课4、2014年大坝帷幕灌浆施工课.ppt

1、 石门水库大坝基础处理石门水库大坝基础处理 帷幕灌浆施工技术施工技术 38团石门水库项目部 水工技术课件：徐钧华 2014年11月 日自我介绍 姓名：徐钧华 学校：哈尔滨建筑大学（函授）专业：水工、民房建筑 工作岗位：总工程师 工作经历：18年水利水电工程技术管理 项目经历：浙江省丽水市万顺建筑工程有限公司、陕西省镇坪县鸿源水电开发有限公司、陕西镇坪县桂花水能开发有限公司、陕西省旬阳县水利局防洪工程指挥部、联系方式：QQ386805893 水利工程资格证书 监理工程师资格证书 浙江丽水水利工程师职称 民房建筑职业证书课堂纪律1.1.上课时不准吸烟、讲话，不能在下面做小动作上课时不准吸烟、讲话，

2、不能在下面做小动作或窃窃私语，严禁大声喧哗，饮酒者不得进入或窃窃私语，严禁大声喧哗，饮酒者不得进入教室上课；教室上课；2.2.上课均应按座次表就座，不经讲师允许，不得上课均应按座次表就座，不经讲师允许，不得随意换座位；随意换座位；3.3.上课期间不能在培训教室接打电话，请将手机上课期间不能在培训教室接打电话，请将手机等设备调制静音或震动状态，不准随意离席走等设备调制静音或震动状态，不准随意离席走动，如特殊原因需离开教室，应争得讲师同意；动，如特殊原因需离开教室，应争得讲师同意；4.4.保持课堂秩序，注意听讲，认真做好学习笔记，保持课堂秩序，注意听讲，认真做好学习笔记，按照讲师要求积极练习。按照

3、讲师要求积极练习。石门水库大坝平面布置图利用本人大坝施工管理前例来说明 大坝的结构和使用功能 今天讲课内容大坝帷幕灌浆施工技术大坝帷幕灌浆施工技术上课开始帷幕灌浆施工一.钻孔二.钻孔冲洗三.压水试验四.灌浆五.灌浆的质量检查一.钻 孔钻孔质量和灌浆效果紧密相关，钻孔进度是控制灌浆工程进度的重要因素，其质量必须符合灌浆技术规范中的规定。1.钻孔方法 帷幕灌浆孔比较深，一般多采用回转式钻机钻进。石门水库惟幕灌浆布置及基础防渗解说 左坝段惟幕灌浆布置情况解说 大坝左岸惟幕灌浆布置情况解说2.钻孔方向帷幕灌浆：一般在工程上仍以布设帷幕灌浆：一般在工程上仍以布设铅直孔铅直孔为多。为多。帷幕灌浆孔一定要严

4、格按照规定的帷幕灌浆孔一定要严格按照规定的钻孔方向钻进，并应采取一切措施保钻孔方向钻进，并应采取一切措施保证全孔方向正确证全孔方向正确。2.钻孔方向垂直或顶角小于5的帷幕灌浆孔，其孔底的偏差值不得大于规定。孔深大于60m时，孔底最大允许偏差值应根据工程实际情况并考虑帷幕的排数具体确定，一般不宜大于孔距。顶角大于5的斜孔，孔底最大允许偏差值可根据实际情况按钻孔孔底最大允许偏差值规定适当放宽，方位角偏差值不宜大于5。孔深孔深 20 30 40 50 60 最大允最大允许偏差许偏差 0.25 0.50 0.80 1.15 1.50 二.钻孔冲洗灌浆孔灌浆孔(段段)在灌浆前应进行钻孔冲洗，孔在灌浆前应

