最新大坝固结灌浆生产性试验大纲.docx
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最新大坝固结灌浆生产性试验大纲
大坝固结灌浆生产性试验大纲
福建省长泰枋洋水利枢纽工程
大坝固结灌浆生产性试验大纲
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审核：
编写：
二0一五年七月二十九日
大坝固结灌浆生产性试验大纲
1.工程概述
本工程枢纽主要由上存碾压混凝土重力坝、上存水库～尚吉引水系统等建筑物组成。
上存碾压混凝土重力坝坝顶高程204.30m，最大坝高89.30m，坝顶宽度8m，坝顶长338m，上存至尚吉引水系统总长约1019m（进水口至岔管中心），由进水口、引水隧洞、调压井和压力管道组成，进水口为塔式进水口，底板高程144.0m，引水隧洞开挖断面为底宽2.5m，直径4.1m的扩底圆形断面。
上存坝址位于长泰县城西北32km处上存溪，河谷呈较开阔的“V”型谷，两岸地形不对称，左岸地形坡度约30～45°，右岸地形度约30°。
在坝轴线下游有一条冲沟。
自然河床宽30～35m，正常蓄水位201m时河谷宽266m。
上存坝址左岸低高程和右岸高高程见有基岩裸露，岩性为侏罗系上统南园组第二段流纹质晶屑凝灰熔岩，岩石坚硬致密。
坝区基础共发育F1、F2两条断层，断层破碎带宽一般0.1～1.5m，充填碎裂岩，构造角砾岩，两盘见断层泥。
坝区全风化带不限埋深：
左岸1～7m，右岸3～7m；强风化带下限埋深：
左岸2～11m，右岸3～13.5m；弱风化带下限埋深：
左岸13～27m，河中12～14m，右岸22～57m。
上存～尚吉引水隧洞地表高程在130～370m之间，山体较雄厚，岩性为流纹质晶屑凝灰熔岩，洞室上覆弱～微风化岩体，厚100～220m，岩体较完整，地质构造简单，工程地质条件好。
坝基岩体防渗采用固结灌浆和帷幕灌浆进行处理，固结灌浆除加密孔外，孔排距均为3m，按梅花形布置；固结灌浆孔深度分别为5m（浅孔）、10m（深孔）、10～15m（加密孔）。
生产性固结灌浆试验于2015年月日开始，并于2015年月月日完成。
2.施工依据
1、GB175-2007《通用硅酸盐水泥》；
2、《水工混凝土试验规程》（SL352-2006）；
3、《水利水电工程物探规程》（SL326-2005）；
4、《水利水电工程钻孔压水试验规程》（SL31-2003）；
5、《水利水电工程岩石试验规程》（SL264-2001）；
6、《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-1994）（SL62-2014）；
7、《混凝土拌和用水标准》（JGJ63-2006）；
8、《土坝坝体灌浆技术规范》（SD266-88）；
9、福建省长泰枋洋水利枢纽工程C4标施工合同文件（合同编号：
FJFY/C4）第七卷技术条款
10、福建省水利水电勘测设计研究院设计的福建省长泰枋洋水利枢纽工程《上存大坝基础处理图》，图号为2001006-S513（SC）-07、08。
3.灌浆试验目的
1、论证大坝基础采用的灌浆方法在技术上的可行性，施工效果上的可靠性和经济上的合理性；
2、推荐合理的灌浆布置，如灌浆孔排数、排距、孔距、孔深等；
3、推荐适宜的施工方法、施工程序、灌浆压力、灌浆材料、浆液配比与浆材性能，适宜的水灰比；
4、调试运行钻孔灌浆施工系统，验证合理的机械设备与人员配置。
4.灌浆试验区域选择
根据固结灌浆试验技术要求及现场实际情况，本次试验区域由设计和监理单位及施工单位共同商定具体的位置。
要求所有试验孔的孔位、孔深与坝基固结灌浆布置设计图一致。
灌浆程序按分序加密的原则进行，所有部位分二序施工，每个试验区至少2排。
每个区检查孔不小于2个。
由于仓面内砼浇筑块有些浇灌时间的差异，其强度也不一至，届时将对已达到龄期的混凝土区域，或具备开工条件的区域陆续进行固灌试验施工。
5.抬动观测装置施工
开灌前每个试验区布设1个抬动监测装置，抬动变形控制最大抬动值不超过0.2mm，当抬动变形超过允许值时应立即减少灌浆压力，并做好抬动观测记录。
6.灌浆试验
6.1孔位布置（见图表1）
图表1固结灌浆试验孔位布置图
根据现场实际情况，选定试验区域，具体的试验孔位孔号由设计、监理、施工单位到施工现场确定。
孔深为5m、10m、10～15m三种（均为基岩深度）。
孔排距设计均为3m，呈梅花型布置。
6.2施工程序
1、总体施工程序：
测量放样→布置孔位点→钻灌I序孔→钻灌II序孔→检查孔施工；
2、单孔施工程序：
钻机对准校平→钻第一段→下阻浆塞→洗孔、压水、灌浆→钻第二段→洗孔、压水、灌浆→……→钻终孔段→洗孔、压水、灌浆→封孔。
灌浆孔单孔及总体施工工艺流程见图表2、图表3.
