一種河床深埋地質缺陷加固處理方法技術

本發明專利技術公開了一種河床深埋地質缺陷加固處理方法。通過地質勘探，獲得地質缺陷的范圍、埋深、厚度及產狀；垂直于河流方向在地質缺陷部位按一定間距開挖多條抗剪洞，相鄰抗剪洞間巖體按分塊分序原則采用開鉆引孔追蹤地質缺陷并利用引孔進行高壓水沖洗，高壓水沖洗完成后采用回填灌漿進行置換，再采用接觸灌漿進行補強，最后對抗剪洞進行混凝土回填及回填灌漿、接縫灌漿處理。本發明專利技術加固技術與大壩主體工程澆筑或填筑在空間上脫開，時間上可同步實施，不占壓工程直線工期，工藝采用序塊、序孔分塊分序間隔施工工藝，最大可能地克服集中開孔可能的存在的塌孔風險，同時能夠最大化利用原河床壩基有用巖體作為壩基巖體，大大減少開挖換填量。

【技術實現步驟摘要】
一種河床深埋地質缺陷加固處理方法
本專利技術屬于建筑基礎加固
，尤其屬于水利水電工程中攔河壩壩基加固
，特別涉及一種寬大河床深埋薄層地質缺陷加固處理技術。
技術介紹
在水利水電工程建設施工中，攔河壩是主要建筑物之一，攔河壩壩基巖體質量好壞，對大壩長期安全運行起著至關重要的作用。為提高攔河壩壩基巖體抗滑穩定和抗滲能力，常常需要對壩基地質缺陷進行加固處理。斷層處理是大型水利水電工程地基處理中的一大難題，尤其是深埋薄層地質缺陷表現的更為突出。常規處理方法一是采用開挖換填法，即將地質缺陷部位巖體全部挖除后利用混凝土換填，二是采用灌漿加固方法，以提高地質缺陷巖體的力學性能。采用上述常規方法，雖然可滿足攔河壩抗滑穩定和抗滲性能要求，但存在工期長、投資大的問題，單一的處理手段因置換率要求較高或鉆孔工程量大而很難實施，需要研究采取綜合處理措施。
技術實現思路
本專利技術根據現有技術的不足公開了一種河床深埋地質缺陷加固處理方法。本專利技術要解決的問題是提供一種水利水電寬大河床攔河壩壩基深埋地質缺陷加固綜合處理技術，提高攔河壩壩基抗滑穩定和抗滲能力，解決在類似復雜工程中的相關工程技術難題，縮短工期，提高工程質量，降低工程成本，節省水電站建設投資，保障電站施工期及營運期的安全。本專利技術通過以下技術方案實現：河床深埋地質缺陷加固處理方法，其特征在于：通過地質勘探，獲得地質缺陷的范圍、埋深、厚度及產狀；垂直于河流方向在地質缺陷部位按一定間距開挖多條抗剪洞，相鄰抗剪洞間巖體按分塊分序原則采用開鉆引孔追蹤地質缺陷并利用引孔進行高壓水沖洗，高壓水沖洗完成后采用回填灌漿進行置換，再采用接觸灌漿進行補強，最后對抗剪洞進行混凝土回填及回填灌漿、接縫灌漿處理。所述地質勘探是：通過鉆孔取芯技術，沿垂直河流方向按一定間距布置勘探線，并在各勘探線上間隔布置勘探孔進行鉆孔取芯及物探測試，根據芯樣資料及物探測試成果，繪制工程地質剖面圖，掌握地質缺陷的范圍、埋深、厚度及產狀等參數。所述開挖抗剪洞是，根據獲得的河床壩基深埋地質缺陷情況，垂直于河流方向追蹤斷層進行抗剪洞開挖，相鄰抗剪洞間巖體厚度為15～20m，抗剪洞為城門洞型，寬×高為6×5～6m；抗剪洞開挖時，邊開挖邊支護，保證洞室穩定。所述鉆引孔是，按分塊分序原則從抗剪洞邊墻地質缺陷揭露部位開孔，鉆孔角度沿斷層產狀布置；所述分塊分序是沿邊墻斷層一端開始順序延伸分為等長的序塊，每各序塊布置多個等間隔的引孔；施工順序是：先依次順序施工全部單數序塊，再依次順序施工余下的雙數序塊；各序塊內，先依次順序施工同序塊中的單數序孔，完成高壓水沖洗后，再依次順序施工同序塊中的雙數序孔，完成高壓水沖洗后，對整序塊進行集中排渣。斷層厚度在60cm以內采用單排布孔，斷層厚度大于60cm采用多排梅花形布孔；鉆孔孔距為60～100cm；當采用多排布孔時，采用梅花形布置，相鄰引孔鉆孔軸線應保持平行，多排布孔施工順序按單雙排依次順序完成。所述高壓水沖洗，包括：①沖洗參數：沖洗水壓力40～45Mpa；風壓0.5～0.7Mpa；采用定點旋噴間隔提升工藝，即定點旋噴5～10min，間隔提升5～20cm，旋轉速度8～15r/min；②沖洗方法：采用雙管法沖洗，先自下而上沖洗，再自上而下沖洗，完成一次沖洗循環；所述雙管法沖洗包括風水聯合沖洗；③往復式循環沖洗，重復上述①和②步驟，單孔沖洗次數不低于3次；④大泵量風水聯合排渣，將空腔內殘余巖屑沖洗干凈；⑤沖洗完成后，進行孔內電視錄像，檢測沖洗效果，預估空腔尺寸；所述回填灌漿是采用設計參數水泥漿或水泥砂漿對高壓水沖洗完成后的空腔進行回填。