水利工程施工技術(shù)巖基灌漿水電工程施工技術(shù)

第六節(jié)巖石地基灌漿1灌漿措施基巖灌漿有多種措施，按照漿液流動的方式分，有純壓式灌漿和循環(huán)式灌漿；按照灌漿段施工的次序分有自上而下灌漿和自下而上灌漿等。它們各有優(yōu)缺陷，各自適應(yīng)不一樣的狀況。1.1純壓式和循環(huán)式灌漿1.1.1純壓式灌漿將漿液灌注到灌漿孔段內(nèi)，不再返回的灌漿方式稱為純壓式灌漿，圖2.6.1a為純壓式灌漿的灌漿設(shè)備、管路布置安裝形式。很顯然，純壓式灌漿的漿液在灌漿孔段中是單向流動的，沒有回漿管路，灌漿塞的構(gòu)造也很簡樸，施工工效也較高，這是它的長處。它的缺陷是，當(dāng)長時(shí)間灌注后或巖層裂隙很小時(shí)，漿液的流速慢，輕易沉淀，也許會堵塞一部分裂隙通道，處理這一問題的措施是提高漿液的穩(wěn)定性，如在漿液中摻加適量的膨潤土，或者使用穩(wěn)定性漿液。1.1.2循環(huán)式灌漿漿液灌注到孔段內(nèi)，一部分滲透巖石裂隙，一部分經(jīng)回漿管路返回儲漿桶，這種措施稱為循環(huán)式灌漿，圖2-6-1b為循環(huán)式灌漿的灌漿設(shè)備、管路布置安裝形式。為了到達(dá)漿液在孔內(nèi)循環(huán)的目的，規(guī)定射漿管出口靠近灌漿段底部，規(guī)范規(guī)定其距離不不小于50cm。循環(huán)式灌漿時(shí)，無論何時(shí)灌漿孔段內(nèi)的漿液總是保持著流動狀態(tài)，因而可最大程度地減少漿液在孔內(nèi)的沉淀現(xiàn)象，不易過早地堵塞裂隙通道，因而有助于提高灌漿質(zhì)量，這是其長處。它的缺陷是比純壓式灌漿施工復(fù)雜、漿液損耗量大、工效也低某些；在有的狀況下，如灌注漿液較濃，注入率較大，回漿很少，灌注時(shí)間較長等，也許會發(fā)生孔內(nèi)漿液凝住射漿管的事故。在國外，純壓式灌漿采用比較普遍。我國灌漿規(guī)范規(guī)定“帷幕灌漿方式宜采用循環(huán)式灌漿，也可采用純壓式灌漿”，“淺孔固結(jié)灌漿可采用純壓式灌漿”。各個(gè)工程應(yīng)根據(jù)工程詳細(xì)狀況選用。（a）（b）（c）圖2-6-1灌漿方式示意圖a、b-純壓式灌漿；c-循環(huán)式灌漿1—灌漿段；2—灌漿塞；3—閥門；4—壓力表；5—灌漿泵；6—供漿管；7—儲漿攪拌機(jī)；8—進(jìn)漿管；9—回漿管；1.2自上而下和自下而上灌漿1.2.1自上而下灌漿自上而下灌漿法（也稱下行式灌漿法）是指自上而下分段鉆孔、分段安裝灌漿塞進(jìn)行的灌漿。在孔口封閉灌漿法推廣此前，我國多數(shù)灌漿工程采用此法。采用自上而下灌漿法時(shí)，各灌漿段灌漿塞分別安裝在其上部已灌灌漿段的底部。如圖2-6-2所示。每一灌漿段的長度一般為5m，特殊狀況下可合適縮短或加長，但最長也不適宜不小于10m，其他多種灌漿措施的分段規(guī)定也是如此。灌漿塞在鉆孔中預(yù)定的位置上安裝時(shí)，有時(shí)候由于鉆孔工藝或地質(zhì)條件的原因，也許達(dá)不到封閉嚴(yán)密的規(guī)定，在這種狀況下，灌漿塞可合適上移，但不能下移。自上而下灌漿法可合用于純壓式灌漿和循環(huán)式灌漿，但一般與循環(huán)式灌漿配套采用。1.2.2自下而上灌漿自下而上灌漿法（也稱上行式灌漿法）就是將鉆孔一次鉆到設(shè)計(jì)孔深，然后自下而上逐段安裝灌漿塞進(jìn)行灌漿的措施（圖2-6-3）。這種措施一般與純壓式灌漿結(jié)合使用。很顯然，采用自下而上灌漿法時(shí)，灌漿塞在預(yù)定的位置塞不住，其調(diào)整的措施是合適上移或下移，直至找到可以塞住的位置。如上移時(shí)就加大了灌漿段的長度，《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)灌漿段長度不小于10m時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用補(bǔ)救措施。補(bǔ)救的措施一般是在其旁布置檢查孔，通過檢查孔發(fā)現(xiàn)其影響程度，同步可進(jìn)行補(bǔ)灌。（a）（b）（c）（d）（e）（f）圖2-6-2自上而下灌漿法a—第一段鉆孔；b—第一段灌漿；c—第二段鉆孔；d—第二段灌漿；e—第三段鉆孔；f—第三段灌漿；1、2、3—施工次序圖2-6-3自下而上灌漿法a—鉆孔；b第一段灌漿；c-第二段灌漿；d-第三段灌漿；1、2、3—施工次序1.2.3綜合灌漿法綜合灌漿法是在鉆孔的某些段采用自上而下灌漿，另某些段采用自下而上灌漿的措施。這種措施一般在鉆孔較深、地層中間夾有不良地質(zhì)段的狀況下采用。1.2.4全孔一次灌漿全孔一次灌漿法是指整個(gè)灌漿孔不分段一次進(jìn)行的灌漿?！端そㄖ锼喙酀{施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，這種措施一般在孔深不超過6m的淺孔灌漿時(shí)采用，也有的工程放寬到8m～10m。全孔一次灌漿法可采用純壓式灌漿，也可采用循環(huán)式灌漿。與以上灌漿措施不一樣，我國灌漿工程師在烏江渡水電站壩基帷幕灌漿施工中首創(chuàng)了一種兼有多種灌漿措施長處的孔口封閉法，詳見本節(jié)1.3。多種灌漿措施的特點(diǎn)及合用范圍見表2-6-1。表2-6-1多種灌漿措施的特點(diǎn)灌漿措施長處缺陷合用范圍自上而下灌漿法灌漿塞置于已灌段底部，易于堵塞嚴(yán)密，不易發(fā)生繞塞返漿；各段壓水試驗(yàn)和水泥注入量成果精確；灌漿質(zhì)量比很好鉆孔、灌漿工序不持續(xù)，工效較低；孔內(nèi)灌漿塞和管路復(fù)雜可合用于較破碎的巖層和多種巖層自下而上灌漿法鉆孔、灌漿作業(yè)持續(xù)，工效較高巖層陡傾角裂隙發(fā)育時(shí)，易發(fā)生繞塞返漿；不便于分段進(jìn)行裂隙沖洗合用較完整的或緩傾角裂隙的地層綜合灌漿法介于自上而下灌漿法和自下而上灌漿法之間介于自上而下灌漿法和自下而上灌漿法之間可合用于較破碎和完整性基巖地層全孔一次灌漿法工序少，工效高合用范圍窄淺孔固結(jié)灌漿孔口封閉法能可靠地進(jìn)行高壓灌漿，不存在繞塞返漿問題，事故率低；可以對已灌段進(jìn)行多次復(fù)灌，對地層的適應(yīng)性強(qiáng)，灌漿質(zhì)量好，施工操作簡便，工效較高每段均為全孔灌漿，全孔受壓，近地表巖體抬動危險(xiǎn)大?？變?nèi)占漿量大，漿液損耗多，灌后掃孔工作量大，有時(shí)易發(fā)生鑄灌漿管事故合適于較高壓力和較深鉆孔的多種灌漿。水平層狀地層慎用1.3孔口封閉灌漿法孔口封閉法是我國目前用得最多的灌漿措施，它是采用小口徑鉆孔，自上而下分段鉆進(jìn)，分段進(jìn)行灌漿，但每段灌漿都在孔口封閉，并且采用循環(huán)式灌漿法。1.3.1設(shè)備配置孔口封閉灌漿法的管路連接形式如圖2-6-4。重要設(shè)備配置及規(guī)定見表2-6-2。圖2-6-4孔口封閉灌漿法的管路連接形式1-鉆機(jī)；2-高壓灌漿泵；3-送液器；4-灌漿管（鉆桿）；5-高壓膠管；6-高壓閥門7-孔口封閉器；8-吸漿管；9-回漿管；10-儲漿桶；11-壓力表；12-供漿管表2-6-2孔口封閉灌漿法的重要設(shè)備配置重要設(shè)備重要技術(shù)規(guī)定巖芯鉆機(jī)多種規(guī)格的回轉(zhuǎn)式巖芯鉆機(jī)，鉆具、鉆桿（灌漿管）Φ46～76各類鉆頭及配套鉆具高壓灌漿泵工作壓力≥8MPa高壓膠管鋼絲編制膠管，工作壓力≥8MPa高壓閥門耐磨閥門，工作壓力≥8MPa孔口封閉器工作壓力≥8MPa，不漏漿，鉆桿可活動高速制漿機(jī)200L，攪拌軸轉(zhuǎn)速≥1200r/min儲漿攪拌機(jī)200L，攪拌軸轉(zhuǎn)速30~50r/min自動記錄儀滿足本章第九節(jié)1.2.2規(guī)定壓力表最大量程20MPa1.3.2工藝流程孔口封閉灌漿法單孔施工程序?yàn)椋嚎卓诠芏毋@進(jìn)→裂隙沖洗兼簡易壓水→孔口管段灌漿→鑲鑄孔口管→待凝72h→第二灌漿段鉆進(jìn)→裂隙沖洗兼簡易壓水→灌漿→下一灌漿段鉆孔、壓水、灌漿→……直至終孔→封孔。見圖2-6-5。圖2-6-5孔口封閉法重要施工程序示意圖a-孔口管段鉆進(jìn)；b-孔口管段灌漿；c-鑲鑄孔口管；d-第二灌漿段鉆進(jìn)；e-第二灌漿段灌漿；f-下一灌漿段鉆孔、灌漿1.3.2技術(shù)要點(diǎn)孔口封閉法是成套的施工工藝，施工人員應(yīng)完整地掌握其技術(shù)要點(diǎn)，而不能隨意肢解，各取所需。（1）鉆孔孔徑孔口封閉法合適于小口徑鉆孔灌漿，因此鉆孔孔徑宜為Φ46mm～Φ76mm。與Φ42mm或Φ50mm的鉆桿（灌漿管）相配合，保持孔內(nèi)漿液能較快地循環(huán)流動。（2）孔口段灌漿灌漿孔的第一段即孔口段是鑲鑄孔口管的位置，各孔的這一段應(yīng)當(dāng)先鉆出，先進(jìn)行灌漿。孔口段的孔徑要比灌漿孔下部的孔徑宜大2級，一般為76mm或91mm?？卓诙蔚纳疃葢?yīng)與孔口管的長度一致。灌漿時(shí)在混凝土蓋板與巖石界面處安裝灌漿塞，進(jìn)行循環(huán)式或純壓式灌漿，直至到達(dá)結(jié)束條件。（3）孔口管鑲鑄鑲鑄孔口管是孔口封閉法的必要條件和關(guān)鍵工序。孔口管的直徑應(yīng)與孔口段鉆孔的直徑相配合，一般采用Φ73mm或Φ89mm。孔口管的長度應(yīng)當(dāng)滿足深入基巖1m～2.5m和高出地面10cm，灌漿壓力高或基巖條件差時(shí)，深入基巖應(yīng)當(dāng)長某些?？卓诠艿纳隙藨?yīng)當(dāng)預(yù)先加工有螺紋，以便于安裝孔口封閉器?？卓诙喂酀{結(jié)束后應(yīng)當(dāng)隨即鑲鑄孔口管，即將孔口管下至孔底，管壁與鉆孔孔壁之間填滿0.5：1的水泥漿，導(dǎo)正并固定孔口管，待凝72h。（3）孔口封閉器由于灌漿孔很深，灌漿管要深入到孔底，因此必須保證在灌漿過程中灌漿管不被漿液凝固鑄死，因此孔口封閉器的作用十分重要。規(guī)范規(guī)定，孔口封閉器應(yīng)具有良好的耐壓和密封性能，在灌漿過程中灌漿管應(yīng)能靈活轉(zhuǎn)動和升降。圖2-6-6為常用的孔口封閉器和高壓閥門示意圖。