帷幕灌浆试验大纲.docx
《帷幕灌浆试验大纲.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《帷幕灌浆试验大纲.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
帷幕灌浆试验大纲
Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse
1概述
1.1工程概述
玉屏县白岩河水利工程位于排坡河上，排坡河属沅江水系，舞阳河二级支流，发源于万山特区赶场坝，自东北向南流，经瓮袍、两河口、白岩河、沙坪江，跳岩入车坝河，最后在抚溪江注入舞阳河，干流全长35.5km，总流域189.7km2，天然总落差394m，工程位于贵州省东部铜仁地区玉屏县田坪镇境内，坝址处地理坐标为东经109°03′49″，北纬27°23′52″，距县城31公里，有一条长2.5公里的公路直通水库坝址区，该公路与铜仁至玉屏的主干公路201国道交汇于玉屏县长岭，交通条件好。
白岩河水利工程坝型为混凝土面板堆石坝。
水库校核洪水位419.39m，正常蓄水位为414m。
总库容1361万m³，相应库容为950万m³，混凝土面板堆石坝最大坝高64m，设计总灌溉面积36100亩。
该工程等别为Ⅲ等，工程规模为中型。
水源工程枢纽永久性建筑物大坝、溢洪道、取水口等建筑物级别为3级，次要建筑物按4级设计，临时性建筑物按5级设计；供水工程对应的供水对象其重要性为一般，供水工程主要建筑物级别为4级，次要建筑物级别为5级，临时性建筑物级别为5级；灌区工程灌溉渠道及渠系建筑物过水流量均小于5m³/s，建筑物级别为5级。
库区栏木桥泵站总装机容量为2775kw，泵站规模为Ⅳ等小
（1）型，其主要建筑物为4级，次要建筑物级别为5级。
1.2工程地质
本工程位于白岩河大桥上游450m处，轴线方向为N36°W，河床断面为左缓右陡。
右岸地形较陡约为50°，左岸地形变化较大，在394m高程以下地形坡度约45°，以上地形坡度约10~20°，河谷为不对称“U”型横向河谷，河床无阶地发育，河漫滩宽8~13m，河谷总体发育方向234°，坝轴线正常高水位414.0m高程，河床自然宽高比B/H=3.0：
1，开挖宽高比B/H=2.8：
1，其中394m高程以下自然宽高比B/H=2.5：
1，开挖宽高比B/H=2.5：
1，开挖宽坝线岸坡基岩裸露，河床覆盖层较厚，岩层为单斜构造，整体倾向右岸偏上游，产状为N57W，SE∠15°。
坝线左岸基岩裸露为∈3z白云岩，为相对含水层，溶蚀晶洞较发育，局部地段覆盖层厚度0.5m，为残坡积含碎石粘土，强风化层厚度3.5~5.0m，弱风化下限垂直深度17~23m，水平深度为1.0~2.5m，河床发育Ｆ1、Ｆ13断层，受断层影响，河床第四系冲积堆积层较厚3.5~8.12m，为崩塌巨块石、块石、砂卵石，河床处理两断层破碎带间，岩体较破碎，据钻探资料，存在夹泥的溶蚀残裂隙及层面，强风化层厚1.5~2.0m，弱风化下垂直深度20~23m。
坝线右岸地形相对较陡约50°，基岩裸露，局部覆盖层厚1.0m，为残坡积含碎石粘土，基岩为∈3z白云岩，强风化层厚度3.0~4.5m，弱风化下限垂直深度35~40m,水平深度为1.6~3.0m。
2试验目的
（1）检验钻孔间距，检验钻孔深度是否满足实际工程的需要；
（2）检验各段岩层的透水情况，和吸浆情况，决定最终灌浆深度和排数；
（3）确定合适的灌浆方法，浆液变换等；
（4）检验灌浆压力是否会过大，造成库的漏浆和抬动；
（5）确定机械设备安排、人员安排、施工用水泥和人员安排是否合理；
（6）如果使用外加剂确定外加剂的配比和数量；
（7）验证设计灌浆参数在本工程上的适用性。
3试验依据和试验内容
