一种防渗墙槽孔的施工方法与流程

专利2022-05-10  2



1.本发明属于防渗墙施工技术领域,具体涉及一种防渗墙槽孔的施工方法。


背景技术:

2.防渗墙是一种修建在松散透水层或土石坝中起防渗作用的地下连续墙,因其结构可靠、防渗效果好、适应各类地层条件、施工简便以及造价低等优点,广泛应用于土石坝及有防渗压力的基坑处理,大大提高防渗及安全性能。
3.防渗墙施工过程中,槽孔的开挖分为两期进行,先施工一期槽孔,再施工二期槽孔,并且主孔与副孔的开挖要求也是不同的,同时由于地质结构的不同也会导致槽孔不能满足规范要求。
4.有鉴于此,本领域技术人员亟需提供一种防渗墙槽孔的施工方法用于解决上述问题。


技术实现要素:

5.(一)要解决的技术问题
6.本发明解决的技术问题是防渗墙槽孔的施工过程中因地质结构复杂而导致开挖精准度降低。
7.(二)技术方案
8.本发明提供了一种防渗墙槽孔的施工方法,包括以下步骤:
9.采用冲击钻机钻设槽孔的主孔;
10.采用抓斗开设槽孔的副孔;
11.当所述冲击钻机钻进距基岩面第一设定距离时,机组应至少每第二设定距离取样一次,自所述基岩面起每第三设定距离取样一次;
12.在初步判定所述基岩面后,每第四设定距离取样一次,确定所述基岩面的深度。
13.进一步地,所述采用冲击钻机钻设槽孔的主孔,具体为:
14.各单孔的中心线位置在设计防渗墙中心线上、下游方向的误差小于或等于3cm。
15.进一步地,所述主及所述副孔的孔斜率均小于或等于6


16.进一步地,所述第一设定距离为50~100cm。
17.进一步地,所述第二设定距离为40~50cm。
18.进一步地,所述第三设定距离为20cm。
19.进一步地,所述第四设定距离为10~20cm。
20.进一步地,当实际孔深与设计孔深的差值大于设定值且在钻进过程中取得的岩样与设计相同时,应打复勘孔,根据取芯情况综合判断基岩。
21.进一步地,所述复勘孔的深度为10~15m。
22.(三)有益效果
23.本发明提供的防渗墙槽孔的施工方法,采用“两钻一抓”法并以“钻凿”法辅助配合
的施工,冲击钻和抓斗紧密配合,充分发挥各自的优势,同时通过对于基岩的判定,以确定槽孔的终孔深度,提高了精准度,以保证完成槽孔的开设。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是本发明实施例提供的一种防渗墙槽孔的施工方法流程示意图。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理,但不能用来限制本发明的范围,即本发明不限于所描述的实施例,在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。
27.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本技术。
28.需要明确的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且,为了简明起见,这里省略对已知方法技术的详细描述。
29.根据本发明实施例提供的一种防渗墙槽孔的施工方法,如图1所示,包括以下步骤:
30.s100、采用冲击钻机钻设槽孔的主孔;
31.s200、采用抓斗开设槽孔的副孔;
32.s300、当冲击钻机钻进距基岩面第一设定距离时,机组应至少每第二设定距离取样一次,自基岩面起每第三设定距离取样一次;
33.s400、在初步判定基岩面后,每第四设定距离取样一次,确定基岩面的深度。
34.在上述实施方式中,根据地层特点,造孔设备主要选用冲击钻辅助旋挖配合液压抓斗施工。本实施例为河床段覆盖层及1.0m后基岩进行混凝土防渗墙施工。覆盖层主要为砂砾石土层,且比较密实,针对本工程地质特点和槽深分布情况,拟在工程中采用“三钻两抓法”的成槽工艺。槽段拟定为6.8m,包括三个主孔和两个副孔,主孔孔径0.8m,副孔长2.2m。
[0035]“三钻两抓法”成槽工艺主要是指采用cz

