 8，其觀天的結石強度大于或等于5MPa， 以灌注備用；將水泥、水、砂拌制成水泥砂漿，水泥砂漿塑性屈服強度40 41Pa，塑性粘性 0. 6 0. 65Pa. s，以充填灌注備用；②鉆孔在堆石壩壩體鉆孔，鉆孔包括起封閉作用的穩(wěn)定漿液灌漿孔和充填灌注孔；③灌注先對充填灌注區(qū)周圍的兩排孔灌注膏狀穩(wěn)定漿液，使膏狀穩(wěn)定漿液和堆石壩上游側的混凝土面板組成封閉區(qū)；膏狀穩(wěn)定漿液灌注完成14天后，再進行灌注區(qū)鉆孔灌注水泥砂漿，水泥砂漿采用孔口充填灌注，灌注區(qū)充填灌漿完成觀天后，控制堆石壩變形。在上述技術方案中，步驟②中，充填灌注區(qū)鉆孔的具體方法為，選定小口徑金剛石地質(zhì)鉆機及金剛石破芯鉆頭，將鉆頭的破芯牙輪調(diào)整至擴孔器內(nèi)；在鉆頭和鉆桿結合部位安裝擴孔器，將巖心管加長至5. 0m，鉆桿每隔10. Om加裝導向管；采用測斜儀對鉆孔實時糾偏；從鉆孔內(nèi)和孔口分別注清水和粘土漿，孔口進水管路上安裝水表，以水表壓力的變化監(jiān)控孔內(nèi)沖洗液狀態(tài)，確保鉆孔冷卻。在上述技術方案中，在步驟③中，灌注區(qū)水泥砂漿采用孔口充填灌注。上述發(fā)明具有下述優(yōu)點本發(fā)明配制的膏狀穩(wěn)定漿液和水泥砂漿灌漿材料具有可灌性、可控性，灌漿料在壩體內(nèi)均勻充填，膠結料有良好的穩(wěn)定性和耐久性，能有效降低堆石壩孔隙率，彌補原壩體的填筑質(zhì)量缺陷，提高壩體抗變形能力，控制壩體變形。本發(fā)明中，將膏狀穩(wěn)定漿液用于先期灌注，在堆石壩灌注區(qū)周圍形成封閉區(qū)，防止灌注區(qū)充填灌漿時跑漿，后期將水泥砂漿用于堆石壩充填灌注，有效降低堆石壩的孔隙率， 并且灌漿材料工程造價低。本發(fā)明中，堆石壩鉆孔時不卡鉆、不燒鉆、孔壁穩(wěn)定、鉆孔沖洗液漏失少，具有成孔質(zhì)量高，精度高，鉆具損失小，工效高等優(yōu)點，能夠保證堆石壩深斜孔的成孔質(zhì)量，根本上控制壩體變形。在孔口隨鉆桿對堆石體充填灌注水泥砂漿，能保證灌注的砂與水泥漿液均勻混合，使砂漿持續(xù)、穩(wěn)定、高效率地灌入壩體內(nèi)，充填堆石體空腔，保證灌注質(zhì)量，施工工期短。


圖1是本發(fā)明的堆石壩灌漿鉆孔示意圖；圖中1為膏狀穩(wěn)定漿液灌漿孔；2為混凝土面板；3為水泥砂漿充填灌漿孔；4為灌漿后的堆石壩。
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述堆石壩變形控制施工方法，包括以下步驟①配制膏狀穩(wěn)定漿液和水泥砂漿。將水泥、水、粉煤灰、粘土、膨潤土等拌制成膏體狀漿液，以灌注備用；將水泥、水、砂等拌制成砂漿，以充填灌注備用。②選定小口徑金剛石地質(zhì)鉆機及金剛石破芯鉆頭，將鉆頭的破芯牙輪調(diào)整至擴孔器內(nèi)。③在鉆頭和鉆桿結合部位安裝擴孔器，將巖心管加長至5. 0m，鉆桿每隔10. Om加裝導向管。采用KXP-I型測斜儀糾偏，對鉆孔實時糾偏。④從鉆孔內(nèi)和孔口分別注清水和粘土漿，孔口進水管路上安裝水表，以其壓力的變化監(jiān)控孔內(nèi)沖洗液狀態(tài)，確保鉆孔冷卻。⑤灌注參閱圖1所示，先對充填灌注區(qū)周圍的兩排孔即膏狀穩(wěn)定漿液灌注孔1灌注膏狀穩(wěn)定漿液，使膏狀穩(wěn)定性漿液和混凝土面板2組成封閉區(qū)域，防止灌注區(qū)充填灌漿時跑漿；膏狀穩(wěn)定漿液灌注完成14天后，開始水泥砂漿充填灌漿孔3灌注水泥砂漿，對堆石體灌注區(qū)進行充填，充填灌漿完成觀天后，充填灌注料達到設計強度，可控制灌漿后的堆石壩4變形。本發(fā)明提高了堆石壩的密實度，有效控制了壩體變形。制備的堆石壩的灌漿材料具有可灌性、可控性，灌漿料在壩體內(nèi)均勻充填，膠結料有良好的穩(wěn)定性和耐久性，有效降低堆石體孔隙率，彌補了壩體的填筑質(zhì)量缺陷，提高壩體抗變形能力，控制壩體變形。本發(fā)明的鉆孔主要包括金剛石壓輪破芯鉆孔技術，深斜孔糾偏技術，堆石體鉆孔冷卻技術等。