帷幕灌浆试验成果报告_精品文档.doc
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青海省共和县塔什秋水库除险加固工程
帷幕灌浆生产性试验成果报告
审批：
编写：
宁夏水利水电工程局
共和县塔什秋水库除险加固工程项目部
2009年9月11日
1.工程基本情况
塔什秋水库是一座以灌溉为主兼顾养殖的小
（1）型水库，大坝为人工填筑的壤土坝体，最大坝高12米，总库容114.73万m3。
为改善岩体的力学性能及其整体性，降低岩体透水率，减少坝肩岩体渗漏，确保建筑物安全，设计在主坝右坝肩采用了帷幕灌浆方式方法进行处理。
按照设计要求，帷幕灌浆施工前应进行生产性灌浆试验，以优化和验证灌浆施工工艺、灌浆设计参数等。
1.1工程项目及工程量
1.1.1工程项目
本工程帷幕灌浆分布在大坝右坝肩D0+650.40～D0+703.00处和主坝高喷灌浆轴线搭接，帷幕轴线长度52.6米，帷幕总进尺约263.0延米。
帷幕灌浆总体布置见帷幕灌浆孔位布置图。
帷幕灌浆共布置27个灌浆孔，孔距为2m。
1.1.2帷幕灌浆工程量
帷幕灌浆工程量见下表。
表1帷幕灌浆工程量表
项目
单位
数量
备注
基
本
孔
土中钻孔
m
0
岩石中钻孔
m
263
混凝土中钻孔
m
0
帷幕灌浆
m
263
检
查
孔
土中钻孔
m
0
岩石中钻孔
m
27
混凝土中钻孔
m
0
压水试验
孔
3
帷幕灌浆
m
27
2灌浆试验目的及依据
2.1灌浆试验目的
（1）验证灌浆设计参数的合理性，为后序施工提供适宜的灌浆施工参数；
（2）确定合理的灌浆施工工艺及施工方案，尤其是在遇到特殊情况（如地层中遇到大量跑浆、冒浆和注浆量大等情况）时的灌浆施工技术处理措施等；
（3）通过对试验成果的分析，提出准确、充分的试验结论和成果建议，使帷幕灌浆施工顺利完成，并满足工程建设的各项管理要求。
2.2灌浆试验依据
（1）灌浆部位的施工图纸、灌浆设计技术要求，合同文件等；
（2）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2001）等标准、规程与规范；
（3）经我部申报并经监理批复的施工方案、试验大纲等施工技术文件；
（4）业主、设计、监理方在工程建设过程中下达的技术文件和其它相关文件；
（5）监理在施工过程中下达的现场指示和它的相关要求等。
3.工程地质条件
主坝右坝肩帷幕灌浆段上覆Q2pl浅红色低液限粘土，厚度10～50cm，下部为褐色和灰色砂岩。
基岩顶部较破碎，裂隙发育。
4灌浆试验布置及完成情况
4.1灌浆试验布置
根据帷幕灌浆设计技术要求和监理指示，在主坝右坝肩选择一区段进行生产性帷幕灌浆试验。
4.1.1试验孔布置
主坝右坝肩帷幕1-1、帷幕1-2、帷幕1-3、帷幕1-4、帷幕1-5，孔距2m。
在帷幕1-3、帷幕1-4号孔之间布置一个检查孔，孔号为J-1。
孔位布置如下图：
帷幕1-1帷幕1-2帷幕1-3J-1帷幕1-4帷幕1-5
F0+703.00
2m
图例：
I序孔
Ⅱ序孔
检查孔
图1帷幕灌浆试验孔布置示意图
4.2帷幕灌浆试验完成情况
灌浆试验从2009年8月10日开始，至2009年8月23日完工。
共完成灌浆试验孔5个。
9月7日～9月10日完成检查孔1个。
具体完成工程量见表2。
表2试验孔灌浆工程量汇总表
工程部位
孔
序
完成孔数
钻孔进尺（m）
灌浆
深度
（m）
灌浆水泥用量（kg）
平均单位注入量kg/m
施工日期
土层
基岩
合计
总用量
注入
废弃
试验孔
Ⅰ
3
0
27
27
27
2964.01
2700.81
263.2
100.0
2009.8.10-
2009.8.20
试验孔
Ⅱ
2
0
18
18
18
890.28
868.68
21.6
48.26
