袖阀管灌浆技术在卵砾石层中的应用

王京浦

（河北省水利工程局，石家庄 050021）

袖阀管灌浆技术在卵砾石层中的应用

王京浦

（河北省水利工程局，石家庄 050021）

介绍袖阀管灌浆工艺在卵砾石层灌浆中的应用，对该技术的优越性进行了分析和探讨，为类似工程提供借鉴和参考。

袖阀管；卵砾石层；灌浆；潜孔锤

袖阀管灌浆工艺是由法国LETANCHE基础工程公司首创的一种灌浆工艺。因具有能较好地控制灌浆范围和灌浆压力，可重复灌浆，针对不同地层采用不同灌浆材料等特点，在基础加固工程领域被广泛应用。

龙湖大坝坝基卵砾石层帷幕灌浆施工中采用了潜孔锤跟管钻进、袖阀管灌浆工艺，克服了传统循环钻灌法施工存在的施工进度慢，重复钻进成本高，地面易出现冒浆等弊端，取得了良好效果，也为以后类似地层帷幕灌浆施工积累了一些经验。

1 工程概况

龙湖大坝工程位于涉县城东南东枯河上，是东枯河县城段的生态治理工程的组成部分。工程规模为小（I）型，拦河坝为碾压土石坝，大坝长330m，底宽110 m，高17.5m，顶宽6m。建设内容主要包括拦河坝、溢洪道、垂直防渗，泄洪洞。拦河坝地基为第四系卵砾石层，垂直防渗采用帷幕灌浆方式。

2 工程地质条件

2.1 卵砾石

稍密，卵石含量约60%～70%，一般粒径2～4cm，最大可见粒径5cm，充填物为细砂和粉土，含量30%左右，厚度2.0m左右。

2.2 黄土状粉质粘土

褐黄色，局部褐红色，可塑～硬塑，含白色钙质条纹及姜石，夹黄土状粉土，可见大孔隙，无光泽反应，平均厚度7.70m。

2.3 卵石

杂色，中密～密实，分选性差，磨圆度较差，部分呈棱角状，母岩成分为灰岩，中等～强风化，卵石含量60%左右，砾石约10%，一般粒径3～8cm，最大可见粒径25cm，充填物以粉质粘土为主，平均厚度17.72m。

2.4 粉质粘土

褐黄色、褐红色，可塑，含姜石，稍有光泽，平均厚度13.5m。

2.5 砾岩和灰岩

在第四系卵砾层以下。

3 施工

帷幕线设计深度为入粉质粘土1.0m，单排孔布置，孔距1.5m，分三序施工，浆液采用纯水泥浆，合格标准为透水率不大于5Lu。

3.1 工艺流程

测量定位→钻孔→插袖阀管→注入套壳料→起拔套管→灌浆→封孔

3.2 钻孔

采用风动潜孔锤跟管钻进工法。分三序施工，为防止造孔时高压风流对相邻袖阀管的影响，下次序孔钻孔必须待相邻上次序孔灌浆结束7d后方可施工。

潜孔锤跟管钻进成孔方法与传统回转钻机钻孔相比施工效率显著提高，每台时进尺平均5～7m；钻孔垂直度较高，且同步跟进套管避免了因卵砾石层孔隙率大造成漏浆塌孔现象。

3.3 阀管安装

袖阀管采用准38mm的PVC管，每隔40cm设泄浆孔一组，泄浆孔由套在PVC管上的橡胶圈封闭。每根袖阀管长4m，相邻袖阀管间由丝扣或连接管连接。第一节袖阀管安装好堵头，向管内注入清水，以减小袖阀管的弯曲度。袖阀管每节连接好后，依次下入孔内，下放安装时注意尽量保证袖阀管与钻孔中心一致。袖阀管高出地面30cm，安装套头保护，防止杂物进入管内，套头上贴标签编号标记。

3.4 注入套壳料

袖阀管安装好后，将3.05cm注浆管沿孔壁下入到孔底，通过灌浆泵将套壳料自下而上注入到孔内。套壳料采用水泥粘土浆，套壳料配比采用水泥（P.O42.5）∶膨润土∶水=1∶2∶2.5。注入套壳料时注意袖阀管上浮，及时往管内注入清水，并在孔口辅助固定。起拔套管时随时观察管内液面变化，发现浆面下降及时补充套壳料，以保证孔壁稳定和套壳料充填密实。套壳料养护时间3～5d，强度达到0.3～0.5MPa。套管起出后补满套壳料，孔口以下1.0m采用水泥粘土混合料或水泥砂浆进行封堵，封闭一定要密实，以防止灌浆时浆液沿管壁冒浆。