圖2-6-7為一種改善了的孔口封閉器示意圖，使用這種孔口封閉器可以做到灌漿管（鉆桿）轉(zhuǎn)動時(shí)，不停泵，不減壓。（4）射漿管孔口封閉法的射漿管即孔內(nèi)灌漿管，也就是鉆桿。射漿管必須深入灌漿孔底部，離孔底的距離不得不小于50cm。這是形成循環(huán)式灌漿的必要條件。（5）孔口各段灌漿孔口段及其如下2～3段段長劃分宜短，灌漿壓力遞增宜快，這樣做的目的首先是為了減少抬動危險(xiǎn)。另方面是盡快到達(dá)最大設(shè)計(jì)壓力。一般孔口三段按2m、1m、2m段長劃分，第四段恢復(fù)到5m長度，并升高到設(shè)計(jì)最大壓力。圖2-6-6孔口封閉法灌漿的孔口裝置圖圖2-6-7改善后的孔口封閉器示意圖（6）裂隙沖洗及簡易壓水除地質(zhì)條件不容許或設(shè)計(jì)另有規(guī)定外，一般孔段均合并進(jìn)行裂隙沖洗和簡易壓水，作業(yè)措施按本章第五節(jié)所述。需要注意的是各段壓水雖然都在孔口封閉，全孔受壓，但在計(jì)算透水率時(shí)，試段長度只取未灌漿段的段長，已灌漿段視為不透水。（7）活動灌漿管和觀測回漿采用孔口封閉法進(jìn)行灌漿，尤其是在深孔（不小于50m）、濃漿（不不小于0.7：1）、高壓力（不小于4MPa）、大注入率和長時(shí)間灌注的條件下必須常?；顒庸酀{管和十分注意觀測回漿。灌漿管的活動包括轉(zhuǎn)動和上下升降，每次活動的時(shí)間1min～2min，間隔時(shí)間2min～10min，視灌漿時(shí)的詳細(xì)狀況而定。回漿應(yīng)常常保持在15L/min以上。這兩條措施都是為了防止在灌漿的過程中灌漿管被凝住。（8）灌漿結(jié)束條件孔口封閉法的灌漿結(jié)束條件比其他灌漿措施嚴(yán)格某些，重要表目前到達(dá)設(shè)計(jì)壓力和足夠小的注入率后來的持續(xù)時(shí)間稍長（見本節(jié)2.5）。這樣做的目的是使灌入巖體的漿液受到更充足的擠壓、脫水、密實(shí)，從而可以緊接著進(jìn)行如下孔段的鉆灌作業(yè)，而不必待凝。（9）不待凝一種灌漿段灌漿結(jié)束后來，不待凝，立即進(jìn)行下一段的鉆孔和灌漿作業(yè)。孔口封閉灌漿法誕生此前，灌漿后的待凝大大影響灌漿工效的提高，此問題曾長期困擾灌漿工程界?？卓诜忾]法的實(shí)踐成功地處理了這一問題，它的技術(shù)保證就是上述的灌漿結(jié)束條件。1.4GIN灌漿法二十世紀(jì)九十年代，15屆國際大壩會議主席、瑞士學(xué)者隆巴迪（Lombardi）等人提出了一種新的設(shè)計(jì)和控制灌漿工程的措施——灌漿強(qiáng)度值（GroutIntersityNumber，縮寫GIN）法。這種措施在美洲的某些國家應(yīng)用，獲得了很好的效果。我國有某些工程進(jìn)行了灌漿試驗(yàn)，黃河小浪底水利樞紐部分帷幕灌漿工程采用了GIN法灌漿。1.4.1基本原理隆巴迪認(rèn)為，對任意孔段的灌漿，都是一定能量的消耗，這個(gè)能量消耗的數(shù)值，近似等于該孔段最終灌漿壓力P和灌入漿液體積V的乘積PV，PV就叫作灌漿強(qiáng)度值，即GIN。灌入漿液的體積可用單位孔段的注入量L/m表達(dá)，也可以用注入干料量kg/m表達(dá)，灌漿壓力用大氣壓或MPa表達(dá)。GIN法就是根據(jù)選定的灌漿強(qiáng)度值控制灌漿過程，控制的目的是使PV=GIN=常數(shù)，這在P—V直角坐標(biāo)系里是一條雙曲線，如圖2-6-8中的AB弧線。為了防止在注入量小的細(xì)裂隙巖體中使用過高的灌漿壓力，導(dǎo)致巖體破壞，還需確定一種壓力上限Pmax（AE線）；為了防止在寬敞裂隙巖體中注入過量的漿液，同樣需要確定一種合計(jì)極限注入量Vmax（BF線）。這樣一來，灌漿結(jié)束條件受三個(gè)原因制約：或灌漿壓力到達(dá)壓力上限，或合計(jì)注入量到達(dá)規(guī)定限值，或灌漿壓力與合計(jì)注入量的乘積到達(dá)GIN。AE、AB、BF三條線稱作包絡(luò)線。由上述可知，嚴(yán)格地說GIN法不是一種工藝措施，而是一種控制灌漿過程的規(guī)定或程序。圖2-6-8經(jīng)典GIN灌漿包絡(luò)線1.4.2技術(shù)要點(diǎn)（1）使用穩(wěn)定的、中等稠度的漿液，以到達(dá)減少沉淀，防止過早地阻塞滲透通道和獲得緊密的漿液結(jié)石的目的。（2）整個(gè)灌漿過程中盡量只使用一種配合比的漿液，以簡化工藝，減少故障，提高效率。（3）用GIN曲線控制灌漿壓力，在需要和條件容許的地方，如裂隙細(xì)微、巖體較完整的部位，盡量使用較高的壓力。在巖體破碎或裂隙寬敞的地方防止使用高壓力，防止揮霍漿液。隆巴迪認(rèn)為這種措施幾乎自動地考慮了巖體地質(zhì)條件的實(shí)際不均勻性。（4）用電子計(jì)算機(jī)監(jiān)測和控制灌漿過程，實(shí)時(shí)地控制灌漿壓力和注入率，繪制P—V過程曲線和灌漿壓力與時(shí)間（P-t）、注入率與時(shí)間（F-t）、合計(jì)注入量與時(shí)間（V-t）、可灌性與時(shí)間（F/P-t）、可灌性與合計(jì)注入量（F/P-V）、灌漿壓力與合計(jì)注入量（P-V）合計(jì)6種過程曲線。根據(jù)P-V曲線的發(fā)展?fàn)顩r和迫近GIN包絡(luò)線的程度，控制灌漿進(jìn)程中施工參數(shù)的調(diào)整和決定結(jié)束灌漿的時(shí)機(jī)。此外，所采用的灌漿方式多是自下而上和純壓式灌漿。1.4.3GIN灌漿法與我國常規(guī)灌漿措施的異同GIN灌漿法與我國《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定的、工程界一般采用的灌漿措施與工藝規(guī)定的比較見表2-6-3。表2-6-3GIN灌漿法與我國常用灌漿措施的比較項(xiàng)目GIN灌漿法我國常用灌漿法漿液穩(wěn)定漿液多種漿液灌漿過程水灰比變換不變換一般應(yīng)變換灌漿壓力緩慢升高盡快升至設(shè)計(jì)壓力注入率以穩(wěn)定的中低流量灌注根據(jù)壓力選擇最優(yōu)注入率結(jié)束條件灌漿壓力不不小于或等于最大設(shè)計(jì)壓力到達(dá)最大設(shè)計(jì)壓力注入率無規(guī)定到達(dá)很?。ㄈ绮徊恍∮?L/min）合計(jì)注入量不不小于或等于設(shè)計(jì)最大注入量無規(guī)定灌漿強(qiáng)度值到達(dá)規(guī)定的GIN無持續(xù)時(shí)間無明確規(guī)定持續(xù)一定期間計(jì)算機(jī)監(jiān)測使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測不用，也可用灌漿措施一般為自下而上純壓式灌漿優(yōu)先采用自上而下循環(huán)式灌漿1.4.4GIN法的缺陷由于灌漿技術(shù)的復(fù)雜性和GIN法提出和應(yīng)用很快，該法尚存在某些值得商榷的地方。（1）隆巴迪承認(rèn)，象其他許多使用措施同樣，GIN法也有其局限性。它不合用于細(xì)微裂隙和寬敞裂隙（包括巖溶地層）的灌漿處理。當(dāng)在細(xì)微裂隙地層灌漿時(shí)，大多數(shù)孔段的灌漿過程很快甚至一開始就會到達(dá)壓力上限（①線）而結(jié)束。當(dāng)在寬敞裂隙地層灌漿時(shí)，大多數(shù)孔段又會很快地到達(dá)注入量極限（②線）而過早地結(jié)束灌漿。（2）保持GIN為一種常量，不僅在一種壩址的不一樣地段是不合適的，并且雖然在同一地段或一種孔的上部和下部也是有疑問的。由于這樣，寬敞裂隙的灌漿也許成為微弱環(huán)節(jié)：第一，也許在最大注入量的限制下不能充填飽滿；第二，也許在較低的壓力下不能充填飽滿；第三，在較低的灌漿壓力下漿液結(jié)石不夠密實(shí)；這都將導(dǎo)致隱患。（3）國內(nèi)外有的專家認(rèn)為該法有將復(fù)雜的工程技術(shù)問題過于簡樸化的傾向。有的認(rèn)為該法不合適于建造防滲原則高（如q≤1Lu）的帷幕。1.4.5我國技術(shù)人員對GIN法的改善我國灌漿技術(shù)人員在引進(jìn)GIN法的同步，對它的局限性之處進(jìn)行了因地制宜的改善。（1）先堵后灌。湖南江埡水利樞紐GIN法灌漿試驗(yàn)時(shí)對巖溶化石灰?guī)r地層涌水、透水率大的層間溶蝕部位先進(jìn)行堵漏灌漿，待到達(dá)注入率足夠小，灌漿壓力不不不小于1MPa后，再按GIN法規(guī)定灌漿；（2）根據(jù)不一樣地段和灌漿深度，規(guī)定不一樣的灌漿強(qiáng)度值；（3）用孔口封閉灌漿法取代自下而上純壓式灌漿法；（4）各段灌漿規(guī)定在到達(dá)規(guī)定的灌漿強(qiáng)度值之后，還必須到達(dá)注入率、灌漿壓力和持續(xù)時(shí)間的結(jié)束條件。我國許多工程進(jìn)行了GIN法灌漿的現(xiàn)場試驗(yàn)，但用于施工生產(chǎn)的僅有黃河小浪底水利樞紐的部分帷幕灌漿。小浪底工程的施工狀況見本章第十一節(jié)。從實(shí)踐看，GIN法采用計(jì)算機(jī)控制灌漿過程，具有科學(xué)性和先進(jìn)性。但該法也尚有某些不完善的地方值得改善。2灌漿壓力2.1灌漿壓力的構(gòu)成和計(jì)算精確地說，灌漿壓力是指灌漿時(shí)漿液作用在灌漿段中點(diǎn)的壓力，它是由灌漿泵輸出壓力（由壓力表指示）、漿液自重壓力、地下水壓力和漿液流動損失壓力的代數(shù)和。對于純壓式灌漿（圖2-6-9a）P=P1+P2－P3－P4(2.6.1)對于循環(huán)式灌漿（圖2-6-9b）P=P1+P2+P4－P3(2.6.2)式中P—灌漿壓力（簡稱全壓力），MPa；P1—孔口壓力表指示壓力（簡稱表壓力），MPa；P2—孔口壓力表中心至灌漿段中心的漿液柱自重壓力，MPa；P3—地下水對灌漿段的壓力，MPa；P4—漿液在灌漿管和鉆孔中流動的壓力損失，MPa。P2、P3可按下式計(jì)算：P2=hγg（2.6.3）P3=hwγw（2.6.4）式中h—孔口壓力表中心至灌漿段中心的高度，m；hw—地下水位至灌漿段中心的高度，m；γg—漿液的重度，N/m3；γw—水的重度，N/m3。按2-6-3式、2-6-4式和以上單位計(jì)算所得的P2、P3為以N/m2或Pa表達(dá)。