图表2固结灌浆施工工艺框图
6.3主要施工设备及灌浆材料
灌浆机采用3SNS型高压灌浆泵。
每2台灌浆机配备一套灌浆自动记录仪，对灌浆压力和注入率进行全过程记录。
灌浆材料采用32.5普通硅酸盐水泥，水泥质量标准满足引用标准GB175-2007《通用硅酸盐水泥》，细度达到有关规范要求。
主要机械设备见下图表4：
图表3固结灌浆总体施工工艺流程框图
图表4固灌试验主要机械设备表
序号
设备名称
型号及规格
产地
数量
1
电动潜孔钻
2
2
回转地质钻机
XY-2B
1
3
高压灌浆泵
3SNS
4
4
高速搅拌桶
ZJ800
1
5
高速搅拌桶
ZJ1000
1
6
低速搅拌桶
4
7
灌浆机
3SNS
4
8
空压机
24m3/min
19
9
记录仪
2
6.4施工方法及技术要求
1、钻孔
（1）固结孔深入基岩5～15m，采用电动潜孔钻。
灌浆孔的钻进按灌浆程序分序分段进行，钻孔注明编号和孔序，终孔直径不小于38mm。
（2）孔位要符合设计要求，开孔位置与设计孔位偏差不大于10cm，钻孔方向、孔深满足设计要求。
（3）钻孔遇有洞穴、塌孔或掉块难以钻进时，可先进行灌浆处理，然后再继续钻进。
施工期间孔口均要妥善保护。
（4）在钻孔过程中，对钻孔回水、钻孔压力、芯样长度及其它能充分反映岩石特性的因素进行观测和记录。
（5）钻进结束等待灌浆或灌浆结束等待钻进时，孔口均应堵盖，加以保护。
（6）当钻孔达到设计孔深后，进行三级自检，合格后交监理人检查，再进行下一道程序。
2、洗孔和压水试验
（1）钻孔结束采用压力水对钻孔进行冲洗，要求孔内沉积厚度不得超过20cm。
冲净后进行裂隙冲洗，冲洗压力为灌浆压力的80%，压力超过1MPa时，采用1MPa，每间隔5min进行读数一次，直至回水清净为止，总冲洗时间不少于30min。
（2）压水试验主要在先导孔（灌前）和检查孔（灌后）中进行。
先导孔为简易压水，压力为0.3MPa（单点法），压水时间20min，每5min测读一次压入流量，取最后的流量值做为计算流量，其成果以透水率q表示，单位为吕容（Lu）。
检查孔为常规压水，压力为0.3MPa（五点法），其压入流量的稳定标准为：
在稳定的压力下每3min～5min测读一次压入流量，连续四次读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%或最大值与最小值之差小于1L/min时，本阶段试验即可结束，取最终值为计算值。
（3）试验区在F1、F2断层带，充填碎裂岩，构造角砾岩，两盘见断层泥，遇水较易软化，因此灌前不进行裂隙冲洗和压水试验。
3、灌浆
（1）灌浆方法
固结灌浆按设计图纸要求分二个次序，采用孔内循环法，射浆管距孔底不大于0.5m。
灌浆试验孔孔深小于6m时，采用全孔一次灌浆法；孔深大于6m时，采用自上而下分段灌浆法或自下而上分段灌浆法。
灌浆孔孔深不大于20m且安装灌浆塞困难时，采用孔口封闭灌浆法。
灌浆孔优先采用单孔灌浆，当相邻孔发生串浆或吸浆量较小时，可采用多孔并联灌注，并联孔数不超过3个，并控制灌浆压力，防止抬动破坏。
（2）灌浆分段：
固结灌浆孔基岩深度分别有5m、10m、10～15m。
5m的孔分一段灌浆，10m的孔分二段灌浆，10～15m的孔分三段灌浆。
（3）压力控制：
灌浆试验压力在0.3～0.7Mpa范围变化，一序孔施工时灌浆压力按0.3→0.4Mpa变化，二序孔灌浆压力按0.5→0.6→0.7Mpa变化。
注入量小时压力大些，注入量大时压力小些，在不抬动上覆砼和基岩的原则下，尽可能大一些。
具体由现场灌浆试验确定。
压力表读数宜读压力表指针摆动的中值。
压力表指针摆动范围应小于灌浆压力的20%。
（4）浆液配比：
试灌区灌浆水灰比采用3:
1、2:
1、1:
1、0.5:
1四个比级，开灌水灰比为3:
1。
（5）浆液变换标准：
