【2017年整理】恶滩水电站左岸挡水坝土钉墙施工技术.doc
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1、恶滩水电站左岸挡水坝土钉墙施工技术刘贵军 徐跃斌 毛勇(中国水利水电第七工程局 基础分局,四川 成都 611130)摘要:本文结合恶滩水电站左岸挡水坝土钉墙工程施工实际,通过对施工技术难点的分析研究,介绍了在该工程中应用的新机具、新工艺,为超长土钉施工提供了借鉴。关键词:土钉墙 造孔 超长 注浆 螺旋钻头 热压法 1. 概述1.1 工程概况恶滩水电站扩建工程是红水河规划开发的第八个梯级水电站,坝址位于广西忻城县红渡镇镇府上游3Km,坝址上下游分别与已建的百龙滩水电站尾水和规划的桥巩水电站正常蓄水位衔接。该扩建工程是一座以发电为主,兼有航运、灌溉等综合利用效益的水利水电工程。电站总装机容量600
2、MW, 多年平均发电量为34.95亿kW.h。1.2 地质条件恶滩水电站左岸挡水坝土钉墙支护的范围为EL128.5EL113,桩号坝上0+55m坝下0+58.5m。根据2002年6月补勘钻探记录中钻孔ZK22和ZK23的地质资料以及现场开挖后出露的土层状况,结合施工钻孔资料分析,该工程地质条件如下:土坡上部23m为填土,由粘土混灰岩块石,砂土混碎石等组成,为新近未经碾压的填土,松散状。中部约611m 为硬塑状含碎石粘土,断面粗糙,稍密中密状,局部夹56mm硅质岩块石。下部为可塑状含少量碎石粘土,厚约26m。基岩主要为灰岩,岩土相交面倾向基坑,倾角约30。在基岩上覆有一层厚1.56m厚度不同的软
3、塑状粘土,因含水量高达29.6%而呈流态存在。1.3 主要施工技术参数本工程共施工土钉8排,352根(其中2根为测试钉),累计5842.42米。其中28mm1675.27米、32mm2040.01米、36mm2127.14米。土钉孔距2.0m,排距分为1.5m和2.0m两种,钻孔孔径为150mm,倾角15,孔深多数为1520m,最大孔深为36.2m,因下伏基岩面起伏,下部3排部分钻孔嵌岩,施工中嵌岩孔均深入基岩3m。要求钻孔孔位偏差不大于10,孔斜不大于5%,孔深误差控制在0.5m范围内。2. 土钉墙施工本土钉墙支护的施工流程为:开挖工作面,修整边坡土钉钻孔(土钉加工)安装土钉土钉注浆铺设、固
4、定表层钢筋网,设置排水孔喷射砼面层150mm。2.1 造孔施工本土钉墙工程在施工中面临的施工难点有:土钉超长(最大孔深达36.20m,为当前国内之最)、设备难以满足扭矩要求;土层松散、孔隙率大、含水率高成孔难度大;以及塌孔、缩径、等方面的困难。传统施工工艺因为孔深较浅,大多采用螺旋钻进造孔,这种工艺在孔深超出10.0m以后,往往因为土体对钻具的摩擦和设备扭矩不足而钻进困难,在土体极松散的情况下,钻具拔出后也会因为塌孔而造成成孔率低的现象。本工程孔深频率见下表:序号孔深(m)数量(个)频率(%)备注115.005315.05215.0020.0023466.47320.0025.004011.3
5、6425.0030.00185.1超长530.0071.99超长为此,我们从施工工艺、施工设备、施工技术等方面进行了探索和改进,根据施工进度要求结合施工工艺特点,我们采用一台20m3/min空压机供给风力,使用履带式全液压英格索兰钻机造孔,钻孔开孔5.0m使用螺旋钻头钻进,以确保造孔施工时避免对边坡表层土体产生破坏,5.0m以后使用偏心钻头跟套管钻进,利用钻头的冲击、振动扰动孔壁周围土体,改变其密实度;利用套管跟进保证在流态粉质粘土层的成孔。针对钻孔深度大,钻进时在流态粉质粘土层和基岩界面极易产生错台,容易造成套管变形和增加土钉钢筋置入难度的情况,我们采取了在界面处使用低压、低速、反复扫孔的措
6、施加大该部位孔径,以保证钻孔孔斜、消除错台的方法进行处理。实践证明,该项造孔工艺的改进在造孔施工进度、成孔率等方面较传统工艺均有很大提高,不仅顺利的完成了工程施工,确保了工程质量,同时也为后续工程的施工在质量、工期上提供了可靠的保证。2.2 土钉加工本工程土钉钢筋采用28、32、36螺纹钢进行加工,使用10圆钢按每23m间距设对中支架,长度不低于50,采用焊接的方法将其焊接在土钉钢筋上。加工时配备好注浆管、排气管、止浆袋。技术难点:本工程土钉最大长度为36.20 m,单根钢筋长度为12.00 m,土钉需进行加长连接,土钉设计强度为250KN,采用什么连接方式和如何确保连接强度是土钉加工的技术难