（a）（b）圖2.6.9灌漿壓力的構(gòu)成a-純壓式灌漿b-循環(huán)式灌漿1-進(jìn)漿閥門；2-壓力表；3-進(jìn)漿管；4-地下水位；5-灌漿塞；6-灌漿段；7-回漿閥門；8-回漿管漿液在灌漿管和鉆孔中流動的壓力損失P4包括沿程損失和局部損失。此項(xiàng)數(shù)值與管路長度、管徑、孔徑、糙率、接頭彎頭的多少與形式、漿液黏度、流動速度等有關(guān)，可以通過計(jì)算或試驗(yàn)得出，但由于計(jì)算比較復(fù)雜，試驗(yàn)也不易作得精確，且這項(xiàng)數(shù)值相對較小，因此為簡便起見一般予以忽視。在灌漿施工實(shí)踐中，尤其是現(xiàn)今多采用的高壓灌漿施工中，由于灌漿壓力很大（不小于3MPa），漿柱壓力、地下水壓力、管路損失相對都較小，因此習(xí)慣上常常就采用表壓力作為灌漿壓力。由于大多數(shù)灌漿泵都是柱塞泵或活塞泵，它們輸出漿液的壓力是波動的，壓力表或記錄儀指示的壓力也是波動的，有的時(shí)候波動還很大?？刂坪陀涗浌酀{壓力宜以波動的中值為準(zhǔn)。我國烏江渡和龍羊峽等工程的帷幕灌漿也曾以壓力波動的峰值作為壓力控制的原則。2.2灌漿壓力的控制灌漿過程中，灌漿壓力的控制重要有如下兩種措施：一次升壓法。灌漿開始后，盡快地將灌漿壓力升到設(shè)計(jì)壓力（圖2-6-10）。分級升壓法。在灌漿過程中，開始使用較低的壓力，伴隨灌漿注入率的減少，將壓力分階段逐漸升高到設(shè)計(jì)值（圖2-6-11）。圖2-6-10一次升壓過程示意圖1—壓力過程線；2—注入率過程線圖2-6-11分級升壓法過程示意圖1—壓力過程線；2—注入率過程線一次升壓法合用于透水性不大、裂隙不甚發(fā)育的巖層灌漿。分級升壓法合用于裂隙發(fā)育，透水率較大的地層。灌漿壓力應(yīng)當(dāng)根據(jù)注漿率的變化進(jìn)行控制。灌漿壓力和注漿率是互相關(guān)聯(lián)兩個(gè)參數(shù)，在施工中應(yīng)遵照這樣的原則：當(dāng)?shù)貙游鼭{量很大、在低壓下即能順利地注入漿液時(shí)，應(yīng)保持較低的壓力灌注，待注漿率逐漸減小時(shí)再提高壓力；當(dāng)?shù)貙游鼭{量較小、注漿困難時(shí)，應(yīng)盡快將壓力升到規(guī)定值，不要長時(shí)間在低壓下灌漿。高壓灌漿應(yīng)當(dāng)尤其注意控制灌漿壓力和注入率。平縫模型試驗(yàn)表明，上抬力與最大灌漿壓力和最大注入量成正比，見2-6-5式。而注入量與注入率有關(guān)，因此為防止上抬力過大而引起地面抬動，必須協(xié)調(diào)控制灌漿壓力和注入率。Fmax=PmaxVmax/6t（2-6-5）式中Fmax—最大上抬力；Pmax—最大灌漿壓力；Vmax—最大注入量，即平縫中尚未發(fā)生沉淀的漿液體積；t—縫寬的二分之一不一樣的工程灌漿壓力與注入率的匹配狀況是不一樣樣的。國內(nèi)幾種工程在不一樣的灌漿壓力下控制注入率的狀況如表2-6-4。表2-6-4灌漿壓力與注入率的協(xié)調(diào)控制關(guān)系實(shí)例灌漿壓力（MPa）1～22～33～4>4注入率（L/min）3030～2020～10<102.3灌漿壓力趨向的判斷在灌漿過程中，根據(jù)實(shí)際狀況合理地控制灌漿壓力是灌漿成功的關(guān)鍵，施工人員必須對灌漿壓力趨向進(jìn)行對的判斷，并采用對應(yīng)措施。表2-6-5為灌漿過程中多種壓力變化趨向及其應(yīng)對措施。表2-6-5壓力趨向判斷與控制措施壓力趨向物理描述控制措施壓力不變，吸漿量逐漸減少表明漿液逐漸充填在有許多細(xì)裂隙的巖層中，一般吸漿量是低至中等灌漿狀況基本正常。當(dāng)總注入量較大且注入率遞減不快時(shí)，可合適改濃漿液，控制漿液擴(kuò)散壓力不變，吸漿量逐漸減少，接著忽然減少裂隙過早堵塞進(jìn)行沖洗。改稀漿液或謹(jǐn)慎提高灌漿壓力。在設(shè)計(jì)壓力下，在較長時(shí)間內(nèi)保持不變壓力和中等吸漿量也許存在漏漿或串漿，或擴(kuò)散范圍較大，常發(fā)生在I序孔中如無表面滲漏，可逐漸加濃漿液。如灌注一定量的水泥后，吸漿率仍未減少，可停灌待凝后再復(fù)灌壓力不變，吸漿量忽然增大局部巖體變形，或無變形而裂隙變寬。加濃漿液或減少壓力，直到吸漿量有減少趨勢壓力不變，吸漿量忽然減少之后又逐漸減少受局部地層限制，漿液先充填空穴，然后逐漸充填微細(xì)裂隙可改稀一級的漿液，如使用穩(wěn)定性漿液，可增長減水劑用量在低壓下，使用濃漿灌注，仍能保持最大泵量的吸漿量漿液自由流入了嚴(yán)重破碎的巖層、溶洞，持續(xù)灌注，漿液擴(kuò)散廣，材料消耗大漿液中加入填料，灌入一定量后暫停灌漿，之后在同一孔或相鄰孔復(fù)灌在低壓或緩慢升高壓力狀況下，吸漿量很大但逐漸減少漿液一般是在中等破碎地層中擴(kuò)散，一般發(fā)生在I序孔，當(dāng)泵量超過吸漿率時(shí)，可到達(dá)設(shè)計(jì)壓力灌漿狀況正常。漿液不再加濃，繼續(xù)灌注到結(jié)束條件壓力迅速增長，吸漿量迅速減少由于漿液加濃太快，提前堵塞裂隙沖孔，改用稀漿灌注吸漿量由減少變?yōu)樵龃?，使用較濃漿液時(shí)仍不變化巖體發(fā)生大范圍的緩慢變形，或在有充填的大裂隙中，沖刷出了通道減少壓力壓力和吸漿率脈動變化，趨于無規(guī)律地減少破碎或?qū)訝顜r層中的裂隙逐漸堵塞灌漿狀況正常壓力和吸漿量不穩(wěn)定地增減脈動，沒有固定的變化趨勢巖體表面、巖塊或灌漿區(qū)漿液打開了新通道，發(fā)生局部變形，一般與嚴(yán)重破碎巖層和大吸漿量有關(guān)盡快加濃漿液到最大濃度，至出現(xiàn)吸漿率減少趨勢，或在灌注一定量的漿液后停止灌漿，防止?jié){液過度擴(kuò)散，待凝后恢復(fù)灌漿。3基巖帷幕灌漿帷幕灌漿一般布置在靠近壩基面的上游（圖2-6-12），是應(yīng)用最普遍、工藝規(guī)定較高的灌漿工程。圖2-6-12壩基帷幕灌漿和固結(jié)灌漿示意圖3.1施工的條件與施工次序基巖帷幕灌漿一般應(yīng)當(dāng)在具有了如下條件后實(shí)行：（1）灌漿地段上覆混凝土已經(jīng)澆筑了足夠厚度，或灌漿隧洞已經(jīng)襯砌完畢。上覆混凝土的詳細(xì)厚度各工程規(guī)定不一，龍羊峽水電站規(guī)定為30m；也有的工程規(guī)定為15m，應(yīng)視灌漿壓力的大小而定。（2）同一地段的固結(jié)灌漿已經(jīng)完畢。（3）基巖帷幕灌漿應(yīng)當(dāng)在水庫開始蓄水此前，或蓄水位抵達(dá)灌漿區(qū)孔口高程此前完畢?；鶐r帷幕灌漿一般由一排孔、二排孔或多排孔構(gòu)成。由二排孔構(gòu)成的帷幕，一般應(yīng)先進(jìn)行下游排的鉆孔和灌漿，然后再進(jìn)行上游排的鉆孔和灌漿；由多排孔構(gòu)成的帷幕，一般應(yīng)先進(jìn)行邊排孔的鉆孔和灌漿，然后向中間排逐排加密。單排孔構(gòu)成的帷幕應(yīng)按三個(gè)次序施工（圖2-6-13），各次序孔按“中插法”逐漸加密，先導(dǎo)孔最先施工，接著順次施工Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ次序孔，最終施工檢查孔。由兩排孔或多排孔構(gòu)成的帷幕，每排可以分為二個(gè)次序施工。原則上說，各排各序都要按照先后次序施工，也就是說應(yīng)當(dāng)先序排、先序孔施工完畢后來，方可以開始后序排、后序孔的施工。不過，為了加緊施工進(jìn)度，減少窩工，灌漿規(guī)范規(guī)定，目前一序孔保持領(lǐng)先15m的狀況下，相鄰后序孔也可以隨即施工。壩體混凝土和基巖接觸面的灌漿段應(yīng)當(dāng)先行單獨(dú)灌注并待凝。──●—○—●—○—●—○—●—○—●—○─●—○——圖2-6-13帷幕灌漿孔的施工次序P-先導(dǎo)孔；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ-第一、二、三次序孔；C-檢查孔3.2帷幕灌漿孔鉆孔的規(guī)定帷幕灌漿孔鉆孔的鉆機(jī)最佳采用回轉(zhuǎn)式巖芯鉆機(jī)、金剛石或硬質(zhì)合金鉆頭。這樣鉆出來的孔孔型圓整，孔斜較易控制，有助于灌漿。以往，常常采用的是鋼粒或鐵砂鉆進(jìn)，但在金剛石鉆頭推廣普及之后，除有特殊需要外，鉆粒鉆進(jìn)一般就用得很少了。為了提高工效，國內(nèi)外已經(jīng)越來越多地采用沖擊鉆進(jìn)和沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。不過由于沖擊鉆進(jìn)要將所有巖芯破碎，因此，巖粉較其他鉆進(jìn)方式多，故應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)鉆孔和裂隙沖洗。此外，在同樣狀況下沖擊鉆進(jìn)較回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的孔斜率大，這也是應(yīng)當(dāng)加以注意的。在多種灌漿中帷幕灌漿孔的孔斜規(guī)定是較高的，因此應(yīng)當(dāng)切實(shí)注意控制孔斜和進(jìn)行孔斜測量。多種控制孔斜的措施詳見本章第四節(jié)，帷幕灌漿孔的偏斜控制原則見本章第四節(jié)表2-4-16。3.3灌漿壓力確實(shí)定3.3.1決定灌漿壓力的原因灌漿壓力是灌漿能量的來源，一般地說使用較大的灌漿壓力對灌漿質(zhì)量有利，由于較大的灌漿壓力有助于漿液進(jìn)入巖石的裂隙，也有助于水泥漿液的泌水與硬結(jié)，提高結(jié)石強(qiáng)度；較大的灌漿壓力可以增大漿液的擴(kuò)散半徑，從而減少鉆孔灌漿工程量（減少孔數(shù)）。不過，過大的灌漿壓力會使上部巖體或構(gòu)造物產(chǎn)生有害的變形，或使?jié){液滲流到灌漿范圍以外的地方，導(dǎo)致?lián)]霍；較高的灌漿壓力對灌漿設(shè)備和工藝的規(guī)定也更高。決定灌漿壓力的重要原因有：（1）防滲帷幕承受水頭的大小。一般建筑物防滲帷幕承受的水頭大，帷幕防滲原則也高，因而灌漿壓力要大。反之，灌漿壓力可以小某些。