所述接觸灌漿是通過補充鉆孔對因水泥漿液干縮后水泥結石與上部巖體間的縫隙進行補強灌漿處理。所述抗剪洞混凝土回填是指采用設計強度指標混凝土對抗剪洞回填封堵。所述接縫灌漿處理是在回填灌漿完成7d后，在抗剪洞邊墻鉆斜孔至空腔頂部，對因水泥漿液干縮后水泥結石與上部巖體間的縫隙進行接觸灌漿補強處理，以提高其整體性。本專利技術加固處理方法有益性：本專利技術針對攔河壩河床壩基巖體地質缺陷，常規處理方法一是采用開挖換填法，即將地質缺陷部位巖體全部挖除后利用混凝土換填，二是采用灌漿加固方法，以提高地質缺陷巖體的力學性能。這兩種常規處理方法均耗時長，后續主體工程項目需待地質缺陷得到有效處理后才能開始實施，勢必延長工程總工期。本專利技術加固技術對河床壩基深埋地質缺陷進行處理，與大壩主體工程澆筑或填筑在空間上完全脫開，在時間上可同步實施，河床壩基地質缺陷處理不占壓工程直線工期，大大減少工程總工期。本專利技術施工過程及工藝采用序塊、序孔分塊分序間隔施工工藝，該工藝方法能夠最大可能地克服集中開孔可能的存在的塌孔風險，保證施工效率和安全。本專利技術方法可最大化利用原河床壩基有用巖體作為壩基巖體，僅對斷層部位進行針對性處理，大大減少開挖換填量，達到預期效果，且可以節約投資，減少工程總工期，具有較高的社會經濟效益。附圖說明圖1是本專利技術方法河床深埋地質缺陷綜合加固處理布置示意圖；圖2是本專利技術方法抗剪洞橫截面示意圖，圖1A放大示意圖；圖3是本專利技術方法抗剪洞邊墻斷層及其布置引孔示意圖。圖中，1是混凝土重力壩，2是齒槽，3是帷幕灌漿，4是斷層，5是抗剪洞，6是鋼筋網片，7是混凝土，41是斷層輪廓線，42是斷層中心線，43是單數序塊，44是雙數序塊，45是單數序孔，46是雙數序孔，47是抗剪洞頂拱，F是水流方向。具體實施方式下面結合具體實施方式對本專利技術進一步說明，具體實施方式是對本專利技術原理的進一步說明，不以任何方式限制本專利技術，與本專利技術相同或類似技術均沒有超出本專利技術保護的范圍。結合附圖。如圖所示，追蹤斷層開挖方法：即根據斷層埋深位置開挖，保證斷層揭露部位置于抗剪洞邊墻，且距抗剪洞底板高度宜為1.5～2.0m，以利于后期引孔鉆孔。在地質缺陷范圍、埋深、厚度及產狀查清后，先垂直于河流方向按一定間距追蹤斷層開挖抗剪洞，再對相鄰抗剪洞間斷層采用鉆孔追蹤斷層走向并進行高壓水沖洗置換軟弱夾層，再對沖洗出來的空腔采用水泥漿或水泥砂漿進行回填置換，待水泥漿干縮后，對其上部縫隙進行接觸補強灌漿，最后對抗剪洞采用混凝土進行回填封堵。(1)抗剪洞開挖：抗剪洞垂直于河流方向深入河床并追蹤斷層開挖，相鄰抗剪洞間巖體厚度宜為15～20m，能夠滿足鉆孔能順利追蹤斷層以及高壓水沖洗排渣順暢問題?？辜舳磳挕粮咭藶?×5～6m，具體應根據上覆巖體厚度、壩基巖體質量確定，且應滿足設備操作空間要求。抗剪洞開挖時，應邊開挖邊支護，保證洞室穩定，支護方案應根據不同巖體質量等級選擇適宜的支護參數。(2)引孔鉆孔：引孔鉆孔布置參數應根據斷層厚度確定，斷層厚度在60cm以內采用單排布孔，斷層厚度大于60cm采用多排梅花形布孔，引孔布置間排距宜為60～100cm。鉆孔孔徑為φ110～130mm，采用潛孔錘沖洗回轉鉆進工藝本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種河床深埋地質缺陷加固處理方法，其特征在于：通過地質勘探，獲得地質缺陷的范圍、埋深、厚度及產狀；垂直于河流方向在地質缺陷部位按一定間距開挖多條抗剪洞，相鄰抗剪洞間巖體按分塊分序原則采用開鉆引孔追蹤地質缺陷并利用引孔進行高壓水沖洗，高壓水沖洗完成后采用回填灌漿進行置換，再采用接觸灌漿進行補強，最后對抗剪洞進行混凝土回填及回填灌漿、接縫灌漿處理。/n