①当灌浆压力保持不变、注入率持续减小，或注入率不变而压力持续升高，不得改变水灰比。
②在正常灌浆条件下，当某一级水灰比的浆液注入量达300L以上，或灌浆时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，变浓一级水灰比灌注。
③当注入率大于30L/min时，根据具体情况越级变浓浆液灌注。
（6）灌浆结束标准：
当灌浆段最大设计压力下，注入率不大于1L/min后，继续灌注30min，即可结束灌浆。
当长期达不到结束标准时，报请监理人共同研究处理措施。
（7）封孔：
最后一段灌浆结束后，利用全孔射浆管，直接压入0.5:
1的浓浆，置换孔内稀浆。
3天后，清除孔内浮浆及污水，用水泥砂浆或水泥进行人工封孔；遇到涌水的孔，采取屏浆措施或采用机械压浆封孔（待回浆管返出浓浆后，取掉射浆管,孔口循环压浆封孔30min结束，压力为该孔最大灌浆压力）。
7.质量检查
1、固结灌浆压水试验检查在该部位灌浆结束3~7天后进行，在单元工程固结灌浆结束3天内，将灌浆资料进行认真整理汇总后报送监理工程师审核，由监理工程师确定检查孔位置，进行固结灌浆施工质量检查。
对检查后的检查孔按要求进行灌浆和封孔，检查孔的数量为固结灌浆孔总数的5%。
2、固结灌浆的质量以压水试验成果综合评定，压水试验采用单点法。
压水检查标准为q≤3Lu。
工程质量合格标准为：
单元工程内检查孔试段合格率应在85%以上，不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的150％，且不集中。
3、对于检查后质量达不到要求的固结灌浆部位，按设计及监理人的要求进行补灌，直到符合验收标准为止。
压水试验检查孔完成检测工作后，进行灌浆和封孔。
8.施工中的特殊情况与处理
1、在施工中需要移孔超过20cm，需经监理同意，并按照监理的要求进行移孔；遇钻孔报废时，将报废孔深及覆盖层厚或砼厚报监理，并按监理要求重新确定孔位。
2、在钻孔穿过断裂构造发育带，发生塌孔、掉块或集中渗漏时应立即停钻，查明原因，采取缩短段长进行灌浆处理，同时及时上报监理工程师。
3、在钻孔过程中，如发生与混凝土构造分缝、埋设仪器、混凝土冷却水管串通时，应立即停钻并报监理工程师研究处理。
4、灌浆过程中，地表发生冒（漏）浆现象时，一般采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法处理；必要时，采取嵌缝、地表封堵方法处理。
5、在压水试验时如果与其它孔相串，用木塞或孔盖对被串通孔进行封堵，灌浆时与串通孔并灌或堵塞串通孔进行单孔灌浆，然后对被串通孔进行扫孔、洗孔后灌浆；如果在灌浆过程中发生串浆的，采用并灌或堵塞串通孔进行单孔灌浆并待凝，然后对被串浆孔进行扫孔、洗孔、压水、灌浆处理。
如注入率不大，且串浆孔具备灌浆条件，可一泵一孔同时灌浆。
4、如遇孔口涌水、漏水情况（测记涌水漏水流量值）而导致灌浆无法结束时，灌浆前测记涌水压力和涌水量。
根据涌水情况，进行浓浆灌注或在浆液中掺加适量速凝剂，并且灌后待凝。
5、遇见洗孔和压水无回水无压力（可不压水直接进行灌浆）或灌浆无回浆时，在水和浆液中掺加适量高锰酸钾后对附近的洞室、裸露的基岩等巡视，对漏水漏浆点进行封堵处理。
6、灌浆工作必须连续进行，若因故中断应按下列原则进行处理：
（1）尽可能缩短中断时间，尽早恢复灌浆。
（2）中断时间超过30min，应重新洗孔灌浆。
中断时间过长应重新扫孔至原孔深后再进行洗孔灌浆。
（3）恢复灌浆时，开始使用最大水灰比的浆液灌注，若吸浆量与中断前相近时，即可采用中断前的水灰比；若吸浆量较中断前减小较多，则浆液应逐级加浓。
如吸浆量较中断前减小很多，且在短时间内停止吸浆，则认为该灌浆段不合格，应扫孔进行灌浆。
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