我國《混凝土板的重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》DL5108-1999規(guī)定，防滲帷幕“灌漿壓力應(yīng)通過試驗(yàn)確定，一般在帷幕孔頂段?。?.0～1.5）倍壩前靜水頭，在孔底段?。?～3）倍壩前靜水頭，但不得抬動巖體?！保?）地質(zhì)條件。一般巖石堅(jiān)硬、完整，灌漿壓力可以高某些，反之灌漿壓力應(yīng)當(dāng)小某些。3.3.2用經(jīng)驗(yàn)公式確定灌漿壓力怎樣定量地確定灌漿壓力，上世紀(jì)八十年代此前我國多采用某些經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行初步計(jì)算，其中使用較多的公式是：P=P0＋mh（2-6-6）式中P—灌漿壓力，MPa；P0—基巖地表段容許灌漿壓力，MPa；m—基巖每增長1m深度可增長的壓力，MPa/m；h—灌漿段深度，m。其中，P0和m由表2-6-6查得，當(dāng)考慮灌漿措施和灌漿次序原因時(shí)由表2.6.7查得。表2-6-6P0與m值選用表巖石類別巖層特性P0（MPa）m(MPa/m)常用壓力(MPa)Ⅰ具有陡傾裂隙及低透水性的結(jié)實(shí)大塊結(jié)晶巖石與巖漿巖0.3～0.50.2～0.54～6Ⅱ中等風(fēng)化的塊狀結(jié)晶巖，變質(zhì)巖或大塊體少裂隙的沉積巖0.2～0.30.1～0.21.5～4.0Ⅲ結(jié)實(shí)的半巖性巖石、砂巖、粘土頁巖、凝灰?guī)r、強(qiáng)或中等裂隙的成層的巖漿巖0.15～0.20.05～0.10.5～1.5Ⅳ半巖性巖石、軟質(zhì)石灰?guī)r、膠結(jié)弱的砂巖及泥灰?guī)r，裂隙很發(fā)育的較結(jié)實(shí)的巖石0.05～0.150.025～0.050.25～0.5Ⅴ松軟的、未膠結(jié)的泥沙土壤、礫石、砂、砂質(zhì)粘土00.015～0.0250.05～0.25注：1采用自下而上分段灌漿時(shí)，m取低限值；2Ⅴ類巖石，應(yīng)在有蓋重條件下方可進(jìn)行有效的灌漿。表2-6-7P0與m值選用表巖石類別巖層特性P0（MPa）m(MPa/m)灌漿方式灌漿孔次序系數(shù)自上而下自下而上ⅠⅡⅢⅠ具有陡傾裂隙及低透水性的結(jié)實(shí)大塊結(jié)晶巖石與巖漿巖0.15～0.30.20.1～0.121.01～1.251～1.5Ⅱ中等風(fēng)化的塊狀結(jié)晶巖，變質(zhì)巖或大塊體少裂隙的沉積巖0.05～0.150.10.05～0.06Ⅲ結(jié)實(shí)的半巖性巖石、砂巖、粘土頁巖、凝灰?guī)r、強(qiáng)或中等裂隙的成層的巖漿巖0.025～0.050.050.025～0.03注：m值為灌漿方式對應(yīng)數(shù)值與灌漿孔次序系數(shù)的乘積。此前，美國和歐洲則一般按照圖2-6-14和圖2.6.15選用灌漿壓力。近二、三十年來，國內(nèi)外出現(xiàn)了采用高壓力灌漿的趨勢，許多工程使用的灌漿壓力大大高出了采用式2.6.6計(jì)算所得的壓力值。也高于圖2-6-14、2-6-15所示的數(shù)值。表2-6-8、表2-6-9分別列出了國內(nèi)外部分灌漿工程所采用的最大灌漿壓力。圖2-6-14美國水泥灌漿委員會提議的壓力曲線圖2-6-15歐洲灌漿工程一般采用的灌漿壓力1-非常破碎的巖石；2-美國經(jīng)驗(yàn)法則；3-軟弱巖石；4-一般巖石；5-瑞士一般工程；6-完好巖石表2-6-8國內(nèi)若干工程帷幕灌漿的灌漿壓力狀況表工程名稱壩基巖石性質(zhì)壩型最大壩高（m）帷幕灌漿量（m）最大灌漿壓力(MPa)單位注灰量(kg/m)帷幕竣工年份貴州烏江渡大壩強(qiáng)巖溶灰?guī)r重力拱壩16519.256.0294.71980湖北葛洲壩大壩粉砂巖閘壩53.83.390.2～0.466*1981河北潘家口大壩角閃斜長片麻巖寬縫重力壩107.55.733.06.51983青海龍羊峽大壩花崗閃長巖重力拱壩17816.46.020左右1985貴州東風(fēng)大壩強(qiáng)巖溶灰?guī)r薄拱壩16232.155.0257.81994湖北隔河巖大壩強(qiáng)巖溶灰?guī)r重力拱壩15119.35.0851995遼寧觀音閣大壩強(qiáng)巖溶灰?guī)r碾壓混凝土重力壩8220.575.02281996四川二灘大壩玄武巖拱壩240186.51998云南五里沖水庫強(qiáng)巖溶灰?guī)r盲谷無壩庫21.46.0150.41996山西萬家寨大壩灰?guī)r重力壩1053.51998河南小浪底土石壩黏土巖、砂巖土壩154213.5222.71999長江三峽大壩（二期主帷幕）閃云斜長花崗巖重力壩1818.56.09.7*部分鉆孔灌注丙凝，平均注入量為4.7L/m。表2-6-9國外若干灌漿工程重要技術(shù)指標(biāo)表工程名稱國別壩型壩高(m)帷幕深度（m）孔距（m）灌漿壓力（MPa）灌漿工程量（萬m）單位注入量（kg/m）奧盧茲壩摩洛哥砼碾壓壩75511.52～32.04150阿圖克壩土爾其土石壩17530.2～50.8102阿斯旺污工壩埃及砌石壩481.751.5～256都堪壩伊拉克重力壩111150～1904147428～827白路查壩前南斯拉夫土壩70190～21044～6171300卡馬拉扎壩西班牙重力壩101112～3945.11013.21440桑塔.久斯庭納壩意大利拱壩1532002.5810.5100瓦爾.蓋立納壩意大利拱壩895083780道格拉斯壩美國重力壩61601.51190賓.埃爾.威當(dāng)壩摩洛哥拱壩13060～1504～553.68735沙斯坦壩法國91303.62328卡斯特爾諾壩法國682833381索特壩法國拱壩1301003.54525坎塞拉摩洛哥2.53～5415斯克洛普壩前南斯拉夫堆石壩8140～1204～54530臘馬壩前南斯拉夫堆石壩10040～12034107伊泰普大壩巴西巴拉圭支墩壩空心重力壩1961203529.5153.4先導(dǎo)孔施工3.4.1先導(dǎo)孔的作用一項(xiàng)灌漿工程在設(shè)計(jì)階段一般難以獲得最充足的地質(zhì)資料，因此在施工之初，運(yùn)用部分灌漿孔獲得必要的補(bǔ)充地質(zhì)資料或其他資料，用以檢查和查對設(shè)計(jì)及施工參數(shù)，這些最先施工的灌漿孔就是先導(dǎo)孔。先導(dǎo)孔的工作內(nèi)容重要是獲取巖芯和進(jìn)行壓水試驗(yàn)，同步要完畢作為Ⅰ序孔的灌漿任務(wù)。3.4.2先導(dǎo)孔的布置先導(dǎo)孔應(yīng)當(dāng)在Ⅰ序孔中選用，一般1～2個(gè)單元工程可布置一種，或按本排灌漿孔數(shù)的10%布置。雙排孔或多排孔的帷幕先導(dǎo)孔應(yīng)布置在最深的一排孔中并最先施工。先導(dǎo)孔的深度一般應(yīng)比帷幕設(shè)計(jì)孔深深5m。設(shè)計(jì)階段資料局限性或有疑問的地段可重點(diǎn)布置先導(dǎo)孔。但應(yīng)注意，雖然先導(dǎo)孔具有補(bǔ)充勘探的性質(zhì)，非不得已也不要把勘探設(shè)計(jì)階段的任務(wù)任意或大量地轉(zhuǎn)移到先導(dǎo)孔來完畢。這是由于在施工階段來進(jìn)行的先導(dǎo)孔施工受工期、技術(shù)和預(yù)算等條件的影響，一般不易做得很細(xì)，難以滿足設(shè)計(jì)的規(guī)定。3.4.3先導(dǎo)孔施工的措施先導(dǎo)孔一般使用回轉(zhuǎn)式巖芯鉆機(jī)自上而下分段鉆孔，采用巖芯，分段安裝灌漿塞進(jìn)行壓水試驗(yàn)。壓水試驗(yàn)的措施為三級壓力五個(gè)階段的五點(diǎn)法。先導(dǎo)孔各孔段的灌漿宜在壓水試驗(yàn)后接著進(jìn)行。這樣灌漿效果好，且施工簡便，壓水試驗(yàn)成果的精確性可滿足規(guī)定。也有在全孔逐段鉆孔、逐段進(jìn)行壓水試驗(yàn)直到設(shè)計(jì)深度后，再自下而上逐段安裝灌漿塞進(jìn)行純壓式灌漿直至孔口的。除非鉆孔很淺，不容許對先導(dǎo)孔采用全孔一次灌漿法灌漿。3.5漿液變換在灌漿過程中，漿液濃度的使用一般是由稀漿開始，逐層變濃，直抵到達(dá)結(jié)束原則。過早地?fù)Q成濃漿，常易將細(xì)小裂隙進(jìn)口堵塞，致使未能填滿灌實(shí)，影響灌漿效果；灌注稀漿過多，漿液過度擴(kuò)散，導(dǎo)致材料揮霍，也不利于結(jié)石的密實(shí)性。因此，根據(jù)巖石的實(shí)際狀況，恰當(dāng)?shù)乜刂茲{液濃度的變換是保證灌漿質(zhì)量的一種重要原因。一般灌漿段內(nèi)的細(xì)小裂隙多時(shí)，稀漿灌注的時(shí)間應(yīng)長某些；反之，假如灌漿段中的大裂隙多時(shí)，則應(yīng)較快換成較濃的漿液，使灌注濃漿的歷時(shí)長某些。灌漿過程中漿液濃度的變換應(yīng)遵照如下原則：當(dāng)灌漿壓力保持不變，吸漿量均勻地減少時(shí)，或當(dāng)吸漿量不變，壓力均勻地升高時(shí)，不需要變化水灰比；當(dāng)某一級水灰比漿液的灌入量已到達(dá)某一規(guī)定值（例如300L）以上，或灌漿時(shí)間已到達(dá)足夠長（例如30min），而灌漿壓力及吸漿量均無明顯變化時(shí)，可改換濃一級漿液灌注；當(dāng)其注入率不小于30L/min時(shí)，可根據(jù)詳細(xì)狀況越級變濃。變化水灰比后，如灌漿壓力突增或吸漿率銳減，應(yīng)立即查明原因。每一種比級的漿液合計(jì)吸漿量到達(dá)多少時(shí)才容許變換一級，這個(gè)數(shù)值要根據(jù)地質(zhì)條件和工程詳細(xì)狀況而定，一般狀況下可采用300L。原則是盡量使最優(yōu)水灰比的漿液多灌入某些（最優(yōu)水灰比通過灌漿試驗(yàn)得出）。對于“無明顯變化”的理解可以量化為，某一級濃度的漿液在灌注了一定數(shù)量之后，其注入率仍不小于初始注入率的70%，就屬于“無明顯變化”。固結(jié)灌漿的漿液比級與變換原則可參照帷幕灌漿。近些年來，歐洲興起了一種采用穩(wěn)定漿液灌漿的措施，只使用一種水灰比的漿液，不進(jìn)行漿液變換，詳見本節(jié)1.4及第十一節(jié)Ⅱ。