7、题之一;另外,本工程地质条件为松散土体,成孔性差,常规的钉头和对中支架加工方法极易在置入时嵌入孔壁土体中,如何保证土钉钢筋在置入时顺利施工就成了加工时的又一技术难点。加工时,我们采用热压法钢筋直螺纹连接技术对进行钢筋连接加长,使用SM40等强度直流螺纹滚压机对钢筋进行螺纹加工,使用连接套筒进行加长连接。该连接方法与传统搭接、错结、对结等焊接加工工艺相比(特别是32、36等大直径钢筋),具有加工方便,现场连接速度快,连接强度高(套筒连接抗拉强度试验结果为520570MPa),能保证被连接的钢筋在同一轴线上等优点。加工时保证接头螺纹长度不低于8,丝扣完整度不低于80%,连接套筒长度不低于15,以保
8、证钢筋端头连接长度。 针对钉头和对中支架在置入土钉时容易嵌入孔壁土体的情况,我们采取了纺锤形钉头和在对中支架设置船形滑板的加工工艺,纺锤体和滑板均采用1.0镀锌铁皮制作,纺锤体直径加工为130140,使它在土钉置入时起到探头和扩孔的双重作用。其加工形式示意图如下: 经改进加工工艺,本工程土钉置入施工进展较为顺利,注浆施工证明孔内畅通,拉拔试验在设计荷载的1.35倍拉拔力作用下仍无位移,证明土钉连接工艺可靠,强度满足施工要求。2.3 注浆本工程注浆要求采用纯水泥浆进行注浆,注浆强度等级不低于12Mpa,3天强度不低于6 Mpa。注浆采用425普通硅酸盐水泥,配备水:水泥0.400.45:1的纯水
9、泥浆,浆液中加入适量的膨胀剂,采用重力低压方法注浆,注浆压力采用以确保土体不出现隆起或外移的0.40.6Mpa。技术重点:土钉土体松散、裂隙发育,下伏基岩起伏、裂隙、溶沟、溶槽发育,施工中如何在保证质量的前提下控制浆液注入量及其扩散范围,是注浆工序的技术控制重点和难点。施工中,我们配备一台ZJ400型高速搅拌机和一台J600型储浆搅拌桶用于制浆,另配备2台BW20040型中压泥浆泵用于输送浆液和注浆。注浆时,在泥浆泵和土钉孔口各安装压力表一只,由安装在泥浆泵上的压力表控制送浆压力,保证输浆管路安全,由安装在孔口的压力表进行孔内注浆压力控制。施工中严格控制浆液浓度,对超耗现象适时采用限压、限流、
10、间歇等方法进行处理。针对地层裂隙发育,注浆后浆液存在流失的情况,在注浆结束第二日采取对注浆孔进行检查复灌的方法以保证注浆段长度。3. 拉拔试验 本工程拉拔试验在注浆结束28天注浆强度达到70后进行。拉拔试验孔位由监理工程师根据注浆记录指定。本工程指定的拉拔试验孔为F8和F53号孔。本工程拉拔试验采用 1台ZB4500型电动油泵,1台YC60型千斤顶(均为海威姆公司产品)在临时搭设的施工平台上进行张拉试验施工。其拉拔试验施工方法见下图。测试钉的试验采用分级连续加载,加载时保持匀速、缓慢,首先施加初始荷载,使加载装置保持稳定后,以后的每级荷载增量为设计荷载的20%。在每级荷载施加完毕后立即记下位移
11、读数并保持荷载稳定不变,继续记录以后1、6、10min的位移读数。施工时,首先施加初级荷载20KN,以后每级荷载增加40KN,直至达到设计要求的250KN。经拉拔试验数据分析,试验土钉F8在设计荷载作用下无位移,F53在设计荷载的1.35倍拉拔力作用下仍无位移,证明该土钉墙工程施工质量优良,各项施工工艺的改进均取得了成功。4.结论 通过本土钉墙工程施工实践和拉拔试验证明,本工程在土钉施工机具、施工工艺、施工技术上的改进是成功的,其意义如下:1. 为超长土钉设计、施工的可行性进行了施工实践,提供了宝贵的技术参数;2. 为超长土钉施工在造孔工艺、造孔设备上提供了借鉴和宝贵的施工经验;3. 本工程采
12、用的热压法加工螺纹,钢筋直螺纹加工套筒连接加长技术对钢筋连接施工工艺的改进意义重大。4. 本工程在土钉钉头设置纺锤体、对中支架下设置船形滑板的施工技术,为同类施工工艺提供了宝贵的施工经验。2007-2008学年度高二化学选修4第一学期第二次月考试卷(时间:100分钟分值:120分)可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Ca 40 第卷选择题(共54分)一、 选择题(本题包括8小题,每小题3分,共24分,每小题只有一个选项符合题意)下列物质加入水中,因水解而使溶液呈酸性的是( )AFeCl3 BNaHSO4 CNa2CO3 DNaCl2
13、5时将等体积盐酸和氨水混合,若混合溶液中c(NH4+)c(Cl-),则溶液的pH值( )A7 B7 C7 D不能确定下列途述正确的是 ( )A电能是一级能源 B水力是二级能源 C天然气是一级能源 D水煤气是一级能源下列物质属于强电解质的是 ( )ANH3H2O BNa2O CC O2 DCl2已知450时,反应H2(g)I2(g) 2HI(g)的K50,由此推测在450时,反应2HI(g) H2(g)I2(g)的化学平衡常数为 ( )A50 B0.02 C100 D无法确定下列叙述中,能说明某化合物是弱电解质的是 ( )A.该化合物水溶液不导电B.该化合物饱和溶液导电能力弱C.该化合物在熔融时