2009.8.20-
2009.8.28
合计
5
45
45
45
3854.29
3569.49
284.8
79.322
5灌浆试验施工工艺
5.1施工设备
帷幕灌浆试验投入1台GXY-1型地质钻机，1台SGB6-10型灌浆泵，1台ZJ-400型搅拌机，1台ZJ-400型高速制浆机，1台LJ-Ⅲ型灌浆自动记录仪等。
5.2施工顺序
施工顺序为：
Ⅰ序孔→Ⅱ序孔→Ⅰ序孔→（14天后）检查孔；
各次序孔在终孔灌毕，按要求采用“全孔灌浆封孔法”封孔。
5.3钻孔
5.3.1孔位测放与钻机就位
试验孔的孔位严格按设计图纸要求布孔施工，并采用全站仪测量孔位，开孔孔位误差控制在允许误差（10cm）之内。
钻机安装平整牢固，用仪器调整使天车、立轴、钻孔在一条铅垂线上。
5.3.2基岩钻进
（1）钻孔方法
检查孔孔径为Ф91mm，均采用金刚石回转取芯钻进，岩芯保存，及时编录、装箱和照相。
其它试验孔孔径均为Ф91mm，金刚石回转取芯钻进或采用复合片全面钻进。
（2）钻进
在钻进过程中，严格按照操作规程，合理掌握钻进参数，遇到特殊情况需采取措施时，上报监理批准后，再进行实施。
开孔钻进时，根据地层选择合适钻头，轻压慢转钻进1m后，再按正常情况钻进。
每个钻段结束，立即进行冲孔，直至回水变清后提钻。
（3）成孔质量控制
灌浆孔孔位与设计孔位偏差值不大于10cm，终孔孔深按设计深度，残留岩芯长度或岩粉厚度不大于20cm。
钻孔孔底最大偏差值符合设计规定值。
为保证钻孔质量，在施工中采取了以下防斜、纠斜措施：
①钻进前钻机锚固稳定，按设计角度用专门仪器定好立轴角度；
②钻进时合理掌握好钻进参数，钻压不要过大，根据不同地层采用适宜钻头；
（4）钻孔取芯
检查孔钻进中，作好详细记录，包括钻进回水情况、芯样状况以及孔内涌水等特殊情况。
取出的芯样按次序统一编号，填牌装箱，终孔后岩芯按要求拍照保存，并描述岩芯绘制钻孔柱状图。
按监理指定的地点存放应予保存的岩芯，防止散失和混装。
5.4钻孔冲洗、压水试验
灌浆前对所有灌浆孔段进行裂隙冲洗和压水试验。
（1）冲洗压力：
冲洗水压采用80%的灌浆压力，压力超过1MPa时，采用1MPa；
（2）裂隙冲洗应冲至回水澄清。
对回水达不到澄清要求的孔段，应继续进行冲洗，孔内残存的沉积物厚度不得超过20cm。
（3）检查孔按施工图纸要求采用单点法。
其它各次序孔的各灌浆段，可进行简易压水。
（4）简易压水应在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行。
压力为灌浆压力的80%，该值若大于1MPa时，采用1Map；压水20min，每5min测读一次压水流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果以透水率表示。
单点法压水试验按DL/T5148-2001附录A执行。
5.5灌浆
5.5.1灌浆压力、灌浆方法
（1）初始灌浆压力采用0.2MPa，最大灌浆压力不大于2.5MPa。
灌浆压力尽快达到设计值。
（2）灌浆方法采用分段为全孔一段灌浆。
（3）帷幕灌浆采用循环法灌浆，灌浆管距孔底不大于0.5m。
（4）按灌浆试验确定的或监理批准的水灰比进行施灌，灌浆浆液由稀到浓逐级变换。
开灌的水灰比根据灌浆试验结果确定。
当灌浆压力保持不变时，注入率持续减少时，或当注入率不变而灌浆压力持续升高时，不改变水灰比。
5.5.3灌浆浆液水灰比和变换标准
浆液变换标准为：
①当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时，不改变水灰比；②当某一比级浆液注入量已达300L以上，或灌注时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，改浓一级水灰比；③当注入率大于30L/min时，根据具体情况越级变浆。
