钻孔灌浆授课提纲.docx

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钻孔灌浆授课提纲

钻孔灌浆授课提纲

第一节灌浆的基本知识

§1.1灌浆（是一种工程措施）定义（见1页）

§1.2灌浆分类

按灌浆作用——固结、帷幕、回填、接触、接缝灌浆

按灌浆浆材——水泥、粘土、水泥砂浆、化学灌浆等

按灌浆介质——岩石、砂砾石灌浆和土体灌浆

按灌浆压力——常规（压力）灌浆、高压灌浆

※§1.3水泥灌浆机理（见2页）

§1.4灌浆浆材

1.水泥是灌浆工程中应用最广的固体颗粒材料。

其特点：

颗粒较细、结石强度较高、浆液有一定的流动度可灌入较小缝隙且容易配制、材料来源方便且价格便宜。

2.灌浆对水泥及其浆液要求：

水泥——①品种②标号③细度

浆液——①密度（比重）②粘度③稳定性④凝固时间

第二节岩石灌浆施工技术

§2.1一般规定

在同一灌浆区域内应遵循下列规定：

1.施工顺序——①观测孔→物探孔→灌浆孔

②固结孔→帷幕孔→排水孔

2.灌浆遵循的原则——分序加密（先边排、后中间，Ⅰ序→Ⅱ序→Ⅲ序）。

帷幕灌浆应在每个单元工程内选最先施工的一个Ⅰ序孔作为先导孔。

3.施工工艺——钻孔→洗孔→裂隙冲洗→压水试验→灌浆→封孔

§2.2钻孔与冲孔

1.钻孔设备及工作原理（见15～17页）

1机钻——原理、方法（钻头、冲洗液）

2风钻——原理、方法（钻头、压缩空气）

2.钻孔技术

①孔径②孔位③孔深④孔斜⑤冲孔

孔斜——⑴规范允许值（18页）

⑵测斜方法

⑶防偏措施

⑷纠偏措施

3.钻孔记录、取芯及绘制钻孔柱状图

4.冲孔（风钻孔必须进行冲孔）

§2.3裂隙冲洗

1.目的——

2.方法——①单孔冲洗②群孔冲洗③扬水冲洗

单孔冲洗分为：

压力冲洗和脉动冲洗

3.注意事项——①压力控制②特殊地质条件

※§2.4压水试验

分（正规）压水试验和简易压水

1.作用——（见27页）

2.压水试验——①什么类型的灌浆孔需进行压水试验？

②什么叫“单点法”和“五点法”？

3技术要求（压力选用和稳定流量及稳定时间）

4成果计算：

公式q==Q∕P×L

其中q——透水率（吕荣），Q——稳定流量（L∕min），P——全压力（MPa），L——段长（m）。

1.简易压水

§2.4灌浆

1.灌浆设备及工作原理（见33～42页）

①主机——单缸或多缸往复式灌浆机

②辅机——高（低）速搅拌机

③机具——自动记录仪、灌浆塞、孔口封闭器

2.灌浆方法分一次灌浆法和分段灌浆法。

①全孔一次灌浆法——

②自上而下灌浆法——

③自下而上灌浆法——

④孔口封闭灌浆法——

2.灌浆压力选定与压力控制

①灌浆压力选定——⑴类比法⑵经验公式法⑶按设计规范有关规定。

为确定其合理性，各种方法选定的灌浆压力均应通过现场试验验证。