14、不导电D.该化合物溶于水,溶质离子浓度小于溶质分子浓度下列说法或表示法正确的是 ( )A由“C(石墨)C(金刚石) H= +11.9 kJ/mol ”可知金刚石比石墨稳定B在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H= +285.8kJ/molC在101KPa时,1mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热D等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量多把下列四种X溶液分别加入到四个盛有10mL 2molL1盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,此时X和盐酸反应的速率最大的是 ( )A. 20mL 3
15、molL1的X溶液B. 20mL 2molL1的X溶液C. 10mL 4molL1的X溶液 D. 10mL 2molL1的X溶液二、选择题(本题包括10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个或两个选项符合题意,若正确答案只包括一个选项,多选时,该题为0分;若正确答案包括两个选项,只有一个且正确的给2分,选两个且都正确的给3分,但只要选错一个,该题就为0分)下列反应中,熵值显著增大的是 ( )ACaCO32HClCaCl2CO2H2OBCuO(s)CO(g)Cu(s)CO2(g)CBa(OH)28H2O2NH4ClBaCl22NH310H2OD4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3下列
16、各离子方程式中,属于水解反应的离子方程式是( )AH2O+H2OH3O+OHBHCO3+H2OH2CO3+OHCNH3H2ONH4+OH DHS+ H2OS2+H3O+室温下,在pH12的某溶液中,由水电离的c(OH)为 ( )A1.0107molL1 B1.0106molL1C1.0102molL1 D1.01012molL125时,在由水电离产生的c(H+)=110-14 molL-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是( )A.NH4+、Al3+、Br-、SO42- B. Na+、Mg2+、Cl-、NO3-C.K+、Br-、Cl-、NO3- D. K+、Na+、SO32-、SO42-、一定
17、温度下容积固定的密闭容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应A(s) +3B(g) 2C(g)+D(g)已达到平衡状态的是 ( ) A.气体的总物质的量B.混合气体的压强C.混合气体的密度D.B的物质的量浓度将0.1molL1CH3COOH溶液加水稀释或加入少量CH3COONa晶体时,都会引起( )A.溶液的pH增加B.CH3COOH电离程度变大C.溶液的导电能力减弱D.溶液中的c(OH-)减小已建立化学平衡的可逆反应,当改变条件使化学反应向正反应方向移动时,下列有关叙述正确的是 ( )生成物的百分含量一定增加 生成物的产量一定增加 反应物转化率一定增大 反应物浓度一定降低 正反应速率一定
18、大于逆反应速率 使用了合适的催化剂A. B. C.D. 在10 mL0.1 molLNaOH溶液中加入同体积、同浓度的CH3COOH溶液,反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是( )Ac(Na+)c(CH3COO)c(H+)c(OH)Bc(Na+)c(CH3COO)c(OH)c(H+)Cc(Na+)=c(CH3COO)+ c(CH3COOH)Dc(Na+)+ c(H+)=c(CH3COO)+c(OH)pH=8 的NaOH溶液和pH=10的Ba(OH)2溶液等体积混合后溶液中c(H+)最接近于( )A. 1(10-8+10-10)mol/LB. (10-8+10-10)mol/LC. 110-8+
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