【技術特征摘要】
1.一種河床深埋地質缺陷加固處理方法，其特征在于：通過地質勘探，獲得地質缺陷的范圍、埋深、厚度及產狀；垂直于河流方向在地質缺陷部位按一定間距開挖多條抗剪洞，相鄰抗剪洞間巖體按分塊分序原則采用開鉆引孔追蹤地質缺陷并利用引孔進行高壓水沖洗，高壓水沖洗完成后采用回填灌漿進行置換，再采用接觸灌漿進行補強，最后對抗剪洞進行混凝土回填及回填灌漿、接縫灌漿處理。


2.根據權利要求1所述的河床深埋地質缺陷加固處理方法，其特征在于：所述地質勘探是：通過鉆孔取芯技術，沿垂直河流方向間隔布置勘探線，并在各勘探線上間隔布置勘探孔進行鉆孔取芯及物探測試，根據芯樣資料及物探測試成果，繪制工程地質剖面圖，掌握地質缺陷的范圍、埋深、厚度及產狀等參數。


3.根據權利要求1所述的河床深埋地質缺陷加固處理方法，其特征在于：所述開挖抗剪洞是，根據獲得的河床壩基深埋地質缺陷情況，垂直于河流方向追蹤斷層進行抗剪洞開挖，相鄰抗剪洞間巖體厚度為15～20m，抗剪洞為城門洞型，寬×高為6×5～6m；抗剪洞開挖時，邊開挖邊支護，保證洞室穩定。


4.根據權利要求1所述的河床深埋地質缺陷加固處理方法，其特征在于：所述鉆引孔是，按分塊分序原則從抗剪洞邊墻地質缺陷揭露部位開孔，鉆孔角度沿斷層產狀布置；所述分塊分序是沿邊墻斷層一端開始順序延伸分為等長的序塊，每各序塊布置多個等間隔的引孔；施工順序是：先依次順序施工全部單數序塊，再依次順序施工余下的雙數序塊；各序塊內，先依次順序施工同序塊中的單數序孔，完成高壓水沖洗后，再依次順序施工同序塊中的雙數序孔，完成高壓水沖洗后，對整序塊進行集中排渣。


5.根據權利要求4所述的河床深埋地質缺陷加固處理方法，其特征在于：所述鉆引孔是：斷層厚度在6...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李清波，李正兵，王貴軍，黃平，焦應實，王俊智，
申請(專利權)人：黃河勘測規劃設計研究院有限公司，中國水利水電第七工程局成都水電建設工程有限公司，
類型：發明
國別省市：河南;41