一种确定深厚覆盖层下陡倾基岩面防渗墙造孔的方法
【专利摘要】本发明提供了一种确定深厚覆盖层下陡倾基岩面防渗墙造孔的方法，主要根据冲击钻及先导孔的有效结合，确定基覆界面，根据基覆界面的形态，采用“平打法”确定建基面。本发明能减少了先导孔覆盖层施工进尺，确保了后续施工的顺利进行；解决了深厚覆盖层陡坡段基岩鉴定难度大的问题；降低了陡倾基覆界面施工难度。
【专利说明】
一种确定深厚覆盖层下陡倾基岩面防渗墙造孔的方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种工程施工方法，具体涉及工程勘察施工中深厚覆盖层下陡倾基岩面防渗墙造孔的方法。
【背景技术】
[0002]覆盖层深厚、基覆界面陡倾、覆盖层下伏基岩硬度大是西南地区水利枢纽防渗墙勘察施工中经常要面对的工程问题，在工程建设中，如何准确界定基覆界面，确定防渗墙建基面，是工程勘察施工领域的一个重要技术难题
[0003]深厚覆盖层物质成分复杂，尤其在我国西南地区峡谷地带，地形多呈“V”型，下伏基岩埋深、基覆界面形态、岩体性状多具“深、陡、硬”等特征，界定基覆界面、确保防渗墙墙体的准确入岩，是施工中的主要技术难题。在深厚覆盖层陡倾基覆界面部位进行防渗墙工程建设时，如何准确确定建基面岩体的性状，确保防渗墙准确嵌岩，避免墙体未完全嵌岩而出现“天窗”，提高防渗墙稳定性成为防渗墙工程施工至关重要的课题之一。
[0004]传统的做法是前期进行勘察，初步确定基覆界面，防渗墙施工过程中根据具体情况进行适当的先导孔施工，确定基覆界面，后根据冲击钻渣样确定建基面。此法在深厚覆盖层陡坡段易对建基面岩体形成误判;确定基覆界面陡坡的冲击钻施工过程中容易形成“溜钻”，槽段不易成型，造成入岩深度不够，形成“天窗”，致使防渗墙未达到防渗效果，且稳定性差。一直以来，深厚覆盖层陡坡段防渗墙工程建设中十分重视这一问题的存在，并开展了大量的探索，包括钻进工艺的改进，以及各种辅助手段等，但由于覆盖层深厚、基覆界面陡峭、下伏岩体坚硬的特殊性，致使在这方面的探索均未取得明显的效果。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了解决防渗墙工程建设中陡倾基覆界面易误判、防渗墙建基面嵌岩难度大等工程问题，而提供的一种防渗墙陡坡嵌岩的施工工法，该工法有效的解决了防渗墙深厚覆盖层陡坡段基覆界面判定难度大，槽段施工“溜钻”、不易成槽的问题。
[0006]本发明是这样实现的:
[0007]—种确定深厚覆盖层下陡倾基岩面防渗墙造孔的方法，包括如下具体步骤:
[0008]A、在单个槽段内槽孔对深厚覆盖层采用常规的冲击钻钻进和泥浆护壁方法钻进，钻进至推测基覆界面附近；
[0009]B、利用小口径钻机对单个槽段内槽孔进行先导孔施工，采取“两端控制、内插修正”确定基覆界面形态，包含以下步骤:
[0010]步骤一，先在槽段两端槽孔内布置先导孔，根据小口径钻探揭示地质情况，确定先导孔处基覆界面；
[0011]步骤二，在槽孔中部布置先导孔，确定槽孔中部的基覆界面;对已揭示基覆界面进行分析，并与原推测基覆界面进行对比，指导余下先导孔施工；
[0012]步骤三，在剩余槽孔内穿插布置先导孔，根据揭示地质情况确定槽孔两侧基覆界面；
[0013]步骤四，根据槽孔内所有先导孔揭示的地质情况对基覆界面进行逐步修正；
[0014]C、根据设计建基面入岩要求，利用“平打法”施工，在基岩中形成多级台阶;包含以下步骤:
[0015]步骤一，利用冲击钻施工形成最上一级槽孔平台；
[0016]步骤二，采用设计的水平测斜装置对平台水平度进行检测；水平测斜装置为一钢质长方形箱体，箱体内部四个角点布置有测压计，测压计通过电缆与测压仪器相邻;测试过程中将箱体通过钢缆绳放置于施工形成的最上一级槽孔平台处，读取测压计数据，根据测压计数据计算高程差，以此判别施工平台的水平度；
[0017]步骤三，利用冲击钻对槽孔平台进行修正，修正后实施水平度检测，直至形成水平平台，后在上一级平台的基础上向下跟进形成下一级平台；
[0018]步骤四，对下一级平台进行施工平台水平度检测、修正；
[0019]步骤五，逐步向下施工，直至槽孔内建基面水平槽孔平台全部施工完成；
[0020]D、建基面形成后，实施浇筑;后按照“平打法”间隔继续施工下个槽段。
[0021]本发明主要根据冲击钻及先导孔的有效结合，确定基覆界面，根据基覆界面的形态，采用“平打法”确定建基面，具有如下有益效果:
[0022]A、减少了先导孔覆盖层施工进尺，确保了后续施工的顺利进行；
[0023]B、解决了深厚覆盖层陡坡段基岩鉴定难度大的问题；
[0024]C、降低了陡倾基覆界面施工难度，检测槽孔平台水平度，确保防渗墙嵌岩深度达到设计要求;解决了陡倾基覆界面施工易“溜钻”，墙体未完全嵌岩而形成“天窗”的问题，提高了墙体稳定性;使深厚覆盖层陡坡段防渗墙施工简易化，在防渗墙施工工艺上的取得了重大突破；