6型冲击钻机辅助sr280c旋挖机钻进槽段主孔至嵌入岩石,主孔完成后,槽段副孔覆盖层采用sg46型液压抓斗直接抓取至岩石顶面,如遇含有大块孤石、漂石地层直接抓取困难时,可采用cz

6型冲击钻机逐点加密冲击破碎后抓取。
[0036]
利用nl100

16型砂石泵和抽筒排碴,对槽段进行清孔,可以保证清孔的质量和孔底的沉碴厚度很小。
[0037]
槽孔划分两序施工,ⅰ、ⅱ序槽孔间隔布置,先施工相邻ⅰ序槽孔,再施工相邻ⅱ序槽孔。
[0038]
根据防渗墙槽孔划分布置图和业主单位提供的控制点及水准点及施工总部署,在导墙上精确定位出防渗墙槽段标记。
[0039]
防渗墙槽段ⅰ、ⅱ期槽段长度拟定为6m(3
×
0.8m 2
×
2.2m),即3个0.8m的主孔和2个2.2m的副孔;施工中可能根据造孔进度、孔壁稳定等情况对槽段划分作适当调整。
[0040]
(1)主孔施工
[0041]
主孔钻进采用sr280c旋挖机钻进,对照设计施工详图,在距设计地层分界线1.5~2.0m时,再使用cz

6型冲击钻机进行钻孔根据钻进速度变化开始取样,取样前先清孔,再钻进30~50cm后取样。两相邻主孔终孔深度差大于1.0m时,其中间的副孔深度取岩芯进行基岩鉴定确定,但副孔的终孔深度同时满足:副孔孔底高程不得高于两主孔的中间位置,副孔与较深主孔之差不得大于1.0m。经地质工程师鉴定确定其地层分界线和终孔孔深。所有主孔分层面样和终孔岩样装箱保存,并用数码相机照相存档。每一主孔完成后现场质检员对孔形、孔斜进行验收,符合要求后方可进行副孔施工,否则,必须采取措施进行处理直至达到设计要求为止。钻孔施工时浆面高程控制在槽口以下30~50cm,防止漏浆、塌孔。同时,为了掌握地层岩性及防渗墙底线高程,沿防渗墙轴线每间隔15m左右布设一个先导孔,钻取芯样进行鉴定,并描述给出地质剖面图,以指导施工。
[0042]
(2)副孔施工
[0043]
副孔深度小于80m的槽段采用金泰sg80a液压抓斗抓取;深度大于80m的槽段采用利勃海尔hs875hd重型机械抓斗抓取。底部基岩以及抓斗难以成槽的槽孔采用cz

