第7章鉆孔壓水

1、1第七章基巖帷幕灌漿鉆孔沖洗及壓水試驗(yàn)第一節(jié)鉆進(jìn)一、鉆孔方法一、鉆孔方法灌漿帷幕的鉆孔是實(shí)現(xiàn)帷幕灌漿的先決條件，只有通過特設(shè)的鉆孔，才能進(jìn)行帷幕灌漿?；鶐r中采用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，主要有硬質(zhì)合金鉆進(jìn)，鉆粒鉆進(jìn)和金剛石鉆進(jìn)三種，可根據(jù)巖石的硬度、完整性和可鉆性的情況而選用。在較軟的、可鉆性為6—7級以下的巖石中，多采用硬質(zhì)合金鉆進(jìn)；在7級以上的堅(jiān)硬巖石中，多采用鉆粒鉆進(jìn)；在石質(zhì)堅(jiān)硬且較完整的巖石中，應(yīng)盡可能地采用金剛石鉆進(jìn)。近期經(jīng)常采用的是金剛石

2、或硬質(zhì)合金鉆頭鉆進(jìn)，而鉆粒鉆進(jìn)方法已很少被采用了。金剛石鉆進(jìn)，不僅巖粉少，而且鉆進(jìn)效率和巖芯采用率均較高，鉆孔孔間也容易得到保證。2001年制定的水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范中規(guī)定：帷幕灌漿孔也可采用沖擊或沖擊回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)鉆進(jìn)。當(dāng)采用這種方法鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)鉆孔和裂縫的沖洗。鉆孔的孔徑，隨著鉆孔類別，鉆進(jìn)方法，鉆孔深度和巖石情況而定。灌漿孔的孔徑，一般多為59mm或75mm，在保證灌漿質(zhì)量的前提下，一般宜優(yōu)先選用小口徑鉆孔，但不得小于46mm。檢查

3、孔的孔徑要稍大一些，一般可為75mm或91mm。二、鉆扎方向二、鉆扎方向帷幕灌槳鉆孔的方向宜根據(jù)巖層構(gòu)造、裂隙角度和施工條件而定。最有利的鉆孔方向是與裂隙面或巖層面垂直，這樣，同樣深的鉆孔可以穿過較多的裂隙或巖層面，能節(jié)省鉆孔數(shù)量，灌漿效果也好。但鉆斜孔施工比較困難，鉆孔深度超過50m時(shí)，孔向易于“上飄”，諸多斜孔的方位角和傾角保持一致也較困難。所以，在沒有特定要求，或不影響灌漿質(zhì)量和不道多地增加鉆孔工作量的情況下，為便于鉆進(jìn)和灌漿施工

4、，帷幕鉆孔宜采用鉛直孔。鉆孔時(shí)，應(yīng)按照設(shè)計(jì)的孔向鉆進(jìn)。如果設(shè)計(jì)的是鉛直孔，就按鉛直方向鉆進(jìn)；如果設(shè)計(jì)的是斜孔，就要按照規(guī)定的傾斜度和方位角鉆進(jìn)，并保證鉆孔偏斜率不超過允許值，這樣，在灌漿之后，才有可能聯(lián)結(jié)成帷幕，起到防滲作用。三、鉆孔偏斜率的允許值三、鉆孔偏斜率的允許值鉛直孔的偏斜率就是孔底的偏距與鉛直孔孔深之比，也就是鉆孔鉆完后，其水平投影之長與其立面投影之長的比值，常用百分?jǐn)?shù)表示，見圖7.11。鉆孔經(jīng)測斜后，測得偏斜角θ慎，則d＝L

5、1sinθ。鉆孔偏斜率的計(jì)算公式為:δ=、即δ=tgθ(7.11)式中d——實(shí)鉆鉆孔的水平投影長度，亦即孔底偏距，也可稱偏差；L——實(shí)鉆鉆孔的立面投影長度；L1——實(shí)鉆鉆孔的長度。dL3大，由鉆孔中灌注的漿液，其有效的擴(kuò)散范圍未能相互搭接，有時(shí)會遺留小塊未經(jīng)灌到的空白區(qū)，一般通稱其為“天窗”，形成漏水通路，對帷幕防滲作用不利。所以，在帷幕灌漿完成后，通過整理出的“帷幕灌漿孔測斜成果圖”等資料，可以有助于分析帷幕質(zhì)量。(3)由各孔測斜的成

6、果，可以比較準(zhǔn)確地算出兩個(gè)鉆孔在任何高程部位相互之間的真實(shí)距離，供計(jì)算其他一些數(shù)據(jù)之用。例如，使用物標(biāo)法，利用幾個(gè)鉆孔測定巖石不同深處處水平向彈性波速時(shí)，即需使用這個(gè)數(shù)值。孔距如有誤差，即影響彈性波速計(jì)算值的準(zhǔn)確性，兩孔的間距愈短，影響愈大。2對鉆孔測斜的要求每個(gè)帷幕灌漿孔最好是都能自上而下分段測定孔斜，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)糾正。測斜段的長度根據(jù)具體情況而定，一般多為5～10m。例如新安江、富春江、湖南鎮(zhèn)等大壩的雄幕灌漿孔都是在鉆進(jìn)過程中

7、自上而下地分段做了測斜；在陳村大壩維幕補(bǔ)強(qiáng)處理工程守還具體規(guī)定；孔深20m以上，每5m段長測斜一次；孔深20m以下，每10m段長測斜一次。有些工程，在整個(gè)鉆孔完成后，再分段進(jìn)行測斜，這樣得出的測斜資料，只能供分析帷幕灌漿質(zhì)量和計(jì)算不同高程處兩鉆孔真實(shí)間距之用，而不能起到在鉆進(jìn)過程中隨時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)糾偏的作用。為了奠定能按設(shè)計(jì)孔向鉆進(jìn)的基礎(chǔ)，孔口段的測斜是極為重要的；對于深孔尤應(yīng)重視這一工作。如發(fā)現(xiàn)孔口段已偏斜，應(yīng)及時(shí)糾正，否則勢必嚴(yán)重

8、地影響以后的鉆進(jìn)工作。有的鉆孔為了保證孔向，特埋設(shè)較長的孔口管，因此在埋設(shè)孔口管時(shí)一定要測量準(zhǔn)確，務(wù)必使其方向與設(shè)計(jì)的鉆孔方向一致。3測量孔斜的方法(1)人工測斜法燈光目測法：把燈光光源下入孔內(nèi)，利用燈光在欲測段內(nèi)所居的中心位置與測線在孔口的位置之間的關(guān)系而測定孔斜及方位角，這種測量孔斜的方法就是燈光目測法，見圖712。例如欲測L深處的孔斜，用線繩系住燈光下入孔內(nèi)，調(diào)整測線在孔口的位置，使燈光保持在該深處鉆孔斷面的中心位置。根據(jù)測線在孔

9、口的位置，就可以計(jì)算出孔斜和方位角。C是半徑為r的孔口中心，A是測線通過孔口的位置，CA＝d表示偏距。α是實(shí)鉆鉆孔水平投影的方位角。d和α可在孔口直接量出。θ=arctg式中θ——偏斜角，以度表示；δ——偏斜率，以百分?jǐn)?shù)表示。燈光日測法是一種操作方便、設(shè)備簡單、測斜成果得出最快而又較準(zhǔn)確的測斜方法，常用以校驗(yàn)孔口管或用于鉆孔上部孔段的測斜。燈光日測法的使用條件是：①設(shè)計(jì)的鉆孔是鉛直孔；②鉆孔偏距不超過鉆孔半徑；③測斜時(shí)，孔內(nèi)須保持無水。