固結灌漿(專項試驗方案)

1、目 錄一.灌漿試驗目的、任務1二.灌漿試驗依據(jù)2三.固結灌漿試驗場地的選擇和布孔23.1工程地質概述23.2試驗場地的選擇33.3試驗孔的布置33.4試驗目的43.5 施工工期4四.固結灌漿試驗44.1灌漿試驗參數(shù)的選擇：44.2灌漿試驗施工步驟、工藝流程54.3灌漿試驗施工使用的主要機械設備及人員：5五、鉆孔65.1鉆孔施工（地質鉆機）65.2鉆孔保護65.3鉆孔的沖洗65.3.1 鉆孔沖洗及裂隙沖洗65.4壓水試驗65.5鉆孔的灌漿試驗75.5.1試驗孔灌漿方法75.5.2檢查孔封孔方法7六. 灌漿材料、制漿和灌漿設備76.1水泥76.2水76.3摻合料76.4灌漿設備和機具7七、灌漿監(jiān)測

2、設備及手段87.1抬動觀測儀監(jiān)測8八.特殊情況處理9九.質量檢查9十.施工質量、安全保證措施1011.1施工質量保證措施1011.2施工安全保證措施1111.3文明施工施工措施11十一.施工進度計劃11十二.提交試驗報告11固結灌漿試驗專項方案一.灌漿試驗目的、任務1.1工程概況龍峽水庫工程位于重慶市城口縣境內的石溪河中上游，水庫壩址位于厚坪鄉(xiāng)場上游場口公路橋以上約190m處，距城口縣城約47km。有城口縣城至厚坪鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路從三級跌（余）水電站經過。龍峽水庫工程是以城鄉(xiāng)供水和農業(yè)灌溉為主，兼有發(fā)電等綜合利用功能的中型水利工程。工程主要由水庫樞紐、電站工程和渠系工程三部分組成。攔河大壩采用埋石混凝

3、土重力壩，最大壩高為51.5m，三級跌（余）水電站裝機容量21000kW+24000kW+23000kW。壩址以上控制集雨面積為62km2，水庫正常蓄水位1292.0m，相應庫容992萬m3，水庫總庫容1061萬m3。大壩固結灌漿范圍大壩壩基、左右岸壩肩和護坦，固結孔共343個，鉆孔進尺約2561m。1.2.固結孔布置及要求龍峽水庫大壩樞紐工程固結灌漿共分6個區(qū)（A、B、C、D、E、F），共布置343個，呈方形布置，其中（A、B、C、D、F）區(qū)，固結孔間距為3.5和4m，排距均為4m，深度5m。位于右壩肩7#、8#兩壩段（E區(qū)）F2斷層破碎影響帶的固結灌漿孔加深、加密。孔間、排距為2.5m，孔

4、深6m?？讖綖?8-76mm，孔位傾角：向上游傾斜15，成孔偏差不大于10cm。并根據(jù)現(xiàn)場施工巖層滲透性地質條件，上報監(jiān)理及建設單位現(xiàn)場踏勘，決定是否增加補灌漿孔。根據(jù)設計要求龍峽水庫大壩固結灌漿必須在有壓重的情況下進行，壩基（A區(qū)、C區(qū)、D區(qū)、E區(qū)、F區(qū)）處混凝土壓重厚度不小于2m，根據(jù)施工進度計劃，為保證工期，安全度汛，根據(jù)報告單13號將A區(qū)固結灌漿壓重厚度提高至1244m。B區(qū)處混凝土壓重厚度為1.5m，其他各區(qū)固結灌漿均在混凝土壓重不小于2m的情況下施工。固結灌漿采用從上下游向中間加密的方法施工。1.3本次固結灌漿試驗的目的在于驗證設計提出的各項灌漿參數(shù)和施工工藝的合理性與可行性，探索

5、巖體及各類構造帶的可灌性，檢驗灌漿效果。通過試驗灌漿，調整、改進和完善固結灌漿設計參數(shù)。具體任務如下：（1）論證固結灌漿在技術上的可行性、效果上的可靠性、經濟上的合理性；（2推薦合理的施工程序、良好的施工工藝、合宜的灌漿材料、最優(yōu)的漿液配合比；（3）提供有關的技術數(shù)據(jù)，如孔距、排距、固結孔灌漿深度、灌漿施工定額資料、選定灌漿壓力、提出灌漿機械設備意見等，作為編制大壩基巖灌漿施工組織設計和施工技術要求文件的依據(jù)。（4）通過檢查孔做巖體波速，確定固結灌漿合格標準；（5）提供灌漿段單位注入水泥量（kg/m）。二.灌漿試驗依據(jù)2.1壩基灌漿部分施工設計圖紙及說明。2.2水工建筑物水泥灌漿施工技術規(guī)范（

6、SL62-94）2.3水工建筑物水泥灌漿施工技術規(guī)范（DL/T5124-2001）2.4水利水電工程鉆孔壓水試驗規(guī)程（SL31-2003）2.5水利水電工程鉆探規(guī)程（SL291-2003）2.6水利水電建設工程驗收規(guī)程（SL223-2008）2.7設計提供的灌漿試驗技術要求三.固結灌漿試驗場地的選擇和布孔3.1工程地質概述左壩肩為寒武系上統(tǒng)三游洞群(3sn2)白云巖，右壩肩發(fā)育傾向右岸偏下游的f2斷層，受f2斷層的切割影響，f2斷層面以下巖性為三游洞群(3sn2)白云巖，f2斷層面以上壩肩受力范圍內巖性為奧陶系下統(tǒng)分鄉(xiāng)組(O1f)白云巖薄層頁巖。重力壩可完全避開右岸下游的大灣組頁巖。巖層產狀：

