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搭接帷幕与主帷幕施工顺序

时间:2023-11-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:认为搭接帷幕应该在上层主帷幕施工前施工的观点,则是基于对搭接帷幕所处灌浆部位的特点和对灌浆机理的理解。而经过搭接帷幕灌浆后,表层裂隙已基本被封堵,主帷幕高压灌浆时作用于衬砌混凝土的侧压力要通过围岩传递,可以大大降低,从而确保衬砌混凝土的安全。

搭接帷幕与主帷幕施工顺序

对于搭接帷幕与主帷幕的施工顺序,目前不同设计院之间存在的两种观点实际上是截然相反的,与每个工程的具体条件(地质条件、坝高、防渗标准等)没有关系,这完全是对搭接帷幕的理解不同而得出的两个结论形成的两种观点。

认为搭接帷幕应该在上层主帷幕施工完成后再施工的观点,是受了“帷幕灌浆应该先下层平硐,后上层平硐”这一传统施工顺序的影响,或是对“搭接”二字的片面理解:如果无可搭接之物,何来搭接?

认为搭接帷幕应该在上层主帷幕施工前施工的观点,则是基于对搭接帷幕所处灌浆部位的特点和对灌浆机理的理解。我们通常对帷幕灌浆效果的理解,不外乎体现在两个方面:一是一定范围内的岩石裂隙是否完全被浆液充填;二是充填的密实性。因而,在进行帷幕灌浆设计时,也应该围绕这两方面进行。

4.1.1 搭接帷幕与主帷幕的施工顺序对灌浆效果的影响

下面就搭接帷幕与主帷幕的施工顺序对灌浆效果的影响作简单分析。

搭接帷幕灌浆部位的特点是在洞周附近,裂隙相对较多且张开。洞周围岩因开挖爆破及应力释放的影响,裂隙要比原生裂隙要宽,还可能增加爆破裂隙。受围岩挤压的影响,洞周附近的裂隙一般呈Ⅴ形,即越往岩石深处,缝宽越小。如果首先进行主帷幕灌浆,相当于浆液从裂隙窄端流向裂隙宽端。水泥浆液作为一种典型的宾汉流体,其流变特性决定了它对裂隙的填充是由水泥颗粒在流动的路途中,逐渐沉淀形成的。这种情况的发生,是因为浆液的流动速度随着离钻孔的距离的增加而逐渐减小,经过一段时间,在离开钻孔一定距离处形成了由水泥细颗粒构成的堵塞。在浆液从裂隙窄端流向裂隙宽端时,由于受裂隙窄端这一瓶颈口的影响,进入裂隙宽端的灌液数量受到了限制,使流速更加变缓,增加了灌浆液沉淀的速度,这样造成的后果是裂隙宽端处不能被完全充填,灌浆在宽裂隙内扩散的范围也更加受到了限制。而且在浆液从裂隙窄端流向裂隙宽端时,浆液经过的“瓶颈口”处很容易被堵死,从而完全堵塞了灌浆的流动通道,这一点从平时灌浆过程中浆液通道较小的接头部位容易堵塞的现象中可以很容易证明。

这样,在经过了主帷幕灌浆后,下层平硐洞周附近较深处岩石已相对密实,而洞周表层的灌浆效果相对较差,可能存在主帷幕灌浆中未遇到或未能充填好的裂隙,在随后进行的搭接帷幕灌浆中,虽然可以对未充填的裂隙进行补充灌浆,但由于搭接帷幕灌浆一般压力较小,充填的密实性不及高压灌浆,而且从不密实一端向密实一端灌浆,没有形成可靠的封闭区域,灌浆效果可想而知。(www.xing528.com)

而如果首先进行搭接帷幕灌浆,则可首先对宽裂隙进行充填,并堵塞主帷幕灌浆时向洞周的渗漏通道,从而形成封闭区域,为主帷幕进行高压灌浆创造条件。高压灌浆还可以对搭接帷幕灌浆中充填的宽裂隙进一步充填,从而提高浆液结石的密实性。

4.1.2 搭接帷幕与主帷幕的施工顺序对衬砌混凝土的影响

其次,搭接帷幕与主帷幕的施工顺序的不同所带来的影响,还反映在对衬砌混凝土的安全上。在主帷幕灌浆时,如果孔内存在与洞周砌衬混凝土直接相通的裂隙,灌浆压力将通过浆液直接作用于衬砌混凝土,由于主帷幕距下层平硐洞壁较近(一般在5m左右,有的工程甚至只有2m多),而使衬砌混凝土承受的压力较大而可能产生破坏,这也是有些工程要求在衬砌混凝土表面安装抬动观测装置的原因。而经过搭接帷幕灌浆后,表层裂隙已基本被封堵,主帷幕高压灌浆时作用于衬砌混凝土的侧压力要通过围岩传递,可以大大降低,从而确保衬砌混凝土的安全。

综合以上分析,搭接帷幕在上层主帷幕施工前完成,有利于洞周松动裂隙的封堵,有利于上层主帷幕在下层灌浆平硐附近孔段的高压力灌浆,从而有利于保证裂隙充填的范围和充填的密实性。还有利于确保衬砌混凝土的安全。

由于帷幕灌浆施工前,一般要先对洞周进行固结灌浆,实际上搭接帷幕的要求比固结灌浆要高,因此,在需要进行搭接帷幕灌浆的部位,搭接帷幕灌浆施工可结合围岩固结灌浆进行。

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