[0025]D、确保防渗墙基础嵌岩效果。
【附图说明】
[0026]图1为防渗墙单个槽段内槽孔深厚覆盖层施工示意图；
[0027]图2“两端控制、内插修正”确定基覆界面；
[0028]图3陡倾基覆界面“平打法”施工图；
[0029]图4发明实例的水平测斜装置；
[0030]图5槽段浇筑后效果图；
[0031]图6a、6b为防渗墙施工效果检测图。
[0032]图中，I为基岩，2为基覆界面，3为覆盖层，4为槽孔，5为水平测斜装置，6为建基面，7为槽孔平台，8为防渗墙墙体，9为防渗墙建基面，51为钢缆绳，52为钢制箱体，53为测压计，54为电缆。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图，以一个具体的实施例对本发明作进一步的说明。
[0034]在金沙江乌东德水电站大坝围堰SF35槽段内进行防渗墙施工，槽孔深度63.3?68.9m，基覆界面倾角约60°。在槽段内覆盖层部处位采用常规冲击钻钻进工艺和护壁方法，钻进至推测基覆界面附近，冲击钻钻头口径Φ 1.2m，如图1所示;覆盖层3钻进完成后，利用先导孔，开孔孔径Φ I 1mm的小口径钻探，采用“两端控制、内插修正”的方法确定基覆界面形态。先施工两端槽孔4内先导孔，再施工槽段中部先导孔，后施工槽段两侧槽孔，施工过程中根据揭示成果进行分析，确定先导孔已施工完成的槽孔处基覆界面2，并推测后续将要施工的槽孔处基覆界面，逐步对基覆界面进行修正，直至基覆界面准确判定。如图2所示;槽孔基覆界面确定后，根据设计建基面入基岩I要求，采用“平打法”，利用冲击钻施工形成最上一级平台，采用发明的水平测斜装置5进行水平度检测，读取水平测斜装置四个测压计53数据，根据测压计数据计算高程差，以此判别施工平台的水平度。利用冲击钻对槽孔平台7进行修正，修正后实施水平度检测，直至形成水平平台，后在上一级平台的基础上向下跟进形成下一级平台，依次实施检测、修正，逐步向下施工，直至槽孔内建基面水平槽孔平台全部施工完成，如图3所示;建基面9形成后，实施浇筑，图5所示；后按照“平打法”间隔继续施工下个槽段。
[0035]其中，图4为本发明提供的水平测斜装置5，包括一个钢质箱体52，钢质箱体通过钢缆绳51连接，钢质箱体52底部四角，设置有4个测压计，测压计通过电缆54导出测压计数据。
[0036]在施工全部完成后，对SF35槽段混凝土浇筑质量及嵌岩效果采用了开孔孔径Φ130mm，终孔孔径为Φ 91mm小口径钻探取芯，以及孔内电视摄像，检测表明墙体质量及嵌岩效果满足要求，如图6a、6b。
【主权项】
1.一种确定深厚覆盖层下陡倾基岩面防渗墙造孔的方法，其特征在于包括如下具体步骤: A、在单个槽段内槽孔对深厚覆盖层采用常规的冲击钻钻进和泥浆护壁方法钻进，钻进至推测基覆界面附近； B、利用小口径钻机对单个槽段内槽孔进行先导孔施工，采取“两端控制、内插修正”确定基覆界面形态； C、根据设计建基面入岩要求，利用“平打法”施工，在基岩中形成多级台阶； D、建基面形成后，实施浇筑;后按照“平打法”间隔继续施工下个槽段。2.根据权利要求1所述确定深厚覆盖层下陡倾基岩面防渗墙造孔的方法，其特征在于: 步骤B具体是通过如下步骤实现的: 步骤一，先在槽段两端槽孔内布置先导孔，根据小口径钻探揭示地质情况，确定先导孔处基覆界面； 步骤二，在槽孔中部布置先导孔，确定槽孔中部的基覆界面。对已揭示基覆界面进行分析，并与原推测基覆界面进行对比，指导余下先导孔施工； 步骤三，在剩余槽孔内穿插布置先导孔，根据揭示地质情况确定槽孔两侧基覆界面； 步骤四，根据槽孔内所有先导孔揭示的地质情况对基覆界面进行逐步修正。3.根据权利要求1所述确定深厚覆盖层下陡倾基岩面防渗墙造孔的方法，其特征在于: 步骤C具体是通过如下步骤实现的: 步骤一，利用冲击钻施工形成最上一级槽孔平台； 步骤二，采用设计的水平测斜装置对平台水平度进行检测；水平测斜装置为一钢质长方形箱体，箱体内部四个角点布置有测压计，测压计通过电缆与测压仪器相邻;测试过程中将箱体通过钢缆绳放置于施工形成的最上一级槽孔平台处，读取测压计数据，根据测压计数据计算高程差，以此判别施工平台的水平度； 步骤三，利用冲击钻对槽孔平台进行修正，修正后实施水平度检测，直至形成水平平台，后在上一级平台的基础上向下跟进形成下一级平台； 步骤四，对下一级平台进行施工平台水平度检测、修正； 步骤五，逐步向下施工，直至槽孔内建基面水平槽孔平台全部施工完成。
【文档编号】E02D5/18GK106013057SQ201610405008
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】王团乐, 黄灿新, 倪凯军, 肖云华, 郝文忠, 刘冲平, 覃振华, 张熊, 王吉亮, 邓柏松, 董立
【申请人】长江三峡勘测研究院有限公司（武汉）