5、进行钻孔冲洗，孔内沉积厚度不得超过内沉积厚度不得超过20cm20cm。帷幕灌浆孔。帷幕灌浆孔(段段)在灌浆前宜采用压力水进行裂隙冲洗，在灌浆前宜采用压力水进行裂隙冲洗，直至回水清净时止。冲洗压力可为灌浆直至回水清净时止。冲洗压力可为灌浆压力的压力的80%80%，该值若大于，该值若大于lMPalMPa时，采用时，采用lMPalMPa。1.洗孔洗孔的目的洗孔的目的：将残存在孔底岩粉和：将残存在孔底岩粉和粘附在孔壁上的岩粉、铁砂碎屑等粘附在孔壁上的岩粉、铁砂碎屑等杂质冲出孔外，以免堵塞裂隙的通杂质冲出孔外，以免堵塞裂隙的通道口而影响灌浆质量。钻孔钻到预道口而影响灌浆质量。钻孔钻到预定的段深并取出岩芯

6、后，将钻具下定的段深并取出岩芯后，将钻具下到孔底，用大流量水进行冲洗，直到孔底，用大流量水进行冲洗，直至回水变清，孔内残存杂质沉淀厚至回水变清，孔内残存杂质沉淀厚度不超过度不超过101020cm20cm时，结束洗孔。时，结束洗孔。2.冲洗 冲洗的目的冲洗的目的：用压力水将：用压力水将岩石裂隙或空岩石裂隙或空洞洞中所充填的松软、风化的泥质充填物中所充填的松软、风化的泥质充填物冲出孔外，或是将充填物推移到需要灌冲出孔外，或是将充填物推移到需要灌浆处理的范围外，这样裂隙被冲洗干净浆处理的范围外，这样裂隙被冲洗干净后，利于浆液流进裂隙并与裂隙接触面后，利于浆液流进裂隙并与裂隙接触面胶结，起到防渗和固结

7、作用。胶结，起到防渗和固结作用。使用压力水冲洗时，在钻孔内一定深度使用压力水冲洗时，在钻孔内一定深度需要需要放置灌浆塞放置灌浆塞。2.冲洗（1 1）方式）方式单孔冲洗单孔冲洗 ：仅能冲净钻孔本身和钻孔：仅能冲净钻孔本身和钻孔周围较小范围内裂隙中的填充物，因周围较小范围内裂隙中的填充物，因此，此法适用于较完整的、裂隙发育此，此法适用于较完整的、裂隙发育程度较轻、充填物情况不严重的岩层。程度较轻、充填物情况不严重的岩层。群孔冲洗群孔冲洗 ：把两个以上的孔组成一组：把两个以上的孔组成一组进行冲洗，可以把组内各钻孔之间岩进行冲洗，可以把组内各钻孔之间岩石裂隙中的充填物清除出孔外。石裂隙中的充填物清除出

8、孔外。2.冲洗（2 2）应用）应用帷幕灌浆的冲洗方法：一般均为帷幕灌浆的冲洗方法：一般均为单孔冲洗单孔冲洗，只有在个别情况下，少，只有在个别情况下，少数灌浆孔为了某种特殊目的才进行数灌浆孔为了某种特殊目的才进行群孔冲洗。群孔冲洗。高压冲洗整个过程在大的压力下进行，整个过程在大的压力下进行，以便将裂隙中的充填物向远处以便将裂隙中的充填物向远处推移或压实，但要防止岩层抬推移或压实，但要防止岩层抬动变形。动变形。高压脉动冲洗首先用高压冲洗，压力为灌浆压力的首先用高压冲洗，压力为灌浆压力的8080100%100%，连续冲洗，连续冲洗5 510min10min后，将孔口后，将孔口压力迅速降到零，形成反向

