地基基础工程接触灌浆及帷幕灌浆Word文档格式.docx

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额定压力10.0MPa，最大排量100L/min。

（3）高速搅拌机：

选用ZJ-400型高速搅拌机，搅拌轴转速1200r/min以上，最大制浆能力10～15m3/h，适用于拌制改性水泥、普通水泥浆。

（4）立式双桶低速搅拌机，单桶储浆量200L，搅拌轴转速50r/min。

钻孔

（1）钻孔方法

采用水泥膨润土浆液护壁、回转钻进的方法施工。

根据地层情况，选用金刚石钻头或硬质合金钻头钻孔。

①护壁浆液配比为1:

2:

12（水泥:

粘土:

水），如孔壁不稳，有坍塌、掉块现象，则改用1:

10或1:

8的浆液，塌孔现象消除后，可换回原配比浆液。

②采用金刚石钻头钻进时，其钻头与扩孔器的胎体硬度和金刚石浓度、品级选用适应坝体盖板混凝土和坝基灰岩的级别。

③采用硬质合金钻头钻进时，使用大八角柱状合金加工的可取芯钻头或全断面钻头，后者可提高不取芯钻孔的钻进效率。

（2）取芯方法

先导孔和质量检查孔均要求采取岩芯。

拟采用单动双管钻具采取岩芯。

（3）钻孔直径和深度

灌浆孔的开孔直径为Φ110mm，钻进至非灌段底板以上2.0m，然后换Φ91mm钻头钻进至灌浆段顶板，镶铸Φ89孔口管后孔径改为Φ75mm。

所用孔径的大小，除应能满足设计要求，还应为处理钻孔事故保留一级孔径。

钻孔终孔深度以达到施工详图中要求的深度为准。

分段钻孔的长度按表4.1-1及表4.1-2执行。

表4.1-1接触灌浆分段钻孔长度

以上分段长度可能在施工中根据实际情况调整。

（4）孔斜测量

钻孔孔斜率按不大于1%控制，此要求是较为严格的。

因此，施工中必须对钻孔孔斜进行严格的控制。

此种控制除了应采取合理可行的防斜、纠偏措施以外，还将采用高精度测斜仪随时测定实际钻孔轨迹和偏斜情况。

为满足此项要求，我们拟采用DUZ-D型多点照相测斜仪完成此工作。

此测斜仪引进了美国Eastman公司的先进技术，具有精度高、抗干扰性和防震性好、操作简便、照片记录清晰、易读和可连续操作等一系列优点，其性能明显优于其它测斜仪器。

DUZ-D型多点照相测斜仪的精度为：

方位角≤±

0.5°

，顶角≤0.2°

。

测斜的段长一般为5.0～10.0m，可以全孔一次进行，也可根据施工情况一孔分多次测斜。

钻孔冲洗

为了提高灌浆效果，钻孔结束后采用大泵量冲洗液冲孔的方法，使用护壁浆液冲洗孔内钻渣，直至回浆中没有明显钻渣为止。

浆液制备

（1）制浆材料

水泥：

采用大型水泥厂生产的新鲜无结块42.5MPa普通硅酸盐水泥，应满足国标GB200－1999的各项指标要求。

粘土：

采用当地产优质粘土，塑性指数大于17，粘粒含量不低于40%。

（2）浆液制输

选用2m3低速搅拌机搅拌粘土浆，搅拌好的粘土浆输送至ZL-400型高速搅拌机按配比加水拌匀，然后加入水泥搅拌30s以上。

制浆站均布置在背水坝坡上，施工中根据实际情况，考虑设置浆液中转站。

（3）浆液质量控制

在制浆站旁，设置现场浆液试验室，由试验员对浆液密度、温度、析水率、粘度、搅拌时间等进行检测和记录，据此控制浆液质量。

孔口管镶铸

用Φ110mm钻头钻进至灌段顶板以上2.0m高程后，换用Φ91mm钻头干钻至灌浆段顶板，起钻后，下设Φ89mm钢管（丝扣连接）至孔底，然后向钢管和Φ110钻孔之间的间隙填入细砂粒，并适当加水使之密实，即完成灌浆管的镶铸，可进行以下灌浆段的钻孔和灌浆等工作。