②灌浆压力控制——根据注浆大小，采取⑴一次升压法⑵分级升压法（见46～48页）

③抬动变形观测——防止建筑物遭破坏，灌浆过程中为控制灌浆压力和注入率，使其变形在允许范围内，对建筑物的微小变形进行监测的工程措施。

（装置示意图）。

4.浆液配比及变换

①选用水灰比（重量比）

②浆液变换原则——由稀逐级变稠。

规范中指出变浆原则3条。

5.结束条件——三要素

①压力②注入率③持续时间

请注意两个《灌规》的区别（见49～51页）

§2.5封孔方法

1.导管注浆封孔法

2.全孔灌浆封孔法

3.分段灌浆封孔法

§2.6原始记录和资料整理

1.要求齐全、清楚、真实（该条均列入各类灌浆工程质检的主控项目）

2.原始记录包括：

钻孔、测斜、裂隙冲洗及压水、灌浆、封孔、抬动变形观测等。

3.资料整理包括：

灌浆孔成果一览表、灌浆综合统计分析表、综合剖面图、检查孔压水试验成果表、物探成果表及钻孔、取芯柱状图等。

第三节施工质量控制及灌浆效果检查

施工质量是保证灌浆效果的基本条件，施工质量的好坏与施工质量控制密切相关，做好质量控制必须遵循有关规定，制定相应的质控措施和质检方法。

§3.1施工质量控制

1.施工质量检查——根据各类钻孔灌浆特点，检查的内容和方法及合格标准，由监理会同施工单位参照《水电水利基本建设工程单元工程质量等级评定标准第1部分：

土建工程》DL∕T5113.1—2005有关工程项目拟定具体条款与格式（附岩石灌浆单孔施工质量检测表供参考）。

必须明确施工单位的“三检表”应按监理要求逐项填写，并由“初检”、“复检”、“终检”有关人员签字。

监理审查“三检表”并现场核对认可签字。

2.施工质量评定——

①单元工程评定方法应按DL∕T5113.1—2005《标准》有关工程项目的评定要求进行。

单元工程质量评定的依据是由施工单位填写的、由监理签字认可的“三检表”。

②施工质量与灌浆效果的关系

单元工程的灌浆效果检查不合格，该单元工程的施工质量不得评为合格。

经过处理灌浆效果已满足设计要求后，该单元工程的施工质量不得评为优良。

3.施工质量控制——

①施工单位必须建立质量检查“三检制”，其中“终检”人员应为专职且具有一定钻孔灌浆施工经验者。

②专项监理可根据灌浆项目具体情况，确定“质控点”，坚持“点”上旁站。

专项监理工程师应具有相当的钻孔灌浆施工经验。

“质控点”通常选择：

钻孔（孔或段）终孔时测量核对孔深；灌浆结束前检查核对灌浆压力、注入率、屏浆时间及浆液变换；检查孔的压水试验全过程。

依据灌浆施工技术规范和灌浆施工经验，现场随机纠正违规违章现象。

如：

钻孔的钻机不稳、机上钻杆过度摇摆，钻孔肯定偏斜大；灌浆机的压力表指针摆动过大，说明灌浆机排浆量不正常；钻灌机组不配备测斜仪、水平尺、罗盘仪、测绳、比重计（秤）、台秤等量测器具，施工单位填报的“三检表”其真实性会大打折扣。