3.1试验依据
（1）《水电水利工程钻探规程》DL/T5013-2005；
（2）《水电水利工程钻孔压水试验规程》（DL/T5331-2005）；
（3）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2001）；
（4）《水工混凝土外加剂技术规程》DL/T5100-1999；
（5）《水利水电工程岩石试验规程》SL264-2001；
（6）《水电水利岩土工程施工及岩体测试造孔规程》DL/T5125-2001；
（7）《混凝土拌和用水标准》JGJ63-2006；
（8）设计图纸；
（9）施工合同文件
3.2试验内容
（1）根据设计和监理要求编制灌浆试验的工作大纲和工作计划；
（2）浆液试验；
（3）制定钻孔、冲洗、压水试验和灌浆工艺等项的技术要求和施工方法；
（4）制定灌浆质量检查与灌浆效果鉴定的方法和标准；
（5）灌浆试验资料的整理分析，试验成果评价及编写试验报告。
4试验方法
4.1部位选择
本次固结及帷幕灌浆试验选择在灌浆区河床段进行，具体位置现场选定在坐标X5~X6范围内，实验后不再进行重复施工。
具体位置由设计代表和监理工程师在现场确定。
4.2参数选择
⑴灌浆压力及分段
帷幕灌浆试验采用的灌浆压力及分段参数见表4-1。
表4-1帷幕灌浆压力及分段表
段次
段长（m）
Ⅰ序孔压力值
（MPa）
Ⅱ序孔压力值
（MPa）
Ⅲ序孔压力值
（MPa）
1
2
0.25
0.35
0.50
2
5
0.50
0.60
0.75
3
5
0.75
0.85
1.00
4
5
1.00
1.25
1.50
5及以下
5~7
1.50
1.50
1.50
⑵浆液比级
帷幕灌浆浆液由稀到浓逐级变换，水灰比采用3:
1、2:
1、1:
1、0.8:
1、0.5:
1五个比级，开灌水灰比3:
1。
4.3系统布置
4.3.1风、水、电布置
考虑就近从系统干线上进行接用，管线的具体布设走向根据试验区具体位置因地制宜实施，试验区内设置分水盘和配电柜进行接用。
灌浆试验采用系统风，主要由1台200kw的电动空压机提供。
4.3.2制浆站
固结及帷幕灌浆试验采用集中制浆站制浆，制浆站内设置ZJ400型制浆机、，同时布置JJS-2B型配浆搅拌机、BW250灌浆泵、HTA-Ⅱ二参数灌浆自动记录仪等灌浆设备。
4.3.3排污系统
在试验区及制浆站四周通过开挖形成断面为0.3×0.3m排污沟，施工废水排至趾板上游集水坑中。
每班安排人员对排污沟及集水坑进行及时清理，将固相沉淀物装袋后统一运至指定弃渣点。
4.4灌浆施工方法
4.4.1施工程序
①总流程：
工作面清理→孔位放样→钻孔→Ⅰ序孔灌浆→Ⅱ序孔灌浆→Ⅲ序孔灌浆→质量检查→下一单元灌浆作业。
②灌浆段施工流程：
钻孔及冲洗→压水试验（裂隙冲洗）→灌浆作业。
4.4.2工序施工方法
4.4.2.1钻孔
（1）帷幕灌浆先导孔、灌浆孔、质量检查孔均采用ZD-1A型地质钻机，配金刚石或复合片钻头进行造孔，开孔孔径φ91mm，埋设φ89mm孔口管，孔口管以下采用φ76或φ56金刚石钻头分段成孔。
物探孔采用100B型潜孔钻机进行造孔。
（2）钻孔孔位、孔深、孔径、孔序按施工图纸要求和监理人指示执行。
孔序严格按照三序加密原则进行，孔位与设计位置的偏差不得大于10cm，孔深符合设计要求。
详细记录实际孔深，钻孔结束应会同现场监理负责人进行检查验收、检查合格、并由监理人签认以后方可进行下一步操作。
（3）钻孔记录
钻孔记录：
钻进过程中，主要对钻进时间和进尺、岩层岩性、返水颜色等数据进行认真记录；特别对所遇岩层、岩性变化，发生掉钻、坍孔、钻速变化、回水变色、失水、涌水等异常情况进行详细记录，并向监理人汇报。
（4）灌浆孔应进行孔斜测量，孔底偏差应符合规范及设计要求，详情见表4-2帷幕灌浆孔孔底偏差值。