3.5 灌浆

3.5.1 材料及配比

灌浆材料采用纯水泥浆，浆液配比采用5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶1七个比级，施工中根据每段地层及吃浆情况及时调整浆液配比。

3.5.2 灌浆方式和灌浆压力

灌浆方式采用自下而上分段纯压式灌浆，灌浆塞采用充水式双向止浆塞。

灌浆压力采用0.5MPa；开环压力采用1.2～1.5MPa，开环初期注意观察压力表的变化情况，若在灌浆初期出现第1次峰值，并迅速下降，则表明已经开环，可按正常压力灌注，否则需继续加压开环。

3.5.3 分序和分段

分三序施工，相邻上次序孔全部灌浆结束后方可进行下次序孔灌浆。

灌浆段长采用1.0～2.0m。根据地层的不同采用适当的灌浆段长，砂层、松散土层等选用较短灌浆段，卵砾石层等渗透性强的地层选用较长灌浆段。

3.5.4 浆液变换及结束标准

开灌浆液采用5∶1，以配合开环，开环后根据吃浆量情况调整灌注浆液配比。一般在压力不升高、单位吸浆量不减少的情况下，每比级浆液灌注400L后，可调浓1个比级灌注。

结束标准为达到设计要求压力后，吸浆量不大于1L/min，持续灌注30min即可结束。

3.5.5 封孔

完成灌浆后，将孔口盖好，以备二次灌浆再用。待全部灌浆结束，检查效果合格无须重复灌浆后再采用0.5∶1水泥浆封孔。

3.6 灌浆效果检验

灌浆结束后，进行了检查孔压水试验，透水率均满足了设计要求。

3.7 施工中需注意的问题

（1）袖阀管多节连接后垂直度差，灌浆后止浆器起拔困难。

（2）套壳料配比需准确，水泥过多或待凝时间太长会造成开环困难。

（3）采用潜孔锤跟管钻进工艺必须保证钻孔间距，防止高压风流对袖阀管的破坏。

4 袖阀管灌浆工艺优越性

（1）钻孔施工和灌浆施工单独作业，可充分发挥设备的使用效率，易于组织流水作业，提高生产效率。

（2）针对不同的地层可采用不同的灌浆材料，根据不同地层可灌性情况采用有针对性的灌浆材料和浆液配比。

（3）由于采用分段卡塞分段开环，因此可有效地控制灌浆范围，减少浆液流失，节约资源，降低工程成本。

（4）每段灌浆结束后泄浆孔由橡胶外套自动封闭，若发现某深度存在问题，可有针对性进行二次灌浆，不用再重复钻孔补灌。

（5）采用此工艺在卵砾石等松散地层灌浆，可大大减少串浆和地面冒浆情况的发生，有利于采用较高压力灌浆。

5 结语

在卵砾石地层灌浆施工中，与传统循环钻灌法、套管法灌浆相比，袖阀管灌浆法具有明显的技术优势，同时与袖阀管灌浆工艺相配合的风动潜孔锤跟管钻进造孔方法，有效地解决了卵砾石地层成孔困难、成本高的难题。

［1］杨晓东.锚固与注浆技术手册［K］.北京：中国电力出版社，2009.

［2］宋玉才.砂砾石地基垂直防渗［M］.北京：中国水利水电出版社，2009.

［3］夏克风.水工建筑物水泥灌浆与边坡支护技术［M］.北京：中国水利水电出版社，2007.

Application of Sleeve Valve Tube Grouting Technique in the Gravel Layer

WANG Jing-pu
（Water Consrvancy Construction Bureau of Hebei Province,Shijiazhuang 050021，China）

Introduce Xiu valve the tube infuse to strach the craft infuses to strach a medium application in the egg gravel layer and carries on analysis and study to this technical superiority，for similar the engineering provide to draw lessons from and make reference to.

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TV543+.5

A

1672-9900（2012）02-0081-03

2012-03-30

王京浦（1972-），男（汉族），河北宁晋人，工程师，主要从事水利施工技术管理工作，（Tel）13931111861。