本发明涉及一种水泥灌浆施工方法，具体地说是一种斜孔水泥灌浆施工方法，属于水泥灌浆施工方法领域。
背景技术：
：基岩灌浆有多种方法，按照卡塞的部位分为孔口封闭灌浆法和分段阻塞灌浆法。二道沟水库地层为碳泥层，针对坝基碳泥层走向、倾向减少对不透水层的坡坏，提高施工质量和进度。。技术实现要素：为了解决上述问题，本发明设计了一种斜孔水泥灌浆施工方法，解决了垂直孔在碳泥层中造孔时反复扫孔、灌浆水泥用量大，灌浆段无法闭浆等问题。采用该技术进行施工，可以绕过碳泥层，提高造孔速度、在该灌浆段极限压力下，减少大量水泥用量，达到闭浆条件，满足施工质量要求。本发明的技术方案为：斜孔水泥灌浆施工方法，包括以下步骤：（1）定孔位：根据设计要求准确标出灌浆孔的位置，并进行复测；（2）钻孔与灌浆设备就位：灌浆孔标定后，移动钻机到钻孔位置，按设计要求调整钻孔角度并固定钻机，完成钻机就位；灌浆设备应就近安装，灌浆管路不宜过长，以防压力损失；（3）钻孔：用钻具对准所标的平面孔位，用符合设计要求的钻头开孔并钻孔；钻孔过程中应选用合适的钻孔压力、钻机转速和冷却液流量，并注意孔内情况，避免卡钻、埋钻、烧钻等事故；（4）安装阻浆塞：采用自上而下灌浆法时，灌浆塞在预定的位置塞不住，其调整的方法是适当上移或下移，直至找到可以卡住的位置；如上移时就加大了灌浆段的长度，当灌浆段长度大于10m时，应当采取补救措施；补救的方法一般是在其旁布置检查孔，通过检查孔发现其影响程度，同时可进行补灌；（5）洗孔与压水试验：钻孔冲洗完成后，应对灌浆段用压力水进行冲洗；冲洗压力可采用80%的灌浆压力，压力超过1mpa时，采用lmpa；钻孔冲洗至回水清净后10min结束；洗孔是为了避免钻屑堵塞孔壁上的裂隙，洗孔时孔口返水要达到水清砂净；压水试验目的是检查地层灌前的渗透情况；（6）浆液配制：配制符合设计要示的灌浆浆液；水泥灌浆一般使用纯水泥浆液，纯水泥浆液的搅拌时间，使用普通搅拌机时，应不少于3min；使用高速搅拌机时，不少于30s；浆液在使用前应过筛，自制备至用完的时间小于4h；在特殊地质条件下或有特殊要求时，根据需要，通过现场灌浆试验论证，也可使用下列类型浆液：细水泥浆液：系指干磨水泥浆液、湿磨水泥浆液和超细水泥浆液；稳定浆液：系指掺有少量稳定剂，析水率不大于5%的水泥浆液；（7）灌浆：灌浆施工严格按照施工规范和设计要求进行实施；灌浆过程中，灌浆压力或注入率突然改变较大时，立即查明原因，采取相应的措施处理；灌浆应尽快达到设计压力，但注入率大时应分级升压；灌浆工作必须连续进行，若因故中断，可按照下述原则进行处理：应及早恢复灌浆，否则应立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。若无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔，而后恢复灌浆；恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注；如注入率与中断前的相近，即可改用中断前比级的水泥浆继续灌注，如注入率较中断前的减少较多，则浆液应逐级加浓继续灌注；恢复灌浆后，如注入率较中断前的减少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施；（8）封孔：采用自上而下分段灌浆时，采用置换和压力灌浆封孔法或压力灌浆封孔法。其中，自上而下阻塞灌浆法是指钻进一段，安装灌浆塞进行灌浆方法。斜孔灌浆的钻杆与水平面有68°夹角。本发明适用于碳泥层地质条件下的帷幕灌浆，可避免造孔对地层的破坏，提高了造孔速度并且减少了水泥用量。应用该技术进行施工，切实保证了施工质量，施工速度快、工效高，施工安全可靠。社会效益和经济效益较好。可推广到地层有夹层、破碎夹层的水库地基施工。本发明斜孔水泥灌浆是坝体基础的一种防渗技术，它一般布置在坝体轴线稍靠上游，岩石破碎的地层中。根据地层，设计单排帷幕灌浆孔或双排帷幕灌浆孔，对于设计帷幕孔数先划分单元，在排序。