帷幕灌浆试验报告

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1、纵向围堰帷幕灌浆生产性试验报告1 工程概况纵向混凝土围堰基础帷幕灌浆范围为18#28#坝块，建基面咼程167.50m,地基为 沙溪庙组第 2 层砂质粘土岩，局部夹砂岩透镜体，建基面岩体呈弱风化，无贯穿性软弱 夹层,无特定结构面控制。从目前钻孔压水试验情况看,堰基下岩体透水性较强,集中 表现在25#28#块，透水率高达q=103Lu。按设计文件要求，在18#28#坝块帷幕灌 浆孔顺水流方向成1排布置，深入基岩20m,共计57孔，拟选取先导孔zw-I-4、zw-I -8、zw- I -12作为生产性试验孔，具体见附图纵围帷幕灌浆及排水孔施工图（3/6）。2 施工布置见帷幕灌浆及排水孔施工组织设计3

2、 帷幕灌浆试验孔施工帷幕灌浆要求在相应坝基固结灌浆完成后进行，按照抬动孔、先导孔（试验孔）、1、 II、III序孔顺序施工。灌浆过程中使用自动灌浆记录仪对灌浆压力、流量等施工参数进 行自动监测记录。灌浆孔布置详见纵围帷幕灌浆及排水孔施工图（3/6）。3.1 生产性试验施工工艺流程本次帷幕灌浆试验施工工艺流程图见图 1：每段循环图 1 帷幕灌浆生产性试验施工流程图3.2 钻孔1、钻孔顺序：本次试验孔钻孔顺序为：抬动观测孔f试验孔（先导孔）。2、钻具灌浆钻孔采用HGY-200、SGZ150回转钻机配金刚石钻头或硬质合金钻头造孔。3、按设计要求用经纬仪及皮尺、卷尺确定孔位。帷幕灌浆孔均为铅直孔，钻孔

3、过程 中严格控制孔斜，开口孔位偏差不大于5cm，无欠孔深。4、钻孔孔径及孔、排距：孔径采用75mm、孔距为2.53. Om。5、孔深及分段：根据设计要求，灌浆采用孔口封闭灌浆法施工，钻孔时也进行分段 钻进灌浆，第一段钻孔从廊道底板（高程为169.0m）至基岩面（高程为165.0m）以下2.0m 处，孔深为6.0m，第二段钻进2.0m，第三段钻进3.0m，第四段钻进5.0m，第五段钻进 5.06.9.0m,第六段钻进2.03.0m。6、试验孔（先导孔）已钻取岩芯，岩芯获取率大于 90，并进行地质素描。3.3 抬动观测孔施工为施工方便，拟选取三序灌浆孔中第17-111-7、ZW-III-10、ZW

4、-III-19号孔兼作为抬 动观测孔，先进行钻孔施工，孔底深入基岩2.0m，孔径按灌浆孔设计要求选定。钻孔完后向孔内下入但铁管，然后向其与孔壁的间隙填入粉细砂，应填至距孔口， 铁管高出砼面0.3m，将千分表固定混凝土面上，用一4.0cm厚角铁将铁管与千分表联接, 在试验孔进行压水试验和灌浆时，观测了砼均无抬动变化。3.4 钻孔冲洗与压水试验1、钻孔冲洗帷幕灌浆试验孔均进行冲洗，采用导管通入大流量水流，从孔底向孔外冲洗的方法 进行冲洗，然后进行裂隙冲洗。（1）冲洗压力：冲洗水压采用80%的灌浆压力，压力超过IMPa,则采用IMPa。（2）裂隙冲洗至回水澄清后10min结束，且总的时间为30min

