固结灌浆试验大纲Word下载.docx

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（6）《水利水电工程物探规程》DL/T5010-92；

（7）《水利水电工程钻探规程》DL/T5013-92；

（8）《通用硅酸盐水泥》GB175-2007；

（9）本工程设计文件、业主和监理人指示等。

2试验准备

2.1施工用风、水、电

固结灌浆试验施工采用水管φ40mm供水；

空压机主电缆采用3×

90＋1×

35铠装铜芯电缆；

钻机、灌浆泵及其他用电采用3×

25＋1×

16铜芯电缆，从洞外引致试验施工部位。

2.2制浆系统

（1）浆液供应采用集中制浆站供浆方式，采用ZJ400高速搅拌机拌制水灰比为0.5:

1的标准浆液，然后通过输浆泵和专用管路（φ25mm）送至现场，现场根据灌浆需求，通过电话联系供浆，制浆站就近设置在堵头段靠上游端头。

（2）制浆时，固相材料采用重量称量法，误差小于3％。

（3）采用高速搅拌机搅制普通浆液，搅拌时间不少于30s。

输浆流速控制在1.4～2.0m/s，制浆站及灌浆点采用BZC-2.5型泥浆比重称测量浆液密度测量浆液密度，并根据灌浆试验需要配制水灰比。

（4）浆液在使用前应过筛，从制备至用完的时间不大宜小于2h；

拌制细水泥浆液和稳定浆液，采用高速搅拌机和掺入减水剂，浆液自制备至用完时间小于2h。

浆液温度保持在5℃～40℃范围。

2.3废渣废水处理

在试验区下部设一道水泥砂浆拦污埂，埂高1.0m，施工产生的废水、废浆和岩粉等通过地表拦污埂引至集水坑，经沉淀后，排至监理人指定地方，废渣清理后运至指定堆渣场。

2.4嵌缝堵漏措施

固结灌浆开始前，先对试验区进行检查，清理裂隙，针对不同的裂隙形式研究不同的嵌缝堵漏措施，便于指导后期生产。

在钻孔冲洗、压水试验、灌浆过程中，对地表冒水、漏浆部位应及时封堵，并在封堵后重新进行压水试验，作为压水试验值。

必要时，可顺裂隙凿槽封堵。

3灌浆材料及浆液试验

3.1水泥

（1）试验灌浆用水泥采用P.O42.5普硅水泥。

（2）灌浆水泥细度要求通过80μm方孔筛的筛余量不超过5％，性能须满足GB175－1999标准的有关要求。

（3）灌浆时尽量使用同一品种、同一强度等级的水泥。

同一灌浆孔不使用不同厂家、不同品种、不同强度等级的水泥。

（4）灌浆用的水泥必须保持新鲜，不使用受潮结块的水泥，不使用出厂期超过三个月的水泥。

3.2水

灌浆用水符合拌制水工混凝土用水要求，并满足JGJ63—89第3.0.4条的规定，拌浆用水的温度不得高于40℃。

3.3掺合料

经监理工程师批准，可在水泥浆液中掺入砂、粉煤灰和水玻璃等掺合料。

各种掺合料质量应符合DL/T5148－2001第5.1.6条规定，其掺入量通过试验确定，试验成果报送监理工程师，经监理工程师批准后使用。

3.4外加剂

各种外加剂（速凝剂、减水剂或其它外加剂）的质量应符合DL/T5148－2001第5.1.6条规定，其最优掺加量应通过室内试验和现场灌浆试验确定，试验成果应报送监理工程师，并经监理工程师批准后方可使用。

所有能溶于水的外加剂应以水溶液状态加入。

3.5浆液试验

（1）按照监理工程师指示对不同水灰比、不同掺合料和不同外加剂的浆液进行下列项目的试验：

1）浆液配制程序及拌制时间：

试验确定不同水灰比、不同掺合料和不同外加剂的浆液加料顺序及搅拌时间。

根据浆液配合比试验结果及技术经济分析，提出适用于本工程帷幕灌浆的浆液配比。

初拟进行水泥净浆配比室内试验，浆液水灰比为2：

1、1：

1、0.8:

1、0.5：

1四个比级，掺合料和外加剂的掺量应在该产品最佳掺量范围内选取。

2）浆液密度（比重）测定：

在灌浆试验过程中，通过测定浆液比重绘制比重与水灰比的关系曲线，以检验浆液的水灰比。

3）浆液流动性或流变参数：

浆液的粘度一般采用漏斗粘度计测定，确定浆液的水灰比与相应的流动性间的关系。

4）浆液的沉淀稳定性；

用标准的测量量杯，对不同水灰比的浆液进行试验。

测定所析出水的体积（V1）与浆液体积（V）按照α=（V1/V）×

100%和结石率=1-α计算出不同的析水率和结石率，并作出水泥浆的全析水时间与析水值关系图，从而掌握不同品种水泥，不同水灰比浆液的稳定性。

5）浆液的凝结时间，包括初凝或终凝时间：

由高速搅拌机配制0.5：

1浆液，测试浆液的凝胶时间。

采用GB175-1999规定的检验方法进行测定。

6）浆液结石的容重、强度、弹性模量和渗透性：

1浆液，参照混凝土强度试验方法进行试验。

按照配合比制成的浆液，盛于试模中进行养护，析水完成后，进行各龄期（3、7、28d等）的强度和弹性模量试验。

7）掺合料和外加剂试验：

在进行浆液性能试验的同时，对拟掺用的掺合料和外加剂配合水泥浆进行一些相关试验，确定掺量和适宜性。

8）速凝堵漏材料试验：

试验用于基岩表层快速封堵裂隙的堵漏材料，最好采用粉状材料。

要求强度与水泥标号相适应，遇水3～5分钟凝固。

（2）通过浆液试验选择用于现场灌浆试验的浆液水灰比及掺合料、外加剂等的品种和掺量。

并将试验结果报送监理工程师。

4抬动变形观测

（1）抬动观测孔孔径为φ75mm，孔深为3.0m，孔向为垂直建基面方向。

采用XY-2PC型地质钻机配金刚石钻头钻孔或冲击钻孔，并安装抬动变形观测装置，在压水、冲洗、灌浆的升压过程中，监测基岩抬动变形情况，收集压力与抬动变形的对应关系和压力与注入量的关系，注入量与抬动变形的关系，以进一步验证灌浆压力和升压程序及灌浆注入量的控制方法。

抬动观测装置结构见附图《抬动观测装置示意图》。

（2）设有抬动变形观测部位，在观测孔临近20～30m范围的灌浆孔段在裂隙冲洗、压水试验及灌浆过程中均进行观测，并将观测成果报监理人审查。

（3）抬动变形允许值按照200μm进行控制。

（4）派专人进行抬动变形观测并作记录，在裂隙冲洗、压水试验及灌浆等作业过程中，当变形值接近变形允许值或变形值上升速度较快时，及时采取降低压力措施。

如施工中发现超过规定的允许值，立即停止施工，报告监理研究处理措施。

（5）抬动变形观测使用的千分表，使用前经过率定，并经常检查，确保其灵敏性和准确性。

（6）抬动变形观测过程中，严格防止碰撞，保证在正常工作状态下进行观测，确保测试精度。

（7）灌浆工作结束后，按固结灌浆Ⅱ序孔要求进行抬动观测孔的灌浆回填。

5固结灌浆试验施工

5.1一般规定

（1）固结灌浆开始前，会同设计、监理对试验区进行检查，灌浆前清理裂隙，用快速水泥封堵指定的基岩表面裂隙。

（2）试验区30m范围以内不得进行爆破作业。

（3）施工程序按照：

抬动观测孔、物探测试孔钻孔与测试（含钻孔静弹模测试）、固结灌浆Ⅰ、Ⅱ序孔分序钻孔、压水、灌浆、压水质量检查孔试验。

（4）在试验区下部设一道水泥砂浆拦污埂，埂高1.0m；

施工产生的废水、废浆和岩粉等通过拦污埂引至集水坑，经沉淀后，抽排至监理人指定地方，废渣清理后运至指定堆渣场。

5.2钻孔

（1）自上而下方法施工时第一段段长为2.0m，第二段为3.0m，第三段及以后各段不大于6m，小于6m孔段可一次灌注，钻孔的具体布置及设计孔深见附图。

（2）固结灌浆所有钻孔采用风动钻机结合XY-2PC地质钻机钻进，钻孔的孔径为Φ38~76mm，质量检查孔孔径为Φ56mm。

（3）钻孔孔位严格按施工图纸的要求进行施工，开孔孔位偏差不大于10cm，孔底偏差不大于1/40孔深，钻孔方向为垂直建基面方向，在钻孔过程中，应将钻具调整与接触面垂直，并将钻机稳定牢固。