5.5.4灌浆中特殊情况处理
在灌浆试验过程中，根据灌浆规范、试验大纲的要求及现场监理的指示，对所遇到的灌浆特殊情况，采取合理措施，进行了有效的处理，主要包括如下：
（1）在帷幕1-2号孔灌浆过程中与帷幕1-3号孔串浆，采取对帷幕1-3号孔进行封堵后，帷幕1-2号孔正常灌浆，灌浆结束后，帷幕1-3号孔扫孔恢复正常钻进。
（2）灌浆过程中遇吃浆量大难以结束时，选用下列措施处理：
低压、浓浆、限流、间歇等，或按现场监理下达的指令处理。
（3）透水率和灌浆吃浆量都大且不起压的孔段，一次灌注水泥量接近2t时，将采取积极的措施进行控制，并报现场监理。
5.5.5灌浆结束标准和封孔
（1）帷幕灌浆在规定压力下，当注入率不大于1L/min，继续灌注5min，灌浆即可结束。
长期达不到结束标准时，报请监理共同研究处理措施。
（2）灌浆结束后，封孔采用“全孔灌浆封孔法”封孔。
5.5.6灌浆材料、浆液配比及其使用
（1）灌浆材料
1）水
用于钻孔、取芯、压水试验及浆液拌和用水将符合《混凝土拌和用水标准》JGJ638-89关于施工用水的规定。
做到新鲜、洁净，不被油污染，不含土、粉砂、有机物、酸、碱、盐等其他有害杂质。
浆液拌和时所用水的温度不超过40℃。
本工程所用水，水源均来自于沁河水，水质优良，满足灌浆用水要求。
2）水泥
帷幕灌浆水泥采用普通硅酸盐水泥P.C32.5级，本试验采用的是青海海南水泥集团有限公司生产的海南牌产品，水泥到货后经监理见证取样后，送质检单位检验合格，均符合规定。
所使用水泥符合GB175-1999质量标准。
水泥在储运过程中加强管理，采取防潮措施，缩短储运时间。
为防止水泥失效，水泥将以其运到工地的时间先后顺序使用。
灌浆用水泥在使用前，每批水泥均有厂家提供的出厂合格证及检验报告单。
（2）浆液制备及现场检测
1）浆液制备要求
①现场配制浆液按照配比要求进行配制。
其配制流程见图2：
加入定量清水,开始搅拌
加入定量水泥
在高速制浆机中搅拌≥30S
图2浆液配制流程图
②所制浆液必须搅拌均匀并测定浆液比重。
③浆液在使用前过筛，从开始制备到用完时间小于4h。
灌浆点配浆按照表3进行。
表3水泥浆配比表
浆液水灰比
理论比重（g/cm3）
3:
1
1.204
2:
1
1.292
1:
1
1.512
0.8:
1
1.603
0.6:
1
1.734
0.5:
1
1.823
④浆液温度应保持在5～40℃之间，
2）制浆站计量器具：
浆液比重计、刻度计量
3）浆液现场测试
浆液比重测试：
用比重计进行现场测试。
上述浆液性能测试在正常灌浆的情况下，每班（12小时）由灌浆技术员测试不低于三次（变换浆液时要求测试浆液），以保证浆液质量的可靠性。
5.6灌浆质量检查
在试验区域内布置1个检查孔，以检查孔压水试验成果为主，结合对施工记录、成果资料的分析，进行灌浆质量评定。
压水试验采用单点法进行检查，以检查段透水率不大于5Lu为合格判定标准。
压水试验检查时间在灌浆结束14天后进行。
灌浆质量的压水试验检查，试段合格率在90%以上；不合格试段的透水率值不超过设计规定值的150%，且不集中，则认为灌浆质量合格。
如果灌浆质量不合格，则重新进行灌浆处理，如果依然不合格，则对灌浆孔进行加密，重新进行质量检查。
6.施工情况分析
6.2孔内吃浆量大时的情况处理
在灌浆试验中，遇到吃浆量大的情况，都是在征求现场监理的同意后，采取限流、限量、低压、浓浆、间歇灌浆：
即当灌注水泥量达到2t时，灌浆还没有明显结束的趋势，可采取停止灌浆，间歇6～12小时甚至24小时后再开始第二次灌浆，依次类推，停停灌灌，直到压
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