表4-2帷幕灌浆孔孔底允许偏差值
孔深（m）
20
30
40
50
60
允许偏差
（m）
单排孔
0.25
0.45
0.70
1.00
1.30
二或三排孔
0.25
0.50
0.80
1.15
1.50
（5）对有取芯要求的孔采用双管钻具钻进，岩芯获得率要求不小于80%，所取岩芯应统一编号，填牌装箱，并根据现场监理的要求，对每箱岩芯保存并且拍照留底，绘制钻孔柱状图并进行岩芯描述，做好钻孔记录。
4.4.2.2钻孔冲洗
灌浆或压水试验前必须进行孔壁和裂隙冲洗。
冲洗方法为：
钻灌段成孔后，将钻具提离孔底10cm，用清水进行初步冲洗；把灌浆管及栓塞下到位置后，用清水加压进行脉动冲洗，冲洗压力不大于本段灌浆压力的80%，该值若大于1MPa，则采用1MPa，冲洗至返清水止。
4.4.2.3压水试验及裂隙冲洗
帷幕灌浆孔在岩石裂隙冲洗结束后进行压水试验，或结合裂隙冲洗进行简易压水试验，压水试验采用“单点法”。
试验孔应自上而下分段进行压水试验，压力为灌浆压力的80%，并不大于1MPa，压水时间20min，压水试验稳定标准为：
在稳定的压力下每5min测读一次压入流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果以透水率（Lu）表示；采用1MPa，并保证抬动观测值在允许范围内。
遇有软弱充填物和遇水性能易恶化的岩层中，应提出相应的处理措施。
4.4.2.4帷幕灌浆
⑴灌浆方式
帷幕灌浆采用自上而下、分段、循环式灌浆法施工。
注意事项如下：
①灌浆管路应保证浆液流动畅通，并能承受1.5倍最大灌浆压力。
一般采用钢丝管进行管路连接；
②孔内灌浆塞应阻塞在相应灌浆段顶部以上50cm处，当该处地质条件不能有效防止漏浆时，灌浆塞只能上移。
③孔内射浆管距孔底不得大于50cm；
④抬动变形观测采用千分表进行，要求变形值在0~0.2mm以内。
⑤灌浆施工过程中要准确计算栓塞放置部位并做好记录，以防出现漏灌，终孔段如大于5m小于6m时可并为一段灌浆，大于6m时必须分段灌浆。
⑵浆液制备
灌浆材料采用P.O42.5水泥，水泥细度宜为通过80um方孔筛的筛余量不大于5%，浆液采用ZJ-800型高速制浆机制备。
要求如下：
①浆液配比经试验确定，经监理工程师审批后用于施工；②浆液纯拌和时间不小于30s；③浆液自制备至用完时间不大于4h；④寒冷季节施工制浆站及灌浆管路需设置保温设施。
炎热季节施工采取防晒及降温措施。
浆液温度保持在5～40℃。
若采用热水拌和，水温不得超过40℃。
⑶浆液变换
帷幕灌浆水灰比采用3:
1、2:
1、1:
1、0.8:
1、0.5:
1五个比级，开灌水灰比3:
1。
浆液浓度应由稀到浓逐级变换，变换原则如下：
①灌浆压力保持不变，吸浆量均匀减少或吸浆量不变，压力均匀升高时，不需要改变水灰比。
②某一比级水灰比浆液的灌入量已达300L以上，或灌浆时间已达30min，而灌浆压力和吸浆量均无显著改变时，可换浓一级浆液灌注；对于“显著改变”的理解可以量化为“注入率约为初始注入率的70%”。
③注入率大于30min时，可根据具体情况越级变浓。
⑷灌浆结束标准
采用自上而下分段灌浆时，灌浆段在最大设计压力下，注入率不大于1L/min后，继续灌注60min，可结束灌浆；
帷幕灌浆后岩体透水率q应小于3Lu，当终孔段岩体透水率q>3Lu时，应增加帷幕深度直至合格。
⑸封孔
本工程帷幕灌浆封孔采用“全孔灌浆封孔法”。
其施工方法为：
全孔灌浆完毕后，先采用导管注浆法将孔内余浆置换为水灰比0.5:
1的浓浆，而后将灌浆塞塞在孔口，继续使用这种浆液进行纯压式灌浆封孔。
封孔灌浆压力采用1MPa，灌浆持续时间不小于1h。