若发现孔斜超过允许值，及时纠偏。

5.3钻孔冲洗

（1）钻孔冲洗：

一般采用钻杆通入大流量水流，从孔底向孔外冲洗的方法进行钻孔冲洗。

钻孔冲洗应冲至回水澄清后10min结束，串通孔及断层破碎带等裂隙冲洗如达不到回水澄清要求时，总时间不少于0.5h。

经冲洗后，孔内残存的沉积物厚度不得超过20cm。

（2）固结灌浆前应进行钻孔冲洗、裂隙冲洗和压水试验，裂隙冲洗结合简易压水同时作。

（3）灌浆孔（段）裂隙冲洗后，立即连续进行压水、灌浆作业，因故中断时间间隔超过24h者，在灌浆前重新进行裂隙冲洗。

5.4压水试验

（1）灌前取总孔数的5%做单点法压水试验，了解其透水率及岩性可灌性，压力为灌浆压力的80％，该值若大于1.0MPa时，采用1.0MPa；

压水20min，每3~5min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。

（2）在钻孔冲洗和压水试验时，若发现地表冒水，应及时进行嵌缝，并重新进行压水试验。

（3）固结灌浆的检查孔按DL/T5148－2001附录A的规定进行压水试验，检查孔的压水试验压力为最后一序灌浆孔灌浆压力的80%计，且不超过1.0MPa。

5.5灌浆施工

（1）固结灌浆按环间分序环内加密的原则进行。

（2）灌浆方法

1）底板及边墙孔可采用一次造孔置底，自下而上分段，孔内阻塞分段施灌。

末段阻塞器应卡在孔口30cm以内，顶拱固结灌浆孔施工时为防止浆液发生绕渗将表层段裂隙封堵，造成质量事故，采用自孔口向孔内分段造孔灌浆方式施灌。

2）灌浆方法采用三参数大循环方式，采用单孔灌注，当发生串孔且设备能满足施工要求时，采用并联灌注，且孔数不得多于3个，并控制灌浆压力。

（3）灌浆分段

自下而上施灌时第一段5m，孔口段2m，孔口以下不大于6m，终孔段可适当加长，但最大段长不大于6m；

采用自上（孔口）而下（孔内）施灌时第一段入岩2m，第二段3m，第三段及以后各段不大于6m。

（4）灌浆压力

1）灌浆压力对应表见表5－1。

2）灌浆在不产生抬动的条件下尽快达到设计压力，但对断裂构造发育、注入率较大的孔段采用分级升压方式逐级升至设计压力，按0.05Mpa分级，每级纯灌时间不少于10min，以防止发生有害抬动。

具体操作时根据压力和注入率的关系（表5-2）进行控制。

如在控制过程中发现无法对应控制，应及时报告监理工程师，并按监理的指示进行处理。

3）串通孔（组）灌浆或多孔并联灌浆时，分别应控制灌浆压力。

4）灌浆严禁超压，防止产生抬动变形，若发现抬动变形达到设计规定值，即立停止施工，及时通知监理工程师，并按监理工程师指令进行处理。

（5）灌浆水灰比及浆液变换

1）灌浆浆液起始采用水灰比：

一序孔1:

1，0.8:

1，0.5:

1；

二序孔2:

1，1:

1的纯水泥浆灌注，按稀到浓逐级变换的原则进行浆液变换。

2）当灌浆压力保持不变而注入率持续减小时，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。

3）当某一比级的浆液注入量已达到300L以上，或灌浆时间已达到60min，而灌浆压力或注入率均无显著改变时，换浓一级水灰比浆液灌注；

当注入率大于30L/min时，根据施工具体情况并报监理人批准，可越级变浓。

4）当孔段漏水量大于80L/min时，先采用水泥砂浆灌注，起压后采用1：

1纯水泥浆灌注。

（6）灌浆结束标准

在该灌浆段最大设计压力下，注入率不大于1L/mi