5、,孔内残存的沉积物厚 度无超过 20cm。2、压水试验（1）试验孔（先导孔）采用自上而下分段钻孔采用单点法进行压水试验，在裂隙冲洗 之后进行。当灌浆压力大于或等于1MPa时，压水试验压力取1MPa；当灌浆压力小于1MPa大 于等于0.3 MPa时，压水试验压力取0.3MPa。压水试验压入流量标准：在稳定的压力下，每35min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, 即可结束，取最终值作为计算值。压水试验成果按下式计算：QPLq透水率（Lu）Q压入流量（L/min）P作用于试验段内的水压力（MPa）L-试验段长度（m）3.5

6、 制浆1 、制浆材料称量制浆时按照规定的浆液配比计量，称量误差应小于5%，水泥等固体材料采用重量称 量法。2、浆液搅拌 纵向围堰帷幕灌浆施工使用高速搅拌机拌各制比级浆液，高速搅拌机搅拌转速为 1200r/min （r为转动一周），搅拌时间不少于30S，搅拌均匀后，测定浆液密度和粘滞度 等参数，并作好记录。水泥浆液在使用前应过筛，从开始制备至用完的时间均小于 4h， 浆液温度均保持在540 C。1、灌浆材料水泥：灌浆材料采用“腾辉”牌普通硅酸盐水泥，水泥强度等级为42.5Mpa,已对每到 一批的水泥进行了抽样检查，其细度、化学成份及其物理力学性质均符合国家规定。水：灌浆用水符合混凝土拌和用水标准

7、（JGJ63-89）的要求，拌和用水温度无高 于40C。水中固体颗粒含量或其他杂质大于规范要求时，已采取沉淀措施或其他处理措 施加以净化，达到规范要求的标准。2、灌浆灌浆采用孔口封闭灌浆法施工，射浆管距孔底不大于 0.5m。 灌浆第一段（基岩以下2.0m）单独先行灌浆并待凝72h,其它各灌浆段一般不待凝。 特殊情况如遇大耗浆量等情况，灌浆无法结束时，则要待凝、闭浆，其待凝时间一般为 8h。3、灌浆压力基础帷幕灌浆压力如下表 1：表 1建基面以下深度与灌浆压力表段次建基面以下深度（m）灌浆压力（Mpa）1020.52240.73471.047121.4以下各段122.0灌浆应尽快达到规定压力，但

8、当注入率较大时则采取分级升压。5、浆液水灰比和灌浆变换标准灌浆浆液均遵循逐级变浓的原则，水灰比拟采用 5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1 0.5:1（重量比）等七个比级。初灌水灰比为 5:1。各种水灰比浆液加水加灰量见下表 2：表 2各种水灰比浆液加水加灰量比级比重150L浆液100L浆液50L浆液加水量（L）加水泥量 （kg）加水量（L）加水泥量 （kg）加水量（L）加水泥量 （kg）5:11.128141.028.294.018.8479.43:11.203135.345.190.230.145.115.02:11.292129.264.686.143.143.121.

9、51:11.512113.4113.475.675.637.837.80.8:11.603106.9133.671.389.135.644.50.6:11.7499.05158.066.05100.8533.052.650.5:11.82491.2182.460.8121.630.460.8备注：外加剂的用量为水泥重量的310%。6、浆液变化原则(1)当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或注入率不变而压力持续升高时不得改变水灰比。(2) 浆液水灰比的变换原则，均逐级变换，当某级浆液注入量已达 300L 以上或灌 浆时间已达1h,而灌浆压力和注入率均无改变或改变不明显时，则改浓一级水灰比。(3

10、)遇到大耗浆的孔段，当注入率大于30L/min时，而灌浆压力又低于设计压力， 水灰比大于 1:1 时，则根据具体情况越级变浓。7、特别情况处理(1) 冒浆、串浆孔段处理在灌浆过程中，注意观察灌浆孔周围是否有冒浆、串浆现象。有冒浆现象时，对冒 浆部位进行封堵或嵌缝，并降低灌浆压力，如降压无效，再将浆液逐渐变浓；如再无效 可视冒浆量与注入率而定。当冒浆量接近注入量时，再灌 30min 即可结束待凝，如冒浆 量小于注入量的 2/3 时，则继续灌注至结束，并采取表面封堵措施。发现相邻孔串浆时，把孔深较浅的孔堵住，灌注较深的孔，待其结束后，再对被串 孔进行扫孔灌浆。( 2)孔口涌水处理孔口有涌水的灌浆孔