封孔时如出现较大注入率（如大于1L/min），应按照正常灌浆过程灌浆，直至达到要求的结束条件，如封孔前孔口仍有用水或渗水，则应适当延长封孔灌浆时间，或采取闭浆措施。
采用上述方法封孔，待孔内水泥浆液凝固后，灌浆孔上部空余部分，大于3m时，应采用导管注浆管进行封孔；小于3m时，可使用干硬性水泥砂浆人工封填、捣实。
⑹特殊情况处理
①冒浆
灌浆过程中发现冒浆、漏浆时，应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇、待凝等方法进行处理。
②串浆
灌浆过程中如出现串浆，如串浆孔具备灌浆条件，可一泵一孔同时进行灌浆。
否则应塞住串浆孔，待灌浆孔结束灌浆后，在对串浆孔实施扫孔、冲洗，而后实施帷幕灌浆。
③灌浆中断
灌浆中断时应立即采取措施排除故障，尽快恢复灌浆。
恢复时，一般应从稀浆开始，如注入率与中断前接近，则可尽快恢复到中断前的浆液稠度，否则应逐级变浓。
若恢复后注入率减少很多，且短时间内停止吸浆，说明裂隙因中断被堵塞，应起出栓塞，进行扫孔和冲洗后再灌。
④孔口涌水
孔口有涌水的灌浆孔段，灌浆前应测记涌水压力和涌水量，根据涌水情况可采用下述措施进行处理：
提高灌浆压力、缩短段长、灌注浓浆、灌注速凝浆液、屏浆、闭浆、待凝。
⑤浆液失水变浓
将已变浓的浆液弃除，换用新浆灌注。
不得采用原浆加水的方式灌注。
适当提高灌浆压力，进一步扩张裂隙，增大注入量。
但应防止岩石抬动。
当大面积发生浆液失水变浓现象时，说明灌浆材料不适用于该地层，应改换灌浆材料（如使用细水泥、超细水泥、湿磨水泥等）。
⑥微渗漏孔段灌浆
有的灌浆段灌前压水试验透水率很低（低于设计要求的防渗标准），对于此情况根据DL/T5148-2001相关条款要求，仍需按照设计要求进行灌浆。
⑦灌浆过程中，灌浆压力或注入率突然改变较大时，应立即查明原因，采取相应的的措施。
4.4.2.5质量检查
帷幕灌浆质量检查以分析检查孔压水试验成果为主，结合钻孔、取岩芯资料、灌浆记录和测试成果等评定其质量，检查孔压水试验在该部位帷幕灌浆结束14d后进行，自上而下分段卡塞进行压水试验，采用“五点法”。
检查孔数量应为灌浆孔总数的10%，并满足一个单元工程内至少应布置一个检查孔的要求。
检查孔孔位按照监理工程师和设计代表指示布置。
合格标准：
接触段及其下一段的透水率合格率为100%；其余该段的合格率不小于90%。
不合格试段的透水率不超过设计规定的200%，且不合格试段的分布不集中。
5成果报送
在灌浆试验结束后，必须及时整理资料，并呈报试验成果给监理工程师，确保现场尽快投入生产，具体需整理的资料如下：
⑴灌浆过程中记录员应按部位、孔号、孔序、类别、灌浆情况详细记录。
灌浆过程中，一般为5min记录一次，各种记录要填写清楚、完整、真实，不允许涂改记录，技术负责人要审查签字。
⑵灌浆结束后，应提交下资料：
①原始记录
A．钻孔、冲洗、压水试验、制浆、灌浆记录等，还包括：
钻孔孔斜情况及孔斜投影图，取芯钻孔柱状图，检查孔压水试验成果一览表，灌浆材料及制浆质量检验成果等；
B．终孔验收等；
②成果资料
A．灌浆成果一览表及灌浆分序统计表；
B．检查孔成果一览表及岩芯柱状图；
C．帷幕灌浆孔平面布置图及灌浆综合剖面图（包括检查孔）；
D．各次序孔透水率频率曲线和频率累计曲线图，各次序孔单位注灰量频率曲线和频率累计曲线图等；
E．灌浆材料检验材料；
F．工程照片和岩芯实物。
G．灌浆效果评价。
6人员配置
人员配置见表6-1。
表6-1人员配置表
序号
工种
人员编制
主要职责
1
管理人员
2
管理整个灌浆试验项目
2
技术人员
2
负责试验中的技术问题
3
质安人员
2
负责试验过程中的质量和安全
4
钻灌人员
20
钻灌工作
5
辅助作业人员
10
配合工种
7主要施工机械设备
施工机械设备配置见表7-1。