堆石壩成孔時不卡鉆、不燒鉆、孔壁穩(wěn)定、鉆孔沖洗液漏失少，具有成孔質(zhì)量高，精度高，鉆具損失小，工效高等優(yōu)點，能夠保證堆石壩深斜孔的成孔質(zhì)量?？卓跀嚿肮酀{充填技術是在孔口隨鉆桿攪拌對堆石體進行充填灌注，能保證灌注的砂能與水泥漿液均勻混合，使砂漿持續(xù)、穩(wěn)定、高效率的灌入孔內(nèi)，充填堆石體空腔，能夠保證灌注質(zhì)量，施工工期短。采用本發(fā)明的技術，對水庫堆石壩進行充填灌漿，經(jīng)檢測，灌漿料充填均勻，灌漿后堆石壩孔隙率22.8%，膠結體抗壓強度設計值》7. 5MPa (28d)，滿足國家規(guī)范要求，2010 年及2011年汛期高水位運行時壩體變形2 3mm，水位降低時變形復位，有效控制了壩體的變形。本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍，這些修改和變型應屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內(nèi)。本說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領域?qū)I(yè)技術人員公知的現(xiàn)有技術。
權利要求
1.一種堆石壩變形控制技術，其特征在于包括以下步驟①配制膏狀穩(wěn)定漿液和水泥砂漿將水泥、水、粉煤灰、粘土、膨潤土拌制成膏體狀漿液，使膏狀漿液的塑性粘性0. 15 0. 25Pa. s，其觀天的結石強度大于或等于5MPa，以灌注備用；將水泥、水、砂拌制成水泥砂漿，水泥砂漿塑性屈服強度40 41Pa，塑性粘性0. 6 0. 65Pa. s,以充填灌注備用；②鉆孔在堆石壩壩體鉆孔，鉆孔包括起封閉作用的穩(wěn)定漿液灌漿孔和充填灌注孔；③灌注先對充填灌注區(qū)周圍的兩排孔灌注膏狀穩(wěn)定漿液，使膏狀穩(wěn)定漿液和堆石壩上游側的混凝土面板組成封閉區(qū)；膏狀穩(wěn)定漿液灌注完成14天后，再進行灌注區(qū)鉆孔灌注水泥砂漿，水泥砂漿采用孔口充填灌注，灌注區(qū)充填灌漿完成觀天后，控制堆石壩變形。
2.根據(jù)權利要求1所述的堆石壩變形控制技術，其特征在于在步驟②中，充填灌注區(qū)鉆孔的具體方法為，選定小口徑金剛石地質(zhì)鉆機及金剛石破芯鉆頭，將鉆頭的破芯牙輪調(diào)整至擴孔器內(nèi)；在鉆頭和鉆桿結合部位安裝擴孔器，將巖心管加長至5. 0m，鉆桿每隔10. Om 加裝導向管；采用測斜儀對鉆孔實時糾偏；從鉆孔內(nèi)和孔口分別注清水和粘土漿，孔口進水管路上安裝水表，以水表壓力的變化監(jiān)控孔內(nèi)沖洗液狀態(tài)，確保鉆孔冷卻。
3.根據(jù)權利要求1所述的堆石壩變形控制技術，其特征在于在步驟③中，灌注區(qū)水泥砂漿采用孔口充填灌注。
全文摘要
本發(fā)明屬于水利水電工程技術領域，是一種堆石壩變形控制技術，可應用于病險堆石壩或水利水電工程堆石體變形控制中，它包括以下步驟①配制膏狀穩(wěn)定性漿液和水泥砂漿；②堆石壩壩體鉆孔，包括起封閉作用的穩(wěn)定漿液灌漿孔和充填灌漿孔；③灌注先對充填灌注區(qū)周圍的兩排孔灌注膏狀穩(wěn)定漿液，使膏狀穩(wěn)定漿液和堆石壩上游側的混凝土面板組成封閉區(qū)；膏狀穩(wěn)定漿液灌注完成14天后，再進行灌注區(qū)鉆孔充填灌注水泥砂漿，水泥砂漿采用孔口充填灌注，灌注區(qū)充填灌漿完成28天后，可控制堆石壩變形。本發(fā)明可提高堆石壩抗變形能力，控制壩體變形，能夠保證灌注質(zhì)量，具有施工工期短、工效高等優(yōu)點。
文檔編號E02B7/06GK102493403SQ20111040199
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月7日 優(yōu)先權日2011年12月7日
發(fā)明者嚴晶, 余永志, 盧建華, 熊威, 田波, 譚界雄, 高大水 申請人:長江勘測規(guī)劃設計研究有限責任公司