3.6抬動觀測3.6.1抬動觀測的作用在某些重要的工程部位進(jìn)行灌漿，尤其是高壓灌漿時(shí)，有時(shí)規(guī)定進(jìn)行抬動觀測。抬動觀測有兩個(gè)作用：（1）理解灌漿區(qū)域地面變形的狀況，以便分析判斷這種變形對工程的影響；（2）通過實(shí)時(shí)監(jiān)測，及時(shí)調(diào)整灌漿施工參數(shù)，防止上部構(gòu)筑物或地基發(fā)生抬動變形。3.6.2抬動觀測的措施常用的抬動觀測措施有：（1）精密水準(zhǔn)測量即在灌漿范圍內(nèi)埋設(shè)測樁或建立其他測量標(biāo)志，在灌漿前和灌漿后使用精密水準(zhǔn)儀測量測樁或標(biāo)點(diǎn)的高程，對照計(jì)算地面升高的數(shù)值。必要時(shí)也可在灌漿施工的中期進(jìn)行加測。這種措施重要用來測量合計(jì)抬動值。（2）測微計(jì)觀測建立抬動觀測裝置，安裝百分表、千分表或位移傳感器進(jìn)行監(jiān)測。抬動觀測裝置的構(gòu)造見圖2-6-16。淺孔固結(jié)灌漿的抬動觀測裝置的埋置深度應(yīng)不小于灌漿孔深度，深孔灌漿抬動觀測裝置的深度一般不應(yīng)不不小于20m。這種措施用來監(jiān)測每一種灌漿段在灌漿過程中的抬動值變化狀況，指導(dǎo)操作人員實(shí)時(shí)控制灌漿壓力，防止發(fā)生抬動或抬動值超過限值。這種抬動觀測在壓水和灌漿過程中應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，時(shí)間間隔可為5～10min，但當(dāng)抬動速率較快時(shí)，時(shí)間間隔應(yīng)當(dāng)縮小至1～2min。根據(jù)觀測的目的規(guī)定可以選用其中的一種觀測措施。但在灌漿試驗(yàn)時(shí)或?qū)μ用舾械貛?，?yīng)當(dāng)同步采用上述兩種措施進(jìn)行觀測。圖2-6-16抬動裝置示意圖百分表；2-外管（鋼管）；3-細(xì)砂；4-套管（鋼管或塑料管）；5-鉆孔；6-鋼管或鋼筋；7-塑性膠泥；8-水泥漿3.7特殊狀況處理灌漿施工過程中常常會碰到某些特殊狀況，使得灌漿施工無法按正常的措施進(jìn)行，這時(shí)必須針對不一樣的狀況采用處理措施。3.7.1冒漿冒漿是指某一孔段灌漿時(shí)在其周圍的地面或其他臨空面，或構(gòu)造物的裂縫冒出漿液來。輕微的冒漿，可讓其自行凝固封閉；嚴(yán)重者，可變濃漿液、減少灌漿壓力或間歇中斷待凝，必要時(shí)應(yīng)采用堵漏措施，如用棉紗、麻刀、木楔等嵌填漏漿的縫隙。3.7.2串漿串漿是指正在灌漿的孔段與相鄰的鉆孔串通，漿液在鄰孔中串漏出來。對這種狀況，應(yīng)爭取將所有互串孔同步進(jìn)行灌漿。如其總的注入率不不小于泵的正常排漿能力，可用一臺泵以并聯(lián)法作群孔灌漿。否則應(yīng)用多臺泵分別灌漿。若因條件限制，不能采用多臺泵灌漿時(shí)，可暫將被串孔塞住，待灌漿孔灌完后再將被串孔內(nèi)的漿液清理出來進(jìn)行補(bǔ)灌。應(yīng)用一臺泵或多臺泵進(jìn)行群孔灌漿時(shí)，應(yīng)當(dāng)親密注意防止地面抬動。3.7.3灌漿中斷一種孔段的灌漿作業(yè)應(yīng)持續(xù)進(jìn)行直到結(jié)束，盡量防止中斷。實(shí)際施工中發(fā)生的中斷有兩種狀況：一是被迫中斷，如機(jī)械故障、停電、停水、器材問題等；二是故意中斷，如實(shí)行間歇灌漿，制止串冒漿等。發(fā)生前一種中斷狀況，應(yīng)立即采用措施排除故障，盡快恢復(fù)灌漿?；謴?fù)時(shí)一般應(yīng)從稀漿開始。如注入率與中斷前靠近，則可盡快恢復(fù)到中斷前的漿液稠度，否則應(yīng)逐層變濃。若恢復(fù)后的注入率減少諸多，且短時(shí)間內(nèi)停止吸漿，這闡明裂隙因中斷被堵塞，應(yīng)起出栓塞進(jìn)行掃孔和沖洗后再灌。故意待凝后的中斷，之后應(yīng)先掃孔至原深度后再進(jìn)行復(fù)灌。3.7.4繞塞滲漏繞塞滲漏是指漿液沿著孔壁或基巖裂隙繞過灌漿塞滲漏到孔口外面來。在進(jìn)行自下而上分段灌漿時(shí)，由于灌漿孔孔壁不圓整、巖石陡傾角裂隙發(fā)育或灌漿塞阻塞封閉不嚴(yán)等原因，漿液繞流到灌漿塞上面，時(shí)間一長，灌漿塞就會被凝固在孔里。為防止發(fā)生這種現(xiàn)象，在灌漿前進(jìn)行壓水試驗(yàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意檢查，看有無繞塞返水現(xiàn)象，假如發(fā)現(xiàn)壓水時(shí)孔口返水，應(yīng)再度壓緊灌漿塞或移動位置重新安裝灌漿塞。當(dāng)灌漿時(shí)發(fā)現(xiàn)漿液繞過栓塞從孔口流出時(shí)，應(yīng)立即松開栓塞，并通過栓塞注水沖洗，直至孔口返出清水為止。假如孔徑較大，灌漿塞位置不深、繞流出的漿液流量不大時(shí)，也可以在孔中下入水管至灌漿塞的上面，通水沖洗，直至灌漿結(jié)束。從主線上防止繞塞返漿的措施是：（1）采用孔口封閉灌漿法；（2）采用自上而下分段灌漿法；（3）采用金剛石或合金鉆頭鉆進(jìn)灌漿孔；（4）采用膨脹量大、適應(yīng)孔型好的灌漿塞。3.7.5孔口涌水灌漿孔孔口涌水有兩個(gè)原因：一是鉆孔與地層中承壓水穿透；二是灌漿孔孔口高程低于地下水或河水、庫水水位。灌漿孔孔口涌水輕則影響灌漿效果，涌水壓力大時(shí)甚至導(dǎo)致灌漿難以進(jìn)行。第一種狀況一般在鉆孔時(shí)很輕易發(fā)現(xiàn)，這時(shí)無論原計(jì)劃是采用自上而下還是自下而上灌漿措施，無論已經(jīng)鉆進(jìn)的孔段長度與否已經(jīng)到達(dá)5m或其他規(guī)定的長度，都應(yīng)當(dāng)停止鉆進(jìn)，先對本段進(jìn)行灌漿處理。灌漿前可以使鉆孔充足排水。有時(shí)承壓水量不大，排水一段時(shí)間后，壓力釋放了，之后就可以按常規(guī)措施灌漿。有時(shí)承壓水量很大，長時(shí)間排水也無濟(jì)于事，這時(shí)應(yīng)當(dāng)測量承壓水的壓力和流量，有針對性地采用如下處理措施：（1）使用最濃級漿液灌注，必要時(shí)漿液中可加入速凝劑；（2）使用純壓式灌漿方式；（3）提高灌漿壓力；（4）進(jìn)行屏漿、閉漿和待凝。有時(shí)候，一次處理不行還需要反復(fù)處理多次。直到能到達(dá)正常結(jié)束條件后再進(jìn)行如下孔段的鉆孔和灌漿。第二種狀況較常遇見，當(dāng)涌水壓力和流量較大時(shí)也應(yīng)按上述措施處理。當(dāng)涌水壓力和流量不大時(shí)，則在常規(guī)灌漿措施的基礎(chǔ)上合適提高灌漿壓力和增長閉漿待凝措施即可。所謂屏漿，是指灌漿段的灌漿到達(dá)結(jié)束條件后（壓力、注入率、持續(xù)時(shí)間滿足規(guī)定），再繼續(xù)使用灌漿泵對灌漿孔段灌注稀漿，施加壓力的措施。這實(shí)際上也是將結(jié)束條件中的“持續(xù)時(shí)間”延長。所謂閉漿，是指灌漿段的灌漿結(jié)束后，不卸除灌漿塞，繼續(xù)保持灌漿孔段的封閉狀態(tài)的措施。3.7.6漿液失水變濃在細(xì)微裂隙發(fā)育的巖層中灌漿，常常會碰到漿液失水變濃的狀況。一般可以采用的措施是：（1）將已經(jīng)變濃的漿液棄除，換用新漿灌注。實(shí)踐證明換用新漿后來還可以注入一部分漿液，原漿加水沒有作用。（2）合適提高灌漿壓力，深入擴(kuò)張裂隙，增大注入量。但應(yīng)防止巖體抬動。（3）當(dāng)大面積發(fā)生失水變濃現(xiàn)象時(shí)，闡明灌漿材料不合用該地層，應(yīng)當(dāng)改換灌漿材料，如使用細(xì)水泥、超細(xì)水泥或濕磨水泥等。3.7.7巖體抬動灌漿工程中有時(shí)會發(fā)生地面隆起、巖體劈裂或建筑物抬升裂縫等現(xiàn)象，這種狀況除了可以通過肉眼觀測或儀器觀測發(fā)現(xiàn)之外，還可以從灌注壓力和注入率的異常發(fā)現(xiàn)，如灌漿壓力突降、注入率陡增等都是建筑物或巖體也許發(fā)生變形的征兆。這時(shí)應(yīng)當(dāng)立即減少灌漿壓力或停灌待凝，同步調(diào)查變形的部位及其也許導(dǎo)致的危害，復(fù)灌時(shí)要以低壓濃漿小流量灌注。抬動變形一般限制在0.2mm以內(nèi)，超過此限被認(rèn)為是有害變形，必須防止。抬動一般是不可逆的，既要限制一次抬動量，也要限制合計(jì)抬動量。有的工程規(guī)定合計(jì)抬動值不超過2mm。3.7.8微滲漏孔段的灌漿有的灌漿段灌前壓水試驗(yàn)透水率很低，已經(jīng)低于設(shè)計(jì)規(guī)定的防滲原則（3Lu、1Lu或更低），對這種狀況與否需要灌漿？《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》已經(jīng)規(guī)定仍應(yīng)當(dāng)進(jìn)行灌漿。這是由于灌前壓水試驗(yàn)使用的壓力一般較低，而灌漿壓力較高，實(shí)踐表明許多灌前透水率小的孔段實(shí)際灌漿時(shí)仍然注入了不少的漿液。二灘工程規(guī)定遇此狀況時(shí)，可與下一種灌漿段合并灌漿，但不許超過兩段。3.7.9大滲漏通道和地下動水這種狀況常發(fā)生在巖溶地層灌漿時(shí)，處理措施可參見本節(jié)5.3、5.5。3.7.10復(fù)灌即在灌漿段已經(jīng)進(jìn)行過灌漿的基礎(chǔ)上，反復(fù)進(jìn)行灌漿。一般狀況下，復(fù)灌前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行掃孔，除非有明顯跡象證明原灌漿孔暢通。復(fù)灌采用的壓力、漿液水灰比等參數(shù)應(yīng)視前一次灌漿的狀況而定，有的可采用前次灌漿結(jié)束時(shí)的參數(shù)，有的應(yīng)采用灌漿開始時(shí)的參數(shù)。復(fù)灌應(yīng)當(dāng)?shù)竭_(dá)規(guī)定的結(jié)束條件，一次達(dá)不到結(jié)束條件時(shí)應(yīng)當(dāng)再次或多次復(fù)灌。