表7-1施工机械设备表
设备名称
规格型号
数量
设备名称
规格型号
数量
地质钻机
ZD-1A
4
双层搅拌机
JJS-2B200L
2
灌浆泵
3SNS
2
浆液输送泵
SGB15-6.3
2
高速制浆机
ZJ-400
2
测斜仪
KXP-I
2
灌浆自动记录仪
JT-2
4
电焊机
2
储浆桶
JJS-101000L
2
8质量保证体措施
（1）建立质量保证体系和健全的质量机构。
班组设兼职质检员，作业队设专职质检员，全面负责施工质量的监督、检查及控制。
（2）按照质量体系文件建立程序化的质量保证制度并有效实施，确保施工全过程，尤其是关键工序和特殊过程始终处于有效控制之中，以预防不合格品的产生。
（3）实行验收“三检制”。
在施工过程中，对各道生产工序由机组自检，自检合格后经现场值班技术员进行复检，复检合格后由质检员会同监理工程师进行终检。
关键工序需由监理工程师验收并签发合格证后方可转入下道工序。
（4）建立严格的质量管理制度，实行质量目标管理，并将质量目标分解到各级质检机构，落实责任和权限。
（5）加强质量教育，实行“质量奖惩制度”，使全体参加试验人员自觉关心、严格执行、热心参与质量管理活动。
（6）开工前，结合工程情况和施工技术要求，对施工人员进行全面的技术交底，并根据工种进行针对性的培训，使各岗位操作人员，尤其是关键岗位，掌握本工程的设计要求和技术细则。
（7）严格控制灌浆材料的质量，确保进入现场的物资是符合工程要求的合格产品。
（8）钻孔、压力冲洗和灌浆过程中，应注意观测，若发现异常应立即采取处理措施，并及时上报。
9安全生产保证措施
（1）建立安全管理机构，制订并落实安全生产责任制。
认真贯彻“安全第一，预防为主”生产方针，奉行人人懂安全，讲安全，保安全的施工环境。
（2）制定有效的安全措施，分别制订各作业区和生活区的安全规则，实行安全目标管理，并将目标分解的各个部门和生产机组。
（3）作业队设专职安全员，全面负责现场施工的管理、检查和控制。
各生产机组设兼职安全员，监督相关岗位的安全技术操作规程，安全责任制的落实。
（4）坚持开展安全生产宣传教育活动，定期检查安全设施配置情况和安全目标的实现情况，兑现安全奖惩办法。
（5）各施工现场和辅助作业区，按有关法规、制度和规定配备必须的防护栏、劳保用具、信号与标志防触电装置和充足照明。
10文明施工管理
（1）施工器具摆放整齐，有序。
（2）施工管线布置合理紧凑，不得影响其他作业。
（3）施工所产生的废弃水泥浆必须接设排污管道，及时清除在工作面内的施工垃圾，以保持工作面的清洁。
（4）施工面工作面危险源处树立醒目的警戒牌，并设置防护栏杆，做好安全防护。
（5）作业面完工后及时作到“工完、料尽、场地清”，达到文明施工要求。
仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。
Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse.
NurfürdenpersönlichenfürStudien,Forschung,zukommerziellenZweckenverwendetwerden.
Pourl'étudeetlarechercheuniquementàdesfinspersonnelles;pasàdesfinscommerciales.
толькодлялюдей,которыеиспользуютсядляобучения,исследованийинедолжныиспользоватьсявкоммерческихцелях.
以下无正文
Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse
升级会员 