11、，在灌浆前应测记涌水压力和涌水量，根据涌水情况可选用下 列措施进行综合处理：提高灌浆压力；进行纯压式灌浆；灌注浓浆；闭浆。(3) 灌浆段注入量大，灌浆难于结束时，采用下列措施处理： 低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆； 浆液中掺加速凝剂。经过以上处理后，仍应对该段进行扫孔，并重新灌浆，直至结束。8、灌浆结束标准和封孔帷幕灌浆各灌浆段的结束条件为：在规定压力下，当注入率不大于 0.4Lmin 时， 继续灌注 60min。灌浆结束后，泵入水灰比为 0.5:1 的浓浆置换尽孔内稀浆，用“全孔灌浆封孔法”封孔。孔号第一段第二段第三段第四段第五段平均灌前灌后灌前灌后灌前灌后灌前灌后灌前灌后灌前灌后ZW-

12、I -489.234353.5543.622.5112.711.097.611.883.7537.6522.13ZW- I -859.339.9545.3835.910.17.114.58/5.520.0824.9720.76ZW- I -1237.131.410.040.1614.612.086.530.22.220.6814.100.904纵向围堰18#28#块帷幕灌浆生产性试验，于2007年4月22日完成，本次试验 共完成3个共15个段次的帷幕灌浆孔，灌浆试验孔各段注灰率及灌浆前后压水试验透水 率见下表 3、表 4。表 3试验孔（先导孔）注灰率统计表单位： Kg/m孔号第一段02m第二段

13、24m第三段47m第四段712第五段1219m平均ZW- I -42269.58329.46472.37516.26189.54755.44ZW- I -8387.72451.59337.7167.5476.3264.2ZW- I -124754.1760.65582.17180.1517.72662.84.1 试验成果分析1 、地质描述从试验孔（先导孔）岩芯柱状图可以看出，纵围 18#28#块存在一下地质缺陷：1）砼和基岩结合不紧密；(2) 建基面下岩体均呈平行层理发育；建基面下011.7m岩体存在局部破碎带、其中 2.76.3m砂岩可见两条陡倾角裂隙发育，该裂隙被水泥结石充填，厚度0.51

14、.0mm；建 基面下0.5m、7m、13m处，可见软弱夹泥层，厚度约10cm。2、单位注入量分析(1) 因第一段都有承压水涌出，表明02m局部破碎和存在软弱夹层，以及2.76.3m 处陡倾角裂隙发育，且砼与基岩接触不紧密，造成注入率大，最高达 4757.14kg/m。(2) 由于2.76.3m处陡倾角裂隙被第一段的水泥浆充填，使试验孔ZW- I -12的第二 段的注入率急剧下降，仅 60.65kg/m。(3) 因建基面下011.7m岩体存在局部破碎带，所以试验孔的二四段注入率偏大, 最高达 582.17kg/m。3、透水率分析根据表4可列出灌前和灌后透水率的平均比值，见下表5：表 5灌前和灌后平均透水率的比值孔号灌前平均透水率灌后平均透水率灌前与灌后之比、八 灌刖灌后ZW- I -437.6522.132.081ZW- I -824.9720.761.21ZW- I -1214.100.90415.61从表4、表5 灌前灌后的各段压水试验透水率可以看出，灌浆效果非常明显。42 结论1、本次灌浆试验有严格的施工技术及规范要求，证明具体施工时有法可以、有章可 循；2、从灌前灌后压水试验透水率对比看，符合灌浆规律，效果明显。3、选用的各灌浆参数可行。5 建议从表 3、表 4 可以看出：1、选用的第一段灌浆压力可以适当调小；2、各灌浆孔的第一段待凝时间可缩短至24 小时。