检查孔的压水试验总是赶在深夜进行，监理要提防施工机组可能有造假嫌疑。

§3.2灌浆效果的检查与评价

灌浆效果是根据施工资料的分析和检测结果进行综合评定。

1.施工成果资料分析——根据各序孔注灰量和透水率的变化所呈现的规律，分析灌浆效果；

2.检测成果资料分析——

①检查孔压水试验：

⑴布检查孔原则（数量、位置）及进行钻孔压水检查的时间（要求监理及时掌握灌浆情况，布检查孔才更有针对性）

⑵自上而下分段进行“单点法”或“五点法”压水试验

⑶压水试验成果分析（列表）

②检查孔取芯

⑴钻孔取芯方法及芯样试验

⑵取芯成果分析

③物探检测（通常指固结灌浆）

⑴进行物探测试条件（灌前、灌后均要进行，波速测试14天、弹模测试28天）

⑵物探检测方法（超声波测试、弹模测试）

⑶物探成果分析（灌前、灌后对比列表）

⑷对固结灌浆压水与物探成果的认识（见61～62页）

3.灌浆效果的评价

①灌浆工程（每个孔段）的质量合格标准——根据灌浆目的、工程性质和部位，按有关规范提出切合实际的标准。

⑴帷幕：

⑵固结：

②灌浆工程（整个工程）的质量评价——两个《灌规》的条文有区别：

⑴帷幕（见64～66页）

⑵固结（见66～67页）

第四节灌浆工程（单位工程）的竣工验收

1.施工单位汇总竣工资料并编制施工报告，提出竣工验收申请。

2.监理单位编制质量检查及质量评定报告并附分部工程验收鉴定书。

3.设计单位提出灌浆工程设计报告、图纸及设计文件。

4.建设单位（业主）向上级提出验收准备工作报告。

5.竣工验收会议形成：

灌浆工程（单位工程）的竣工验收鉴定书、遗留工程（问题）清单、设施移交及资料移交清单。

第五节岩石灌浆设计及现场灌浆试验

§5.1岩石灌浆设计

1.固结灌浆——①布孔部位②布孔形式③孔深④灌浆条件

2.帷幕灌浆——①布孔部位②帷幕形式③帷幕深度④帷幕长度

§5.2现场（生产性）灌浆试验（灌浆正式施工前或施工初期，进行的小规模灌浆施工）

1.试验目的——进一步核对设计参数的合理性、施工方法及工艺的可行性。

2.技术要求——按设计图布孔、按技术要求施工，在设计的灌浆范围内选择有代表性地段进行，不得采取对工程可能产生不良后果的试验方法。

3.注意事项——试验前要编制生产性灌浆试验大纲，灌浆结束后要按技术要求进行灌浆效果检查，并应尽快形成灌浆试验成果报告呈送，待监理批复后才能正式投入灌浆施工。

第六节隧洞灌浆

隧洞灌浆包括：

洞顶回填灌浆、围岩固结、帷幕灌浆。

§6.1隧洞回填灌浆

隧洞回填灌浆分为结构造孔灌浆和预埋管路灌浆两种施工方式。

1.结构造孔灌浆（直接在隧洞混凝土衬砌内造孔灌浆）

①灌浆方法——分区段施工，区段内单孔灌注，采取纯压式灌浆方式

②施工步骤——预埋孔口管→灌区封闭→钻孔→测空→灌浆→封孔

③施工质量检查——在一个单元工程内，逐孔逐项检查。

检查项目和质量标准按DL∕T5113.1—2005《标准》表10。

2.1和表A。

8进行。

④灌浆效果检查——⑴单孔注浆检查⑵双孔连通注浆检查⑶探测孔取芯

2.预埋管路灌浆（衬砌前先行埋设灌浆管路系统，待混凝土浇筑并具有一定强度后灌浆）

①灌浆方法——分区段施工，每个区段一次性灌注。

进浆管进浆，回浆管回浆，排气管排气、排稀浆。

②施工步骤——预埋灌浆管路系统→灌区封闭→压风试通→灌浆

③施工质量检查——在一个单元工程内，灌前对预埋灌浆管路系统逐项检查；灌后对整个灌区灌浆过程逐项检查。

检查项目和质量标准按DL∕T5113.1—2005《标准》表10。

2.2和表A。

9进行。

④灌浆效果检查——⑴单（双）孔注浆检查⑵预埋管注浆检查⑶探测孔取芯。

§6.2隧洞围岩固结灌浆——侧重检查“仰孔的封孔质量”。

§6.3隧洞围岩帷幕灌浆——侧重检查“仰孔的封孔质量和孔斜控制”。

第七节土坝坝体灌浆