灌浆

（1）灌浆机具配置

①灌浆过程和数据记录系统

拟采用我局与天津大学研制的J31-D型多路灌浆监测系统。

该系统已在小浪底、三峡水利枢纽和李家峡水电站等灌浆工程中成功应用。

利用该系统，可以自动记录和监控灌浆全过程，能提高操作和检查人员的工作效率，并能提供可靠而完整的资料以供灌浆效果评价，尤其有利于保证灌浆质量。

J31-D型多路灌浆监测系统（见图4.1-2）由计算机、多路信号采集仪、压力和流量传感器、信号输送电缆、抗干扰电源和多路灌浆数据处理软件GJ3.0组成。

此系统用计算机可以自动采集灌浆压力和流量等灌浆参数；

由技术人员在现场控制室内实

时监测和控制灌浆施工情况，并可通过显示屏随时调阅任一机组灌浆过程的历史和当前情况，既可实时显示时间t、压力P、注入率F和注入浆量V、灰量C等参数，也可调阅任一灌浆孔段的P—t、F—t、V—t、F/P—t、F/P—C、P—C等六种过程曲线，并可通过打印机打印上述成果和数据。

考虑本工程的施工条件，拟在现场设置控制室，一个控制室配一套系统，每套系统管理1～4台灌浆泵。

②旋转式孔口封闭器

为我局自行研制的产品，使用此封闭器，可实现孔内注浆管边旋转边注浆，无需降压，从而避免了常常发生的铸管事故。

（2）灌浆方法

采用孔口封闭、孔内循环、自上而下分段灌浆法。

射浆管的直径为Φ42～50mm，管底口距孔底不大于50cm。

（3）灌浆压力

灌浆压力拟按表4.1-3及表4.1-4控制，施工中可能根据实际情况调整。

除第一段外，压力应在较短时间内升到设计规定值。

如开始时由于吸浆量过大等原因不能立即升到设计压力，则保证在正常操作条件下尽快达到设计压力。

（4）浆液配合比

第一段灌注水泥浆液，配比分2:

1、1:

1和0.5:

1（水:

灰）三个比级；

以下各段灌注水泥粘土浆液，配合比（水泥:

水）采用1:

10、1:

8、1:

6、1:

4和1:

3五个比级。

灌浆浆液浓度遵循由稀到浓的原则逐级改变。

实际施工时将按以下要求控制：

①灌浆时，当灌浆压力保持不变，吸浆量均匀减少，或者吸浆量变化不大而灌浆压力均匀升高时，不得改变配合比；

②当某一比级浆液的累计注入量已达300L以上，但灌浆压力和吸浆量变化不明显时，可改浓一级灌注；

③当注入量大于30L/min时，可越一级变浓；

④当采用最浓级浆液灌浆，而吸浆量仍很大、不见减小时，可采用限流、低压、限量、间歇灌浆等方法处理；

⑤由于浆液变浓造成灌浆压力突增或吸浆量突减，应立时查明原因、采取相应措施处理；

⑥如发生回浆变浓现象，换用相同配合比的新鲜浆液进行灌注，若效果不明显，延续灌注30min，即可停止灌注；

⑦灌浆过程中，定时测记浆液密度和温度。

（5）灌浆结束标准

在设计压力下，注入率不大于0.4L/min时，继续灌注60min；

或不大于1L/min时，继续灌注90min。

达到以上情况之一时，即可结束该段灌浆。

（6）灌浆段封孔

全孔灌浆结束后，采用置换和压力灌浆法封孔。

具体作法是：

利用终孔段灌浆的射浆管注入比级1:

3的浓浆，将管路和孔内的稀浆全部顶出，直至孔口返出浓浆为止，而后提升射浆管，在提升过程中不断向孔内注入浓浆。

最后，在孔口用全孔最大压力和浓浆进行纯压式灌浆封孔1h。

（7）封堵灌浆孔（灌浆段以上）

为了保证坝体的均质性，对灌浆段以上的灌浆孔采取如下措施进行封堵：

灌浆段封孔完成，孔内浆液达到一定强度后，扫孔至灌浆段顶板，排出孔内积水，边起拔孔口管，边向孔内充填密度大于1.5t/m3的稠粘土浆，或投入直径约2～3cm的粘土球，并分层捣实，直至孔口管拔出，泥浆或粘土球一直封填到孔口。