9、脉冲流，将压力迅速降到零，形成反向脉冲流，将裂隙中的碎屑带出，回水呈浑浊色。当裂隙中的碎屑带出，回水呈浑浊色。当回水变清后，升压用高压冲洗，如此一回水变清后，升压用高压冲洗，如此一升一降，反复冲洗，直至回水洁净后，升一降，反复冲洗，直至回水洁净后，延续延续101020min20min为止。为止。扬水冲洗将管子下到孔底、上接风管，通入将管子下到孔底、上接风管，通入压缩空气，使内的水和空气混合，由压缩空气，使内的水和空气混合，由于混合水体的比重轻，将孔内的水向于混合水体的比重轻，将孔内的水向上喷出孔外，孔内的碎屑随之喷出孔上喷出孔外，孔内的碎屑随之喷出孔外。外。三.灌浆施工阶段进行的压水试验目的：

10、目的：测定围岩吸水性，核定围岩的渗测定围岩吸水性，核定围岩的渗透性。为灌浆时选取泵量，泵压及透性。为灌浆时选取泵量，泵压及浆液浓度或配方提供依据，同时冲浆液浓度或配方提供依据，同时冲洗钻孔，检查止浆塞和灌浆管路情洗钻孔，检查止浆塞和灌浆管路情况，并且通过灌浆前后压水试验的况，并且通过灌浆前后压水试验的对比来检验灌浆效果。对比来检验灌浆效果。三.灌浆施工阶段进行的压水试验帷幕灌浆帷幕灌浆施工中，首先在先导孔内施工中，首先在先导孔内需需自上而下自上而下分段做压水试验。除先导分段做压水试验。除先导孔外，其他灌浆孔每一灌浆段在灌浆孔外，其他灌浆孔每一灌浆段在灌浆前宜做简易压水试验。前宜做简易压水试验。

11、先导孔：每一单元最先施工的灌浆孔，先导孔：每一单元最先施工的灌浆孔，其作用是用于核对或补充水文地质资料其作用是用于核对或补充水文地质资料和帷幕设计是否合理，指导后续施工。和帷幕设计是否合理，指导后续施工。四.灌浆1.1.灌浆施工次序划分的原则灌浆施工次序划分的原则 2.2.灌浆孔的施工顺序灌浆孔的施工顺序3.3.灌浆的施工方法灌浆的施工方法4.4.灌浆压力灌浆压力5.5.浆液浓度和配合比浆液浓度和配合比6.6.灌浆结束与封孔灌浆结束与封孔1.灌浆施工次序划分的原则 逐序缩小孔距，即钻孔逐渐加密逐序缩小孔距，即钻孔逐渐加密 这样浆液逐渐挤密压实，可以促进灌浆帷这样浆液逐渐挤密压实，可以促进灌浆帷

12、幕的连续性；幕的连续性；能够逐序升高灌浆压力，有利于浆浓的扩能够逐序升高灌浆压力，有利于浆浓的扩散和提高浆液结石的密实性；散和提高浆液结石的密实性；根据各次序孔的单位注入量和单位吸水量根据各次序孔的单位注入量和单位吸水量的分析，可起到反映灌浆情况和灌浆质量的的分析，可起到反映灌浆情况和灌浆质量的作用，为增、减灌浆孔提供依据；作用，为增、减灌浆孔提供依据；减少邻孔串浆现象，有利于施工。减少邻孔串浆现象，有利于施工。灌浆孔的施工顺序大坝的岩石基础帷幕灌浆通常是由大坝的岩石基础帷幕灌浆通常是由一排孔一排孔、二排孔二排孔、三排孔三排孔所构成，多所构成，多于三排孔的比较少于三排孔的比较少。单排孔施工次序

13、常分为三个次序施工次序常分为三个次序例如：最终孔距为例如：最终孔距为2m2m时，则第一次序孔孔距为时，则第一次序孔孔距为8m8m，第二次序孔的孔距缩小为，第二次序孔的孔距缩小为4m4m，第三次序孔的，第三次序孔的孔距再缩小为孔距再缩小为2m2m。本大坝防渗墙的惟幕灌浆布孔两排孔 先钻灌下游排，后钻灌上游排先钻灌下游排，后钻灌上游排 三排或多排孔三排或多排孔 先钻灌下游排，再钻灌上游排，先钻灌下游排，再钻灌上游排，最后钻灌中间排最后钻灌中间排 3.灌浆的施工方法灌浆的施工方法（1）基岩灌浆方式：循环式和纯压式）基岩灌浆方式：循环式和纯压式帷幕灌浆帷幕灌浆应优先采用应优先采用循环式循环式；（2 2