6型冲击钻机钻凿。
[0044]
成槽后,槽段孔壁平整垂直,孔位中心允许偏差不大于3cm、孔斜率不大于0.4%;遇有含孤石、漂石的地层及基岩面倾斜度较大等特殊情况时,其孔斜率控制在0.6%以内;对于ⅰ、ⅱ期槽孔接头套接孔的两次孔位中心任一深度的偏差值不大于施工图纸规定墙厚的1/3,并采取措施保证设计厚度。
[0045]
根据先导孔成果资料和生产性试验的情况,对漂卵石层进行钻孔预爆和孔内聚能爆破,对强漏失地层进行预灌浓浆以改造地层结构,而后进行防渗墙施工。
[0046]
在一些可选的实施例中,步骤s100中,采用冲击钻机钻设槽孔的主孔,具体为:
[0047]
各单孔的中心线位置在设计防渗墙中心线上、下游方向的误差小于或等于3cm。具体地,对孔位时应在1#孔和5#孔上找出中心点,将整个单孔中心线位置控制在1#孔和5#孔中心点的连线上。开孔钻头直径应大于终孔钻头直径,终孔钻头直径应满足设计墙厚要求(≥1.0米)。
[0048]
在施工过程中,接近基岩设计深度时,或施工过程中类似基岩时,抽取岩芯样品,经四方(地质、设计、监理、施工)现场确定,以鉴定岩层岩性,确定单孔终孔深度是否达到设计要求以及相应的处理办法;副孔深度应满足规范要求。
[0049]
1、基岩鉴定步骤:
[0050]
1)当冲击钻机钻进距设计基岩面0.5~1m左右,机组应至少每40~50cm取样一次,自基岩面起应每20cm取样一次。结合进尺及抽桶取样,初步判定基岩面;
[0051]
2)在初步判定基岩面后,每10至20cm取样1次,观察岩样的纯度、色泽、质地等进一
步判断,同时辅以进尺功效等,确定基岩面的深度或高程;
[0052]
3)按设计要求入岩1m,此过程仍需留取岩样,并注明相关信息,装入岩样袋,填写岩样标签,标明槽号、孔号、取样深度、取样人等,按顺序放入岩样箱,并及时通知值班监理,由监理进行基岩鉴定;
[0053]
4)以上过程需要四方(地质、设计、监理、施工)现场确定;
[0054]
5)每个主孔基岩鉴定以后,值班技术员应在值班记录上记录该主孔的鉴定基岩面和终孔深度;
[0055]
6)各浇筑槽段的基岩岩样在施工过程中应自行妥善保存,工程完毕统一整理并装箱一次移交。
[0056]
2、特殊情况的基岩鉴定:
[0057]
特殊情况是指实际孔深距设计孔深出入较大,且在钻进过程中取得的岩样与设计相同。此情况需要特殊处理,如打复勘孔,按相关规范,复勘孔深度一般在10m至15m,根据取芯情况综合判断基岩。
[0058]
槽孔垂直度的控制方法包括:
[0059]
1)抓斗施工,场地必须平整、坚实,施工过程中可以采取铺垫钢板等措施。
[0060]
2)抓斗自带纠偏措施,施工过程中只要操作手尽心尽责。
[0061]
3)冲击钻施工,合理控制成槽进尺,施工过程中勤观察勤测量、早发现早纠偏。
[0062]
4)无论是抓斗还是冲击钻,在刚开孔时候,尤其要注意孔斜。
[0063]
槽孔漏浆、塌孔可采取下列方法处理:
[0064]
(1)造孔过程中,如遇少量漏浆,则采用加大泥浆粘度,投堵漏剂等处理,如遇大量漏浆,采用投锯末、水泥等材料进行堵漏处理,确保槽壁安全。
[0065]
(2)塌孔处理:发现有塌孔迹象,首先提起施工机具,根据塌孔程度采取回填粘土、柔性材料或低标号混凝土等处理。孔口塌孔,采取布置插筋、拉筋和架设钢木梁等措施,保证槽口的稳定。导墙底部坍塌,可回填槽孔或采取其他安全技术措施。槽孔中下部坍塌,应及时补充浓浆。必要时可回填槽孔至坍塌部位以上,重新造孔。
[0066]
(3)如槽内塌孔严重,必要时可浇筑固化灰浆后重新造孔。
[0067]
如遇大孤石,可采取以下方法处理:
[0068]
(1)钻孔预爆:采用预爆法进行处理,将漂石、孤石破碎,可显著提高冲击钻进效率。
[0069]