每个单元在ⅰ序孔内挑选先导孔，先导孔自上而下钻进，钻取的岩石芯样要按钻进深度编号反应地层岩石情况，最终完成每段压水试验，看岩体内每段的透水率孔深根据水头压力及地层破碎情况计算参照，先导孔，根据计算结果钻进如果最低一段透水率较大，还要继续钻进，根据计算孔深和先导孔的做的压水试验相结合最终确定先导孔的孔深，最终确定该单元孔的孔深。施工遵循逐渐加密的原则：先施工下游排，在施工上游排、最后施工中间排的帷幕灌浆；对于每个单元，先施工该单元的ⅰ序孔，在施工ⅱ序孔，最终施工三序孔。在每个单元完成灌浆后，根据规范要求，做检查孔，检查该单元灌浆质量是否合格。本发明的优点在于：解决了垂直孔在碳泥层中造孔时反复扫孔、灌浆水泥用量大，灌浆段无法闭浆等问题。采用该技术进行施工，可以绕过碳泥层，提高造孔速度、在该灌浆段极限压力下，减少大量水泥用量，达到闭浆条件，满足施工质量要求。下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。附图说明图1为本发明实施例的工艺流程图。具体实施方式以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。斜孔水泥灌浆施工方法，包括以下步骤：（1）定孔位：根据设计要求准确标出灌浆孔的位置，并进行复测；（2）钻孔与灌浆设备就位：灌浆孔标定后，移动钻机到钻孔位置，按设计要求调整钻孔角度并固定钻机，完成钻机就位；灌浆设备应就近安装，灌浆管路不宜过长，以防压力损失；（3）钻孔：用钻具对准所标的平面孔位，用符合设计要求的钻头开孔并钻孔；钻孔过程中应选用合适的钻孔压力、钻机转速和冷却液流量，并注意孔内情况，避免卡钻、埋钻、烧钻等事故；（4）安装阻浆塞：采用自上而下灌浆法时，灌浆塞在预定的位置塞不住，其调整的方法是适当上移或下移，直至找到可以卡住的位置；如上移时就加大了灌浆段的长度，当灌浆段长度大于10m时，应当采取补救措施；补救的方法一般是在其旁布置检查孔，通过检查孔发现其影响程度，同时可进行补灌；（5）洗孔与压水试验：钻孔冲洗完成后，应对灌浆段用压力水进行冲洗；冲洗压力可采用80%的灌浆压力，压力超过1mpa时，采用lmpa；钻孔冲洗至回水清净后10min结束；洗孔是为了避免钻屑堵塞孔壁上的裂隙，洗孔时孔口返水要达到水清砂净；压水试验目的是检查地层灌前的渗透情况；（6）浆液配制：配制符合设计要示的灌浆浆液；水泥灌浆一般使用纯水泥浆液，纯水泥浆液的搅拌时间，使用普通搅拌机时，应不少于3min；使用高速搅拌机时，不少于30s；浆液在使用前应过筛，自制备至用完的时间小于4h；在特殊地质条件下或有特殊要求时，根据需要，通过现场灌浆试验论证，也可使用下列类型浆液：细水泥浆液：系指干磨水泥浆液、湿磨水泥浆液和超细水泥浆液；稳定浆液：系指掺有少量稳定剂，析水率不大于5%的水泥浆液；（7）灌浆：灌浆施工严格按照施工规范和设计要求进行实施；灌浆过程中，灌浆压力或注入率突然改变较大时，立即查明原因，采取相应的措施处理；灌浆应尽快达到设计压力，但注入率大时应分级升压；灌浆工作必须连续进行，若因故中断，可按照下述原则进行处理：应及早恢复灌浆，否则应立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。若无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔，而后恢复灌浆；恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注；如注入率与中断前的相近，即可改用中断前比级的水泥浆继续灌注，如注入率较中断前的减少较多，则浆液应逐级加浓继续灌注；恢复灌浆后，如注入率较中断前的减少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施；（8）封孔：采用自上而下分段灌浆时，采用置换和压力灌浆封孔法或压力灌浆封孔法。其中，自上而下阻塞灌浆法是指钻进一段，安装灌浆塞进行灌浆方法。斜孔灌浆的钻杆与水平面有68°夹角。本发明施工方法2013.8-2014.1月施工，若采用传统工艺进行垂直孔帷幕灌浆，在碳泥层处帷幕灌浆自上而下或综合灌浆造孔，以相同垂直孔对应斜孔54孔，垂直孔灌浆统计为3240m，时间为2013.3月至2013.8月，采用2台岩石钻机，合计180天；斜孔灌浆统计为3450.5m，2013.9至2014.1月，采用2台岩石钻机，合计120天，节省工期60天。