14、）灌浆方法：）灌浆方法：灌浆方法的选定主要根据地质条件，灌浆灌浆方法的选定主要根据地质条件，灌浆孔的深度，灌浆的目的等而定，一般分为两孔的深度，灌浆的目的等而定，一般分为两大类：大类：全孔一次灌浆全孔一次灌浆和和全孔分段灌浆全孔分段灌浆。大坝灌浆平洞的布置 大坝左岸灌浆平洞的布置全孔一次灌浆全孔一次灌浆全孔一次灌浆：把全孔作为一段来：把全孔作为一段来进行灌浆。一般在进行灌浆。一般在孔深不超过孔深不超过6m6m的的浅孔浅孔、地质条件良好、岩石完整、地质条件良好、岩石完整、渗漏较小的情况下，无其它特殊要渗漏较小的情况下，无其它特殊要求，可考虑全孔一次灌浆、孔径也求，可考虑全孔一次灌浆、孔径也可以尽

15、量减小。可以尽量减小。全孔分段灌浆如果灌浆孔比较深，为了保证灌浆质量，如果灌浆孔比较深，为了保证灌浆质量，需要将全孔分为若干段进行灌浆。需要将全孔分为若干段进行灌浆。自上而下分段灌浆自上而下分段灌浆自下而上分段灌浆自下而上分段灌浆综合分段灌浆综合分段灌浆小孔径钻孔、孔口封闭、无栓塞、自小孔径钻孔、孔口封闭、无栓塞、自上而下分段灌浆上而下分段灌浆A.自上而下分段灌浆灌注孔口段：灌浆塞卡塞在孔口。灌注孔口段：灌浆塞卡塞在孔口。灌注孔口段以下各段时：需将灌浆塞下入孔内，灌注孔口段以下各段时：需将灌浆塞下入孔内，卡塞在该灌浆段顶部以上靠近顶部的位置。卡塞在该灌浆段顶部以上靠近顶部的位置。若若卡塞不住，

16、只能将灌浆塞上移，而不能下放卡塞不住，只能将灌浆塞上移，而不能下放，以免灌浆塞放在了该灌浆段顶部以下的位置处，以免灌浆塞放在了该灌浆段顶部以下的位置处，发生漏灌情况。发生漏灌情况。适宜在适宜在岩石破碎、孔壁不稳固、孔径不均匀、岩石破碎、孔壁不稳固、孔径不均匀、竖向节理、裂隙发育、渗漏情况严重竖向节理、裂隙发育、渗漏情况严重的情况下的情况下采用。采用。B.自下而上分段灌浆自下而上分段灌浆将钻孔一次钻到全孔深，而后在孔内下入灌浆塞，自下而上逐段灌浆。适合于在岩石坚硬完整，裂隙不很发育，渗透性不大的岩石中进行灌浆。C.综合分段灌浆法这种灌浆方法是将自上而下与自下而这种灌浆方法是将自上而下与自下而上两种方法结合起来的一种施工方法，上两种方法结合起来的一种施工方法，适合与在深的帷幕孔中进行灌浆时采适合与在深的帷幕孔中进行灌浆时采用。用。它将钻孔全深分成几个综合段，每个它将钻孔全深分成几个综合段，每个综合段中又分成几个灌浆段。综合段中又分成几个灌浆段。从全孔的灌浆情况看，以综合段为从全孔的灌浆情况看，以综合段为单位计，则表现是自上而下。单位计，则表现是自上而下。从每个综合段内的灌浆段看，又是从每个