槽段施工前,根据需要报监理人批准,在漂卵石和孤石密集带布设钻孔,在漂卵石和孤石部位下设爆破筒进行爆破。孤石预爆孔沿防渗墙轴线布置,初步拟定孔距为2m。采用全液压工程地质钻机跟管(φ114套管)钻进,孔径按照100mm控制。孤石预爆孔钻进过程中遇到漂、孤石时,钻孔穿透块石层,根据大块石位置在套管内下置爆破筒,起拔套管进行爆破。
[0070]
(2)槽内钻孔爆破:在防渗墙造孔中遇大块径孤石时,可采用在槽内下置定位器进行钻孔,钻到规定深度后,提出钻具,在漂卵石、孤石部位下置爆破筒,提起套管,引爆。爆破后漂卵石、孤石被破碎,加快了钻进速度。
[0071]
爆破筒内装药量按岩石段长2~3kg/m设置,如系多个爆破筒则安设毫秒雷管分段爆破,以避免危及槽孔安全。
[0072]
(3)槽内聚能爆破:在大孤石表面下置聚能爆破筒进行爆破,爆破筒聚能穴锥角为55
°
~60
°
,装药量控制在3~6kg,最大为8kg。在二期槽孔内则采用减震爆破筒,即在爆破筒外面加设一个屏蔽筒,以减轻冲击波对已浇筑墙体的作用。槽内聚能爆破方法简便易行,与防渗墙施工干扰很小,有时还用于修正孔斜处理故障等,故应用很多。
[0073]
(4)重凿(锤)冲砸:在造孔过程中如遇大孤石,影响成槽工效时,可用钢丝绳抓斗提升10吨以上重凿冲砸破碎后,然后利用抓斗抓取。
[0074]
(5)钻头镶焊耐磨耐冲击高强合金刃块等:一般冲击钻头强度低、磨损快、纯钻工效低,补焊频繁,辅助时间长,有时钻头供应不上还造成停工,而在冲击钻头上加焊耐磨耐冲击高强合金刃块可克服上述缺陷,提高工效15%左右。
[0075]
4.15.4反坡段处理
[0076]
(1)在陡坡状基岩中造孔,由于钻具在下落冲砸基岩时容易溜钻,嵌岩很困难,不仅钻进效率极低而且钻进效果极差,如处理不好,将严重制约防渗墙工期,嵌岩不好也会严重影响防渗墙质量。我公司将采取孔内进行定向爆破和钻孔爆破的措施进行处理。
[0077]
(2)先施工端孔,用冲击钻机钻进,穿过覆盖层至基岩陡坡段,然后在孔内下置定位器和爆破筒,将爆破筒定位于陡坡斜面上,经爆破后,使陡坡斜面产生台阶或凹坑,然后在台阶或凹坑上,下置定位管(排渣管)和定位器(套筒钻头),用工程钻机钻爆破孔,下置爆破筒,提升定位管和定位器进行爆破,爆破后用冲击钻机进行冲击破碎,直至终孔。
[0078]
4.15.5孔斜及裤衩问题控制
[0079]
(1)用带有自动纠偏装置的抓斗成槽
[0080]
我公司拟投入本工程的金泰sg70液压抓斗安装有自动纠偏装置,操作手可直观的在液晶显示屏上时时观测到孔深、孔斜等参数指标,若发现孔斜有超标趋势,可利用自动纠偏装置及时处理,以保证槽孔开挖的垂直度。
[0081]
(2)改变钻头规格、形状
[0082]
槽孔的孔斜率主要由主孔主导,保证主孔的孔斜率是槽孔孔斜率的关键,采用冲击钻机能有效保证主孔的孔斜率。冲击钻机施工中要勤测勤量,及时掌握孔形情况,如发现偏斜,可在钻头上加焊一圈钢筋,扩大钻头直径,扩孔改变孔斜;或在孔斜的相反方向加焊耐磨块进行修孔。
[0083]
(3)冲击钻机修孔
[0084]
冲击钻机造孔中如果发生孔斜,可用10~25cm石料回填至偏斜段顶部,重新进行该段造孔,并加大造孔过程中的测斜密度,严加控制进行修孔。
[0085]
我公司采用“接头管法”的槽孔连接方法可有效保证ⅰ、ⅱ槽孔的搭接厚度满足设计要求,同时也通过控制孔斜也控制了裤衩问题。
[0086]
需要明确的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且,为了简明起见,这里省略对已知方法技术的详细描述。
[0087]
以上仅为本技术的实施例而已,并不限制于本技术。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的权利要求范围内。
转载请注明原文地址: https://doc.8miu.com/read-1550197.html

最新回复(0)