斜孔灌浆减少了造孔米数，对造孔材料（钻头、钻具、人工）、及造孔成本明显减小。目前，水库提前完工，达到蓄水要求，从工程整体分析，对工程运行提前增加收入。应用实例1工程概况及灌浆装备改进二道沟水库位于巴里坤县三塘湖乡，水库坝址处位于东经93°19′41″，北纬43°58′35″。二道沟水库总库容413.59万m3，拦河坝最大坝高60.31m，死库容55万m3，兴利库容305万m3，调洪库容(校核洪水位至正常蓄水位)53.59万m3，二道沟水库保证率为97%，每年为下游工业供水263.08万m3。本水库枢纽属iv等小（i）型工程。建筑物级别：大坝、放水导流冲砂洞、溢洪道等永久性主要建筑物为4级，次要建筑物为5级，临时性建筑物为5级。巴里坤二道沟水库坝址地质情况，坝址区左岸出露地层为石炭系下统亚曼苏组第三亚组((c1yc)紫色、灰绿色相间的杏仁状玄武玢岩、安山玢岩；右岸出露地层为泥盆系下--中统莫钦乌拉群三道沟组(d1-2s)灰绿色、深灰色安山质岩屑、晶屑凝灰岩；两组地层为断层接触。受区域构造影响，岩体裂隙发育，较为破碎，确定断层位置在左坝肩，在实际施工中，根据设计施工，对坝址段进行了帷幕灌浆，在钻孔时发现靠右坝肩桩号0+110—0+138区域钻孔取物率非常低，到桩号0+120—0+135区域几乎没有钻取物，钻孔过程中孔内向孔外涌黑水，钻进非常快，但成孔几乎为零，此情况发生我单位立即停钻，汇报现场地质工程师后，引起哈密地区有关领导的高度重视，首先针对复杂地质情况分析，断层位置发生变化，也可能是有多个断层。但是并没确定坝址下岩性具体情况，此类地质情况比岩石破碎带要复杂的多，是复杂地质岩性之一。通过哈密地区水利局配合，多次请哈密地区专家，甚至新疆水利厅权威专家到施工现场查看，确定结果坝址坐落在了一种不透水，强度非常低、遇水软化的碳泥层上，一般不要用钻机扰动，会达到不透水，对于扰动的要进行灌浆。因为不确定碳泥层的宽度、深度，根据专家建议要保证灌浆质量，就要确定地层结构。我单位经过仔细研究钻孔取物，最终确定出地层结构，河床垂直坝轴线，坝基见基面部位向左坝肩倾斜，见基面以下向右坝肩倾斜、宽度有3-5m，深度根据坝前水头、灌浆设计规范垂直钻孔深度60m基础上，确定碳泥层深度在设计深度60m继续向地层内诞生，碳泥层为界顺坝轴线两侧分别为靡棱岩、破碎带、影响破碎带。地层特殊性我们完成了设计垂直孔灌浆，在此基础上根据碳泥层倾斜角度及复杂地质构造，确保坝基防渗效果万无一失，专家研讨确定意见为，对于灌完碳泥层区域的垂直孔灌浆后，进行加强斜孔灌浆，斜孔平面布置与垂直孔平面布置一样。斜孔深度为64.7m，倾斜情况，顺坝轴线以设计斜孔布置孔位为基准，孔口靠左坝肩，孔身逐渐向右坝肩倾斜与见基面夹角为68°。巴里坤二道沟水库自2012年5月开工，灌浆工作从2012年9月开始直到2014年5月结束，通过斜孔灌浆我们掌握了斜孔灌浆的技术要点，特别是灌浆塞的改进，让灌浆在进度上有了重大突破。最终检查，满足质量要求。（付表）斜孔单位注入量.统计施工部位孔号序号全孔单位平均注入量(kg/m)坝基防渗处理xwy-11-1-ii43.2kg/m坝基防渗处理xwy-10-1-ii59.6kg/m坝基防渗处理xwy-9-ii62.7kg/m先导孔压水统计数值(lu)检查孔压水统计数值(lu)2伊吾县阿腊通盖水库阿腊通盖水库是一座平原水库，面板与土工膜相接形成一道防渗体，由于蓄水时间久，部分面板处要进行加固，最终决定采用斜孔灌浆，质量符合设计要求。3工程监测与结果评价经过监理对斜孔及自治区地质研究院（质监站）检测证实，灌浆检查结果，满足质量要求，透水率几乎为零。目前几座水库我单位建设的二道沟水库是唯一一座达到蓄水要求的水库工程。得到巴里坤县水利局及自治区相关部门的认可。本发明中所采用的各种设备，均为本领域生产工艺中使用的常规设备，且各设备的操作、参数等均按照常规操作进行，并无特别之处。最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12