3.7.11鑄管鑄管，即灌漿管（鉆桿）被水泥漿凝固在孔中。這種狀況一般發(fā)生在孔口封閉灌漿法施工中，可以采用如下措施防止：（1）按照本節(jié)1.3.2（7）所述規(guī)定操作；（2）當(dāng)灌漿進(jìn)入持續(xù)時(shí)間階段后來，改用水灰比為1：1的較稀水泥漿進(jìn)行循環(huán)。在持續(xù)時(shí)間內(nèi)，由于高壓、高流速和高溫的作用，漿液極易失水變濃，甚至發(fā)生假凝，這時(shí)應(yīng)及時(shí)將漿液調(diào)?。唬?）如持續(xù)時(shí)間已經(jīng)超過20min，可合適上提部分灌漿管（鉆桿），或者改循環(huán)式灌漿為純壓式灌漿。如已經(jīng)發(fā)現(xiàn)鑄管征兆，應(yīng)立即采用如下措施：（1）立即放開回漿閥門，使用稀漿或清水進(jìn)行沖孔。如此時(shí)鉆桿尚能轉(zhuǎn)動，應(yīng)繼續(xù)保持轉(zhuǎn)動不停；（2）使用鉆機(jī)油缸、卷揚(yáng)或其他起吊設(shè)備強(qiáng)力提高鉆桿。如無效，就要按孔內(nèi)事故（參見第四節(jié)）處理或報(bào)廢該孔了。3.8灌漿結(jié)束條件灌漿結(jié)束條件對于灌漿施工十分重要，它對灌漿工程的質(zhì)量、工效和成本均有較大影響。我國水利行業(yè)原則《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》SL62-1994規(guī)定：帷幕灌漿采用自上而下分段灌漿法時(shí)，在規(guī)定壓力下，當(dāng)注入率不小于0.4L/min時(shí)，繼續(xù)灌注60min；或不不小于1L/min時(shí)，繼續(xù)灌注90min，灌漿可以結(jié)束；采用自下而上分段灌漿法時(shí)，繼續(xù)灌注的時(shí)間可對應(yīng)地減少為30min和60min，灌漿可以結(jié)束。當(dāng)采用孔口封閉灌漿法時(shí)，灌漿應(yīng)同步滿足兩個(gè)條件：（1）在設(shè)計(jì)壓力下，注入率不不小于1L/min，延續(xù)灌注時(shí)間不少于90min；灌漿全過程中，在設(shè)計(jì)壓力下的灌漿時(shí)間不少于120min。方可結(jié)束。電力行業(yè)原則《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》DL/T5148-稍有調(diào)整：采用自上而下分段灌漿法時(shí)，灌漿段在最大設(shè)計(jì)壓力下，注入率不不小于1L/min后，繼續(xù)灌注60min，可結(jié)束灌漿；采用自下而上分段灌漿法時(shí)，在該灌漿段最大設(shè)計(jì)壓力下，注入率不不小于1L/min后，繼續(xù)灌注30min，可結(jié)束灌漿。當(dāng)采用孔口封閉灌漿法時(shí)，在該灌漿段最大設(shè)計(jì)壓力下，注入率不不小于1L/min，繼續(xù)灌注60min～90min，可結(jié)束灌漿。我國的大多數(shù)工程采用了上述結(jié)束條件。少數(shù)工程，重要是運(yùn)用外資的工程采用的灌漿結(jié)束條件不大相似，如二灘工程規(guī)定：灌漿應(yīng)灌到孔中不明顯吸漿為止。不明顯吸漿的含義是指灌漿段長3～6m或其他規(guī)定長度的孔段，在設(shè)計(jì)最大壓力下每10min吸漿不不小于10L，在壓力降到容許最大壓力的75%時(shí)，10min內(nèi)吸漿為0。小浪底工程規(guī)定：進(jìn)行帷幕灌漿時(shí)，在設(shè)計(jì)壓力下，灌漿段吸漿率不不小于1L/min，繼續(xù)灌注30min后可以結(jié)束；采用自下而上分段灌漿時(shí)，繼續(xù)灌注的時(shí)間縮短為15min。3.9封孔各灌漿孔、測試孔（檢查孔）完畢灌漿或測試檢查任務(wù)后，均應(yīng)很好地將孔回填封堵密實(shí)?！端そㄖ锼喙酀{施工技術(shù)規(guī)范》DL/T5148-提出了三種封孔措施。3.9.1導(dǎo)管注漿法全孔灌漿完畢后，將導(dǎo)管（膠管、鐵管或鉆桿）下入到鉆孔底部，用灌漿泵向?qū)Ч軆?nèi)泵入水灰比為0.5的水泥漿。水泥漿自孔底逐漸上升，將孔內(nèi)余漿或積水頂出孔外。在泵入漿液過程中，伴隨水泥漿在孔內(nèi)上升，可將導(dǎo)管漸漸上提，但應(yīng)注意務(wù)使導(dǎo)管底口一直保持在漿面如下。工程有專門規(guī)定期，也可注入砂漿。這種封孔措施合用于淺孔和灌漿后孔口沒有涌水的鉆孔。值得注意的是切忌不用導(dǎo)管，徑直向孔口注入漿液。那樣由于孔內(nèi)的水或稀漿不能被置換出來，會在鉆孔中留下通道。3.9.2全孔灌漿法全孔灌漿完畢后，先采用導(dǎo)管注漿法將孔內(nèi)余漿置換成為水灰比0.5的濃漿，而后將灌漿塞塞在孔口，繼續(xù)使用這種漿液進(jìn)行純壓式灌漿封孔。封孔灌漿的壓力可根據(jù)工程詳細(xì)狀況確定，采用盡量大的壓力，一般不要不不小于1MPa。當(dāng)采用孔口封閉法灌漿時(shí)，可使用最大灌漿壓力。灌漿持續(xù)時(shí)間不應(yīng)不不小于1h。經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)采用這種措施封孔時(shí)，孔內(nèi)水泥漿液結(jié)石密度都可到達(dá)2.0g/cm3以上，抗壓強(qiáng)度20MPa以上，孔口無滲水。當(dāng)采用自下而上灌漿法，一孔灌漿結(jié)束后，一般全孔已經(jīng)充斥凝固或半凝固狀態(tài)的濃稠漿體，在這種狀況下可直接在孔口段進(jìn)行封孔灌漿。3.9.3分段灌漿封孔法全孔灌漿完畢后，自下而上分段進(jìn)行純壓式灌漿封孔。分段長度20m～30m，使用漿液水灰比0.5，灌漿壓力為對應(yīng)深度的最大灌漿壓力，持續(xù)時(shí)間一般為30min，孔口段為1h。這種措施合用于采用自上而下分段灌漿、孔深較大和封孔較為困難的狀況。3.9.4其他注意事項(xiàng)（1）當(dāng)進(jìn)行封孔灌漿時(shí)出現(xiàn)較大的注入量（如不小于1L/min）時(shí)，應(yīng)按正常灌漿過程進(jìn)行灌漿，直至到達(dá)規(guī)定的結(jié)束條件。如封孔前孔口仍有涌水或滲水，則應(yīng)當(dāng)合適延長封孔灌漿持續(xù)時(shí)間，或采用閉漿措施。（2）采用上述措施封孔，待孔內(nèi)水泥漿液凝固后，灌漿孔上部空余部分，不小于3m時(shí)，應(yīng)繼續(xù)采用導(dǎo)管注漿法進(jìn)行封孔；不不小于3m時(shí)，可使用干硬性水泥砂漿人工封填搗實(shí)，孔口壓抹齊平。（3）封孔的漿液材料一般狀況下采用純水泥漿，當(dāng)灌漿后孔口仍有細(xì)微滲水時(shí)，封孔水泥漿和砂漿中宜加入膨脹劑（見本章第二節(jié)）。4壩基固結(jié)灌漿4.1壩基固結(jié)灌漿的特點(diǎn)4.1.1固結(jié)灌漿的特點(diǎn)在混凝土重力壩或拱壩的壩基、混凝土面板堆石壩趾板基巖以及土石壩防滲體座落的基巖等一般都要進(jìn)行固結(jié)灌漿。壩基固結(jié)灌漿的目的之一是用來提高基巖中軟弱巖體的密實(shí)度，增長它的變形模量，從而減少大壩基礎(chǔ)的變形和不均勻沉陷；目的之二是彌補(bǔ)因爆破松動和應(yīng)力松弛所導(dǎo)致的巖體損傷。固結(jié)灌漿還可以提高巖體的抗?jié)B能力，因此有的工程將靠近防滲帷幕的固結(jié)灌漿合適加深作為輔助帷幕。與帷幕灌漿不一樣，固結(jié)灌漿有如下特點(diǎn)：（1）固結(jié)灌漿要在整個(gè)或部分壩基面進(jìn)行，常常與混凝土澆筑交叉作業(yè)，工程量大，工期緊，施工干擾大，尤其需要做好多工種、多工序的統(tǒng)籌安排；（2）固結(jié)灌漿重要用于加固大壩建基面淺表層的巖體，因而一般孔深較淺，灌漿壓力較低。固結(jié)灌漿孔一般采用方格形或梅花形布置，各孔按分序加密的原則分為二序或三序施工，見圖2-6-17。(a)(b)(c)圖2-6-17固結(jié)灌漿孔常用布置形式a-方格形布置，分兩序灌漿；b-方格形布置，分三序灌漿；c-梅花型布置，分兩序灌漿；1、2、3-灌漿次序4.1.2固結(jié)灌漿的蓋重為了增強(qiáng)固結(jié)灌漿的效果，一般固結(jié)灌漿應(yīng)盡量在澆筑了一定厚度的混凝土（蓋重混凝土）后施工。如下部位必須在澆筑了蓋重混凝土后施工：（1）防滲帷幕上游區(qū)的固結(jié)灌漿以及兼作輔助帷幕的固結(jié)灌漿；（2）規(guī)模較大的地質(zhì)不良地段的固結(jié)灌漿；（3）構(gòu)造上有特殊規(guī)定部位的固結(jié)灌漿。固結(jié)灌漿區(qū)澆筑的蓋重混凝土的厚度一般不適宜不不小于3m，特殊狀況下不應(yīng)不不小于1.5m。當(dāng)蓋重混凝土的強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%后，可以進(jìn)行鉆孔灌漿施工。蓋重混凝土也不適宜太厚，否則加大了混凝土中的鉆孔深度，對工程不利。4.1.3無蓋重灌漿有的時(shí)候，由于某些原因難以做到在澆筑蓋重混凝土后來再進(jìn)行固結(jié)灌漿，這就需要在無蓋重條件下灌漿。無蓋重灌漿又有兩種狀況：澆筑找平混凝土后灌漿和在裸露基巖上灌漿。找平混凝土也可以用噴混凝土替代。我國許多工程在盡量堅(jiān)持有蓋重灌漿時(shí)，也把無蓋重灌漿作為一種重要的補(bǔ)充措施。長江三峽工程的部分壩基固結(jié)灌漿采用了澆筑“找平混凝土”的措施。找平混凝土的澆筑應(yīng)在建基面開挖到達(dá)設(shè)計(jì)高程并經(jīng)驗(yàn)收合格后進(jìn)行，找平混凝土的強(qiáng)度等級與大壩基礎(chǔ)混凝土相似。澆筑厚度一般為30cm～40cm，以填平低洼坑槽為主，新鮮完整巖體可部分外露。待找平混凝土強(qiáng)度到達(dá)70%的設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，固結(jié)灌漿的鉆灌作業(yè)可以開始。