主要难点及措施

根据我局以前在本地区施工的经验，本工程灌浆施工的主要难点为：

覆盖层具多层不均质结构，钻孔时可能发生孔壁坍塌、掉块等现象；

帷幕灌浆钻孔深度大，钻孔精度要求高；

灌浆过程中，可能出现灌浆段之间可灌性差别大，难以掌握变浆及结束标准；

串浆、吃浆量大；

帷幕灌浆覆盖层非灌浆段深度达19m，孔口管镶铸及起拔困难等。

孔壁稳定性问题

采用配比为1:

12的水泥粘土浆液护壁，如孔壁仍不稳，有坍塌、掉块现象，则改用1:

8较浓的浆液，塌孔现象消除后，可换回原配比浆液。

如改浓护壁浆液后，孔壁仍坍塌、掉块，则采用跟管钻进，使用花管法灌浆。

钻孔精度

为保证灌浆质量，钻孔精度要求高。

故在实际施工中，必须采取切实可行的保证措施以尽量避免不合格孔段的发生。

拟采取的主要措施如下：

（1）稳固钻机：

采取镶铸地锚紧固钻机底盘的措施，使钻机在正常运转过程中始终处于平稳状态；

（2）采用合理的钻进方法和工艺技术参数，包括准确定向、采用加长钻具、控制机械钻速、不使用弯曲、瘪陷的钻杆等；

（3）根据钻孔情况，每5～10m进行一次孔斜测量，及时了解钻孔轨迹；

（4）一旦发现钻孔超偏，尽快采取措施予以处理；

（5）采用高精度的DUZ-D型多点照相测斜仪，由专职人员进行测斜。

由于此测斜仪精度高，故能准确掌握钻孔的实际轨迹，减少人为因素和仪器自身误差的影响。

可灌性差别

对于底层原因造成的可灌性差别，将采取如下措施处理：

（1）采用多路灌浆监控系统，对每一段的灌浆过程均实施自动监控和记录，以避免人为因素的不良影响；

（2）严格执行从最稀级配合比开灌的规定，以避免浓浆堵塞细微裂隙而造成不吃浆的表面现象；

（3）钻孔冲洗方法是否得当，也是能否多灌入浆液的关键之一。

施工时，将通过试验确定最佳的钻孔冲洗方法；

（4）灌浆压力值是影响可灌性的重要参数。

在施工中，除第一段外，严格执行尽快升压并达到设计压力要求；

（5）灌浆过程中，根据实际情况对灌浆孔距、深度进行调整，以提高灌浆的整体效果。

串浆和吃浆量大

在灌浆时，可能发生串浆和吃浆量大等问题，分别采取以下处理措施：

串浆：

如被串孔正在钻进，立即停止钻进；

如串浆量不大，可在灌浆同时向被串孔通入水流，防止水泥浆充填钻孔；

当串浆量大时，被串孔可同时进行灌浆或在串通部位上方1～2m处卡塞；

如串浆较远，可尽快采用浓浆施灌。

吃浆量大：

如灌浆段遇见大量吃浆且难以结束时，首先采取低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等措施；

必要时浆液中掺加适量速凝剂；

或在浆液中掺加掺和料，如细砂等。

经处理后还应扫孔复灌直至正常结束。

镶铸及起拔孔口管

孔口管的镶铸是提高灌浆质量及工效的关键。

开孔选用比钢管大一级的钻头、接近非灌浆段底板时换用与钢管外径同级的钻头、钢管外缝添入细砂，均是为了高质量的镶铸孔口管。

控制第一段灌浆压力的升高速度，尽量避免浆液进入钢管外侧与钻孔的间隙，有助于全孔灌浆结束后安全起拔孔口管。

灌浆质量检查

灌浆后进行检查孔施工，以了解灌浆效果。

检查孔的数量暂定为灌浆总孔数的10%。

检查孔采用回转式地质钻机钻孔、取芯，孔径为Φ91～110mm。

检查孔压水试验采用“五点法”以渗透系数不大于5.0×

10-6为合格标准。

另外，观测和对比施工前、后测压管和量水堰状况，以综合评价灌浆效果。