§7.1土坝坝体灌浆的作用——经灌浆后可解决以下质量缺陷

1.坝体碾压不密实

2.坝体渗漏、下游坝坡浸润线出逸点高

3.坝体内有软弱层、出现沉陷裂缝

4.分段分层施工中接触部位质量差

5.坝体与其他建筑物结合部被冲刷

6.坝体内存在生物洞穴。

§7.2土坝坝体灌浆的一般规定

1.应在水库低水位期间进行灌浆（一般要求低于隐患的最低高程）

2.坝体在勘探和灌浆过程中不宜进行压（注）水试验（水力劈裂作用易使坝体产生新裂缝）

3.灌浆前应确定观测点位置，埋好观测设备（水平、垂直位移标点）。

4.灌浆前应做好生产性（现场）灌浆试验（验证设计参数的合理性和施工方法、工艺的可行性及灌浆效果的可靠性，试验孔数不少于3个）。

5.灌浆所用土料和浆液应进行室内试验（试验项目应包括：

土粒颗分、有机质含量及浆液容重、粘度、稳定性等）。

6.灌浆前应对有关人员进行培训（技术员应能了解设计意图和施工技术规范，操作人员能掌握操作规程和排除故障）。

§7.3钻孔、灌浆技术要求

7.3.1钻孔

1.钻孔方法：

机钻钻孔和锤击打管。

通常应采取干钻法，地质条件复杂而采用机钻时，可采用少量稀泥浆。

2.技术要求：

按设计图布孔，按次序钻进。

偏斜度应控制在孔深的2%以内（具备测斜手段，填写测斜记录）。

3.详细记录钻孔情况（孔位、孔深、孔内洞穴、夹层位置等）。

7.3.2灌浆

1.分序灌注。

2.遵循“少灌多复”原则（每次最大灌注量按设计要求控制，两次灌浆时间间隔不得少于5天，每个孔灌浆次数不应少于5～10次）。

3.结束条件：

浆液升至孔口，连续灌注3次，孔内不再吃浆，即可结束。

4．灌浆方式：

分为充填式和劈裂式

①充填式灌浆——

⑴先灌上游排，再灌下游排，后灌中间排；

⑵采用自下而上、下套管分段灌浆法，段长5～10M。

⑶灌浆压力通常不大于0.05Mpa.

⑷灌浆结束后应扫孔回填粘土球分层捣实。

②劈裂式灌浆——

⑴先灌河槽段，后灌岸坡段和弯曲段。

⑵采用孔底注浆、全孔灌注法。

⑶灌浆压力通常采用0.1～0.5Mpa.先灌稀浆（密度1.2～1.4t∕m³），待劈裂后改灌稠浆（密度1.5～1.6t∕m³）。

⑷当每次灌浆量达到设计规定浆量时，可停止灌注；待间隔5天后再继续灌注，直至复灌5～10次。

⑸灌浆结束后注入稠浆（密度1.5t∕m³），反复灌入直至稠浆不再下降即封孔结束。

5.灌浆观测：

在灌浆过程中应进行下列观测工作，并作好记录

①在坝顶上、下游坝肩处应观测横向水平位移（一般控制在3㎝之内）

②在已发生裂缝部位即时进行开度的观测（一般控制在3㎝之内）

③对附近的测压管和浸润线管进行水位观测。

④应配备专门观测人员，及时发现和解决问题。

§7.4质量检查及工程验收

1.灌浆过程的中间检查——为控制灌浆质量而进行的阶段性检查。

其检查内容包括：

布孔、造孔、工艺操作、浆液性能、综合控制、各孔终止灌浆达到的标准及事故处理等。

检查项目中应侧重：

①施工工艺是否遵循“少灌多复”的原则——因一次灌浆量过大，而复灌次数少，使得泥浆体两侧的土体没有得到充分的挤压和充填，形不成连续的防渗带；

②两次灌浆时间间隔是否严格控制——若时间间隔短，造成泥浆体待排水固结的厚度过大，使其长期不能固结硬化；

③劈裂灌浆所用浆材粘粒含量是否严格控制——规范要求浆材粘粒含量宜在25%左右，砂粒颗粒宜小于0.5㎜。

粘粒含量过高不利于泥浆体排水固结。

2.灌后的最终检查——为验收和鉴定提供依据。

其检查内容包括：

坝体内泥浆墙的厚度、容重、连续性、均匀性；坝面裂缝、浸润出逸点及渗流变化。

最终检查方法是：

分析钻灌资料、进行必要的观测和检查，并配合钻孔、探井取样测定。

钻探宜在灌后1年进行。

3.工程验收——劈裂式灌浆的工程验收应在灌后1年进行；充填式灌浆或小型土坝灌浆的验收时间，根据情况可适当提前。