黃河小浪底水利樞紐進(jìn)水塔基巖進(jìn)行的無蓋重固結(jié)灌漿在基巖面上澆筑了20cm～50cm的“墊層混凝土”，在墊層混凝土的保護(hù)下，先進(jìn)行表層3m巖體的固結(jié)灌漿，在巖石里形成“蓋板”，而后進(jìn)行如下巖體的灌漿。四川二灘拱壩壩基固結(jié)灌漿原則上自無蓋重灌漿開始，至有蓋重灌漿結(jié)束。無蓋重灌漿在巖石裸露條件施工，重要進(jìn)行3m孔深如下巖體的灌漿，3m以上通過接管引自壩后集中地點(diǎn)在澆筑壩體基礎(chǔ)混凝土后再行灌注。4.2固結(jié)灌漿孔的鉆進(jìn)固結(jié)灌漿孔的孔徑不不不小于38mm即可，幾乎可以使用多種鉆機(jī)鉆進(jìn)，包括風(fēng)動或液動鑿巖機(jī)、潛孔錘和回轉(zhuǎn)鉆機(jī)。工程上可以根據(jù)固結(jié)灌漿孔的深度、工期規(guī)定和設(shè)備供應(yīng)狀況選用（詳見本章第三節(jié)）。一般說來，孔深不不小于5m的淺孔可采用鑿巖機(jī)鉆進(jìn)，5m以上的中深孔可用潛孔錘或巖芯鉆機(jī)鉆進(jìn)。固結(jié)灌漿鉆孔的孔位偏差對于有蓋重灌漿一般規(guī)定不不小于10cm即可，無蓋重灌漿常常應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)場條件在合適范圍內(nèi)選擇調(diào)整。鉆孔方向以垂直孔居多，無蓋重灌漿時(shí)，可以合適向主裂隙面垂直方向傾斜。為施工以便鉆孔斜度用鉆機(jī)的鉆桿方向控制，有的工程規(guī)定孔斜不不小于5°。在蓋重混凝土上進(jìn)行固結(jié)灌漿時(shí)，為了防止鉆孔時(shí)損壞混凝土內(nèi)的構(gòu)造鋼筋、冷卻水管、止水片、監(jiān)測儀器和錨桿等，除在設(shè)計(jì)時(shí)妥善布置固結(jié)灌漿孔位外，重要部位應(yīng)當(dāng)采用預(yù)埋導(dǎo)管等措施。預(yù)埋管可用PVC塑料管。4.3裂隙沖洗一般狀況下固結(jié)灌漿孔不需要采用尤其的沖洗措施。但對不良地質(zhì)地段灌漿時(shí)常常規(guī)定進(jìn)行裂隙沖洗，有時(shí)規(guī)定強(qiáng)力沖洗（高壓壓水沖洗、脈動沖洗、風(fēng)水聯(lián)合沖洗或高壓噴射沖洗），詳見本章第五節(jié)。4.4灌漿措施和壓力4.4.1固結(jié)灌漿的措施《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，孔深不不小于6m的固結(jié)灌漿孔可以采用全孔一次灌漿法，有的工程規(guī)定8m或10m孔深以內(nèi)可以進(jìn)行全孔一次灌漿。對于較深孔，自下而上純壓式灌漿和自上而下循環(huán)式灌漿都可采用。4.4.3灌漿壓力固結(jié)灌漿的壓力應(yīng)根據(jù)壩基巖石狀況、工程規(guī)定而定。在不使水工建筑物及巖體產(chǎn)生有害變形的前提下盡量采用較高的壓力。如上部混凝土蓋重小，必須尤其注意防止基巖及混凝土上抬。固結(jié)灌漿壓力，有蓋重灌漿時(shí)，可采用0.4MPa～0.7MPa，無蓋重灌漿時(shí)可采用0.2MPa～0.4MPa。對緩傾角構(gòu)造面發(fā)育的基巖，可合適減少灌漿壓力。長江三峽工程（壩基巖石花崗巖）在找平混凝土上進(jìn)行固結(jié)灌漿第一段灌漿壓力一般為Ⅰ序孔0.3MPa，Ⅱ序孔0.5MPa。如下各段壓力按（0.025～0.05）MPa/m遞增（破碎巖體系數(shù)取低值）。蓋重混凝土厚度為3m時(shí)，Ⅰ序孔灌漿壓力0.3MPa，Ⅱ序孔0.5MPa，蓋重混凝土厚度每增長1m，壓力對應(yīng)增長0.025MPa。有些工程壩基固結(jié)灌漿采用了如下措施：在混凝土澆筑前進(jìn)行Ⅰ序孔固結(jié)灌漿，灌漿壓力稍低，當(dāng)混凝土澆筑到一定高度后，再用較大的壓力進(jìn)行Ⅱ序孔的灌漿。對于巖體抬動敏感部位，施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)測抬動變形（見本節(jié)3.6），及時(shí)調(diào)整灌漿壓力。4.4.3結(jié)束條件固結(jié)灌漿各灌漿段的結(jié)束條件為在該灌漿段最大設(shè)計(jì)壓力下，當(dāng)注入率不不小于1L/min后，繼續(xù)灌注30min。4.5深孔固結(jié)灌漿在壩基面或較深的巖體中，常常有某些軟弱巖帶需要進(jìn)行固結(jié)灌漿，這就是深孔固結(jié)灌漿，也稱深層固結(jié)灌漿。目前深孔固結(jié)灌漿使用灌漿壓力都較高，與帷幕灌漿無異。在有些地質(zhì)復(fù)雜地段，在高壓水泥灌漿完畢后還要進(jìn)行化學(xué)灌漿。高壓固結(jié)灌漿的施工措施基本可根據(jù)帷幕灌漿的工藝進(jìn)行，但兩者也有區(qū)別，后者一般對裂隙沖洗規(guī)定不嚴(yán)或不規(guī)定，前者有的規(guī)定嚴(yán)格。此外，高壓固結(jié)灌漿工程的質(zhì)量檢查，除可進(jìn)行壓水試驗(yàn)以外，宜以彈性波測試或巖體力學(xué)測試為主。國內(nèi)若干工程深孔固結(jié)灌漿狀況見表2-6-10。表2-6-10國內(nèi)若干工程深孔固結(jié)灌漿狀況工程名稱及灌漿部位地質(zhì)簡況施工概況施工年份陳村大壩壩基石英砂巖、泥質(zhì)砂巖砂頁巖互層，F(xiàn)32斷層糜棱巖及夾泥較厚，強(qiáng)度低，工程建成后進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固在地面向斷層部位鉆深孔，進(jìn)行固結(jié)灌漿，最大壓力2.0～3.0MPa。灌后經(jīng)檢測，變模明顯提高，大壩安全狀況得到改善1984龍羊峽大壩壩基花崗巖，F(xiàn)18、F73、F120等斷層破碎帶，規(guī)模較大，風(fēng)化嚴(yán)重部分置換，其他高壓水泥灌漿加固，最大灌漿壓力6.0MPa1985G4偉晶巖劈理帶，蓄水后也許拉裂進(jìn)行6.0MPa高壓水泥灌漿，再進(jìn)行環(huán)氧樹脂或聚氨酯化學(xué)灌漿1986銅街子大壩壩基玄武巖，C5層間錯(cuò)動帶及F3斷層等，為壩基抗滑穩(wěn)定重要控制面對灌漿部位先進(jìn)行30MPa高壓噴射沖洗，然后進(jìn)行3MPa壓力置換灌漿1987李家峽大壩壩基黑云母混合巖、角閃斜長片巖，河床巖體片剪發(fā)育受斷層切割，完整性差，力學(xué)強(qiáng)度低鋼筋混凝土封閉，6MPa高壓灌漿壓密1995二灘大壩壩基玄武巖，D-1、E-3、P2β0、P2β21巖體相對軟弱使用超細(xì)水泥進(jìn)行3.5MPa固結(jié)灌漿1996長江三峽升船機(jī)基巖閃云斜長花崗巖，f215等斷層巖體較破碎，風(fēng)化較嚴(yán)重先灌注濕磨水泥漿，最大壓力5.0MPa，在高壓水泥灌漿后再進(jìn)行環(huán)氧樹脂化學(xué)灌漿5巖溶地層灌漿自從烏江渡水電站建設(shè)成功以來，我國已在巖溶地層修建了越來越多的高壩，積累了較多的施工經(jīng)驗(yàn)。巖溶地層的灌漿與非巖溶地層的灌漿，除一般工藝基本相似外，尚有某些重要的特點(diǎn)。5.1 巖溶地層灌漿的特點(diǎn)與非巖溶地層的灌漿相比較，巖溶地層灌漿有如下某些特點(diǎn)：（1）地質(zhì)條件復(fù)雜，灌漿前常常不也許將施工區(qū)的地質(zhì)狀況勘探得十分詳盡，因而在施工過程中往往會發(fā)現(xiàn)多種地質(zhì)異常，設(shè)計(jì)和施工就要及時(shí)變更調(diào)整。（2）施工技術(shù)較為復(fù)雜。施工、勘探、試驗(yàn)三者并行的特點(diǎn)更突出，規(guī)定施工人員有豐富的經(jīng)驗(yàn)。（3）灌漿工程量一般較大，水泥注入量很大，工程費(fèi)用較高。這些量在施工完畢此前常常不也許估計(jì)得很準(zhǔn)，因此必須留有余地。5.2巖溶地層灌漿的技術(shù)要點(diǎn)（1）充足運(yùn)用勘探孔、先導(dǎo)孔和灌漿孔資料對巖溶成因、發(fā)育規(guī)律、分布狀況、巖溶類型以及大型溶洞的規(guī)模尺寸理解清晰，只有狀況明，方能措施對。（2）對已經(jīng)揭發(fā)的溶洞，盡量清除充填物，回填混凝土，也可以回填毛石、塊石或碎石，并作回填灌漿和固結(jié)灌漿。湖南江埡水庫帷幕灌漿發(fā)現(xiàn)廳堂式大溶洞，通過在地面鉆大口徑孔灌注混凝土；我國云南五里沖水庫在施工過程中發(fā)現(xiàn)特大溶洞群，為此在帷幕軸線上開挖殘留巖體，清除沖填物，澆筑了一道長59m、高100.4m、厚2m～2.5m的地下混凝土防滲墻（詳見本章第十一節(jié)）。（3）認(rèn)真灌好Ⅰ序孔。雖然在強(qiáng)巖溶地區(qū)，除了溶蝕裂隙、洞穴發(fā)育的地段以外，大部分完整或較完整的石灰?guī)r透水性很弱。如以雙排孔帷幕計(jì)，僅占工程量1/8的先灌排I序孔所注入的水泥量一般為注入總量的50%～80%。因此在施工初期要有足夠的物資和技術(shù)準(zhǔn)備。（4）恰當(dāng)?shù)厥褂霉酀{壓力。在滲透通道暢通，注入率很大的孔段應(yīng)防止使用高壓力，防止?jié){液流失過遠(yuǎn)；但當(dāng)注入率減少到相稱小后來，則必須盡早升高到設(shè)計(jì)最大灌漿壓力。（5）對于巖溶帷幕灌漿，一般不需要進(jìn)行裂隙沖洗。實(shí)踐和理論研究表明，溶洞充填物質(zhì)通過高壓灌漿的擠壓密實(shí)，具有良好的滲透穩(wěn)定性，它和周圍巖體完全可以構(gòu)成防滲帷幕的一部分。5.3大滲漏通道的灌漿巖溶地區(qū)常常有大的裂隙通道，灌漿時(shí)如不采用措施，漿液會流失的很遠(yuǎn)，導(dǎo)致?lián)]霍。下列措施有助于限制漿液過遠(yuǎn)流失：（1）增長漿液濃度直至最濃級，減少灌漿壓力，限制注入率。烏江渡帷幕灌漿規(guī)定注灰量不小于10噸后來實(shí)行限流灌注。（2）當(dāng)濃漿、限流尚無效果，可采用限量和間歇灌注措施。烏江渡帷幕灌漿規(guī)定總注灰量超過20噸后來，可改為間歇灌漿。每灌入5噸水泥間歇一次，間歇時(shí)間4h～6h。（3）在水泥漿中摻入速凝劑，如水玻璃、氯化鈣等。為了節(jié)省灌漿材料，當(dāng)發(fā)現(xiàn)裂隙通道很大時(shí)，視狀況可以改灌水泥砂漿、黏土水泥漿、粉煤灰水泥漿等。上述措施均不能湊效時(shí)，可按5.4.1處理。5.4大型溶洞的灌漿溶洞的充填狀況不一樣。采用的措施也不盡相似。5.4.1無充填或半充填溶洞的灌漿對于沒有充填滿的溶洞，一般說來必須要將它灌注充斥。施工的目的是怎樣采用相對廉價(jià)的材料和便捷的措施。（1）發(fā)明條件，例如運(yùn)用已經(jīng)有鉆孔或擴(kuò)孔，或?qū)ｉT鉆孔，向溶洞中灌筑流態(tài)混凝土，也可以先填入級配骨料，再灌入水泥砂漿或水泥漿。鉆孔孔徑不適宜不不小于150mm，混凝土骨料最大粒徑不得不小于40mm，塌落度18cm～22cm。級配骨料的最大粒徑也不得不小于40mm。直至不能繼續(xù)灌入為止。（2）在上述工作的基礎(chǔ)上，掃孔灌注水泥砂漿、粉煤灰水泥漿或水泥粘土漿等，到達(dá)設(shè)計(jì)灌漿壓力而后改灌一般水泥漿液，直至到達(dá)規(guī)定的結(jié)束條件。許多工程都采用過這樣的措施。5.4.2充填型溶洞的灌漿有許多溶洞洞內(nèi)充斥了礫、砂、淤泥等，灌漿的任務(wù)重要是將這些松散軟弱物質(zhì)相對地固結(jié)起來，或在其間形成一道帷幕。在這樣的溶洞中灌漿就相稱于在覆蓋層中灌漿同樣，常會碰到鉆進(jìn)成孔的困難。（1）采用循環(huán)鉆灌法，縮短段長，泥漿固壁成孔，高壓灌漿。（2）穿過溶洞充填物，進(jìn)行高壓旋噴灌漿處理。烏江渡和其他某些工程均采用上述措施。5.5地下動水條件下的灌漿有的巖溶通道中存在流速很大的地下水流，它使灌入的漿液稀釋并隨水流走，輕則揮霍大量的灌漿材料，長時(shí)間達(dá)不到結(jié)束條件，嚴(yán)重影響灌漿效果；重則使灌漿無法進(jìn)行。碰到這樣的狀況首先要盡量地探明溶洞的特性、大小和地下水流速，有針對性地采用措施。5.5.1多種漿液對動水流速的適應(yīng)性根據(jù)地下水流速的大小，應(yīng)當(dāng)選用不一樣的漿液。多種漿液可適應(yīng)的最大流速見表2-6-11。表2.6.11多種漿液對動水流速的適應(yīng)性漿液種類灌漿工藝可灌最大流速（cm/s）濃水泥漿常規(guī)設(shè)備與工藝<0.15水泥黏土膏狀漿液混凝土拌和機(jī)攪漿，螺桿泵灌漿，純壓式<12級配料加黏土漿水力充填級配料，而后灌注黏土漿<12級配料加速凝水泥漿水力充填級配料，而后灌注雙液速凝漿動水下可瞬凝5.5.2級配料灌漿（1）如5.4.1所述，首先應(yīng)發(fā)明條件向溶洞或通道中填入級配料，根據(jù)地下水的流速所用級配料的粒徑應(yīng)當(dāng)盡量大某些，使用水力沖填，干填很輕易堵塞。一旦堵塞，要重新掃孔。級配料大小宜分開，先填大料，后填小料。（2）填料完畢后來，可進(jìn)行膏狀漿液或濃漿的灌漿。膏狀漿液的材料和配制可參見本章第二節(jié)。一般說來，級配料填妥后來，地下水已經(jīng)減速，灌漿就可以進(jìn)行。如仍有困難，可改灌速凝漿液，包括雙液漿液。5.5.3膜袋灌漿膜袋灌漿是中國水利水電科學(xué)研究院和貴陽勘測設(shè)計(jì)研究院研制的處理地下動水灌漿難題的一項(xiàng)專利技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)的大意是：（1）充足探明地下滲水通道或溶洞的位置、形態(tài)、大小和地下水流量流速；（2）向溶洞或通道鉆孔，通過鉆孔向其中下設(shè)特制的、大小與溶洞通道相適應(yīng)的膜袋；（3）向膜袋中注入速凝漿液。這一措施已在廣西某工程使用成功。6灌漿工程質(zhì)量檢查灌漿工程是隱蔽工程，灌漿施工過程是特殊過程，其工程質(zhì)量不能進(jìn)行直觀地和完全的檢查，質(zhì)量缺陷常常要在運(yùn)行中方能真正暴露出來。保證灌漿工程質(zhì)量最佳的措施就是搞好施工過程質(zhì)量，嚴(yán)格工藝過程，加強(qiáng)對工序質(zhì)量的檢查。另首先，灌漿工程的質(zhì)量（效果）除受施工質(zhì)量的影響之外，也還取決于地質(zhì)條件的適應(yīng)性和設(shè)計(jì)方案的對的性。因此在灌漿施工過程中，施工、監(jiān)理和設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)親密配合，掌握狀況，發(fā)現(xiàn)問題，必要時(shí)及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)，改善工藝，保證設(shè)計(jì)方案和施工工藝的針對性和有效性，獲得工程的優(yōu)良效果。6.1帷幕灌漿質(zhì)量檢查6.1.1帷幕灌漿質(zhì)量檢查的原則（1）檢查項(xiàng)目帷幕灌漿工程的質(zhì)量應(yīng)以檢查孔壓水試驗(yàn)成果為主，結(jié)合對施工記錄、成果資料和檢查測試資料的分析，進(jìn)行綜合評估。（2）檢查孔的布置帷幕灌漿檢查孔應(yīng)在分析施工資料的基礎(chǔ)上布置在下述部位：①帷幕中心線上；②斷層、巖體破碎、裂隙發(fā)育、強(qiáng)巖溶等地質(zhì)條件復(fù)雜的部位；③末序孔注入量大的部位；④鉆孔偏斜過大、灌漿過程不正常等經(jīng)分析資料認(rèn)為也許對帷幕質(zhì)量有影響的部位。檢查孔的方向一般與灌漿孔相似，也有采用與灌漿孔交叉布置的（圖2-6-13）?？偟膩碚f，灌漿工程的檢查孔布置不完全是“隨機(jī)取樣”的措施，而是故意選擇在地質(zhì)條件較差和灌漿質(zhì)量有疑問的部位，因此其檢查成果是偏于安全的。同步，這些檢查孔還是補(bǔ)充灌漿孔，假如這些部位的灌漿質(zhì)量尚不能完全滿足設(shè)計(jì)規(guī)定，那么，通過檢查孔補(bǔ)充灌漿后來，就起到了加強(qiáng)作用。假如檢查孔的合格率低得諸多，那就應(yīng)當(dāng)深入研究原因，加密布孔或調(diào)整工藝。這一原則也合用于固結(jié)灌漿和其他灌漿工程。（3）檢查數(shù)量和時(shí)間帷幕灌漿檢查孔的數(shù)量規(guī)定為帷幕灌漿孔數(shù)的10%左右，重要和地質(zhì)復(fù)雜的工程可多一點(diǎn)，例如長江三峽工程有的地段檢查孔數(shù)量到達(dá)灌漿孔的15%～20%，一般的和地質(zhì)條件好的可少一點(diǎn)。但一種壩段或一種單元工程內(nèi)，至少應(yīng)布置一種檢查孔。帷幕灌漿進(jìn)行檢查孔壓水試驗(yàn)的時(shí)間應(yīng)在該部位灌漿結(jié)束7～14d后來。在工程實(shí)踐中由于工期緊迫也有提前某些時(shí)間的。6.1.2檢查孔施工（1）施工程序檢查孔施工可采用三種措施：①自上而下分段鉆孔，采用巖芯，分段安裝灌漿塞進(jìn)行壓水試驗(yàn)；一段完畢后來再接著進(jìn)行下一段鉆進(jìn)、取芯、壓水……直至終孔，然后由孔底自下而上分段灌漿，封孔。②與①做法基本相似，但每段壓水試驗(yàn)之后即進(jìn)行灌漿，直至終孔。③一次鉆進(jìn)到孔底，然后使用雙灌漿塞分段進(jìn)行壓水試驗(yàn)，最終自下而上分段灌漿。在實(shí)際工程中，①、②種措施均有應(yīng)用，③法使用較少。（2）采用巖心巖心是地質(zhì)資料的重要物質(zhì)憑據(jù)，帷幕灌漿檢查孔應(yīng)當(dāng)采用巖芯。施工單位應(yīng)制定一套必要的、保證檢查孔取心有最高采用率的技術(shù)措施。應(yīng)使用雙管單動取心鉆具進(jìn)行檢查孔的取心，除原始地層較完整的狀況外一般不應(yīng)使用一般鉆具對檢查孔取心。操作人員應(yīng)從巖心管中小心地取出巖心，并按對的的方位放置在巖心箱內(nèi)。每個(gè)回次巖心的末端應(yīng)用巖心牌作出標(biāo)識，表明深度和采用巖心的長度、巖芯塊數(shù)。巖心要做地質(zhì)描述，繪制鉆孔柱狀圖，尤其要把地質(zhì)缺陷的位置、裂隙的產(chǎn)狀和發(fā)育程度、水泥結(jié)石充填的狀況詳細(xì)記錄下來。經(jīng)典巖芯應(yīng)當(dāng)留有照片資料。巖芯至少應(yīng)保留到工程驗(yàn)收后來。（3）壓水試驗(yàn)檢查孔壓水試驗(yàn)在試段鉆進(jìn)完畢，鉆孔沖洗潔凈后來即可進(jìn)行。不要進(jìn)行裂隙沖洗。試驗(yàn)按《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》附錄A執(zhí)行，本章第四節(jié)也有論述。一般狀況下可采用單點(diǎn)法。由于一般帷幕灌漿檢查孔的透水率都很小，試驗(yàn)中水流處在層流狀態(tài)，單點(diǎn)法與五點(diǎn)法的成果是一致的。壓水試驗(yàn)使用的壓力：對于中低壩，一般為1.0MPa并不不小于該部位灌漿壓力的80%；對于壩高不小于100m的高壩，其河床部位帷幕檢查孔的壓水試驗(yàn)壓力可為1.5H（H為帷幕所在部位的壩前水深）并不不小于2.0MPa。壓水試驗(yàn)的段長一般與灌漿施工保持一致，一般采用5m?？卓诜忾]法的孔口段也可以采用5m，即對應(yīng)于3個(gè)灌漿段。由于檢查孔是布置在帷幕的中心線上，因此這樣檢查得出的是半帷幕的防滲性能。（4）封孔質(zhì)量檢查針對有些工程部分封孔質(zhì)量不好的狀況，《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》制定了應(yīng)對灌漿孔封孔質(zhì)量進(jìn)行抽樣檢查的規(guī)定。檢查措施為對已封孔的灌漿孔沿原孔鉆孔取芯，取出的水泥結(jié)石芯樣應(yīng)當(dāng)持續(xù)、密實(shí)或比較密實(shí)。取樣的數(shù)量規(guī)范未作詳細(xì)規(guī)定，應(yīng)視施工狀況而定，施工過程控制比較嚴(yán)格的工程可以少作。（5）灌漿與封孔帷幕幕體范圍內(nèi)的檢查孔完畢檢查任務(wù)后應(yīng)按（1）所述程序進(jìn)行灌漿、封孔，帷幕線以外測試孔可直接封孔。6.1.3其他檢查試驗(yàn)對于大型工程或復(fù)雜地層的灌漿試