7、走向N71W，傾向SW，傾角86，巖層傾角較陡，近于直立，為橫向河谷。右壩肩1888m高程發(fā)育f2逆推斷層，斷層產狀：走向N14W，傾向SW，傾角35，斷面傾向右岸偏下游。主要發(fā)育三組：（1）N2030E/SE3752，大致平行岸坡。裂面較平直，局部有轉折，裂面微有起伏，鐵銹浸染。延伸長度短，一般0.30.8m，多閉合；（2）N6070E/SE1214，緩傾下游偏左岸，局部彎曲。裂隙張開度一般220mm，裂面略有起伏，延伸長度短，一般0.10.4m；（3）N7080W/NE或SW8590，傾向上游，膠結較好，為層間裂隙。一般閉合，延伸較長。根據(jù)右岸平洞勘探揭示，右壩肩發(fā)育的L4裂隙，走向N26

8、E，傾向SE，傾角52，平行岸坡，傾向坡外，為強、弱卸荷帶的分界，屬卸荷裂隙。裂面平直，部分閉合，局部張開，裂隙充填方解石脈，斷續(xù)夾泥，裂隙寬約5-20cm。L4裂隙屬卸荷裂隙，L4裂隙影響壩肩穩(wěn)定， 3.2試驗場地的選擇由于試驗段的地質情況需具有代表性，且兼顧有不利地質條件的地段。擬定在各壩段設置試驗孔，待混凝土澆筑至壓重高程后開始進行實驗，具體孔位由現(xiàn)場監(jiān)理工程師指定。3.3試驗孔的布置 （1）本次固結灌漿試驗段鉆孔深度為入巖5.0m，間距為3.5m，排距4m，孔徑為不小于38mm。（2）灌漿試驗孔為向上游傾斜15，固結灌漿試驗孔分三序布置。本工程固結灌漿共分為6個區(qū)，即A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)、

9、D區(qū)、E區(qū)、F區(qū)。壩基A區(qū)劃分為110個孔，11個單元，護坦B區(qū)劃分為42個孔，5個單元；左岸C區(qū)劃分為56個孔，6個單元，右岸D區(qū)劃分為80個孔，8個單元；右岸壩肩斷層E區(qū)劃分為40個孔，4個單元，右岸壩肩F區(qū)劃分為15個孔，2個單元，共計36個單元。灌漿孔遵行環(huán)間分序環(huán)內加密的原則。（3）在砼強度達到70%后進行鉆孔作業(yè)；（4）本次試驗孔擬定在A區(qū)布置，布置試驗孔18個。檢查孔2個詳見試驗孔布置圖（6）灌漿施工程序：我項目部在所有灌漿施工前嚴格按照施工圖紙精確放樣，將孔位進行統(tǒng)一編號和編序，并用油漆標識出來，嚴格按照：放樣布孔鉆孔序孔施工序孔施工序孔施工質量檢查；檢查孔應按規(guī)范要求處理。（

10、7） 透水率壓入量穩(wěn)定標準：在穩(wěn)定的壓力下，每5min鐘測讀一次壓入量。連續(xù)四次讀數(shù)中最大值與最小值之差小于最終值的10%，或最大值與最小值之差小于1L/min時，本階段試驗即可結束，取最終值作為計算值。采用單點壓水試驗成果計算，壓水試驗成果以透水率q表示，單位為呂榮(Lu)。定義為：壓水壓力為1MPa時，每米試段長度每分鐘注入水量為1L時，稱為1Lu。若壓水壓力小于1MPa時，按直線延伸方式換算。 式中 q透水率 ，Lu Q壓入水流量，L/min P作用于試驗段內的全壓力，MPa L試驗段長度，m （8）試驗孔質量檢查采用單點壓水試驗方法，合格為:透水率不大于5Lu。3.4試驗目的為驗證設計

11、提出的各項目灌漿施工技術參數(shù)在實際壩址區(qū)域施工的可行性和灌漿效果能否達到預期目標指標，確定最終指導施工的固結灌漿的施工工藝及參數(shù)。灌漿試驗結束后，使壩基固結灌漿巖體達到設計要求。3.5 施工工期根據(jù)施工總進度的要求及氣候條件的影響，我部擬于2015年10月01日開始施工，2016年10月30日結束施工。各區(qū)試驗施工時間安排檢查1提交報告待凝鉆孔灌漿設備人員進場25463 1d2d3d-7d1d1d四.固結灌漿試驗4.1灌漿試驗參數(shù)的選擇：孔深、孔徑、孔距、壓力、漿液配合比的參數(shù)值。(1) 孔深：入巖5m和6m；(2) 孔徑： 76mm； (3) 孔距：間排距3.5、4和2.5m；(4)段長、壓

12、水及灌漿壓力灌漿段圍巖長度不大于6m時單孔全段一次性灌注完成。沖水壓力為灌漿壓力的80%但不大于1MPa。5m段灌漿壓力0.3 0.9MPa；6m段灌漿壓力0.50.9MPa。(5)灌漿漿液水灰比采用3：1、2：1、1：1、0.6：1或O.5：1四個比級。漿液配比表 配比每缸制漿量（L）每缸配合比（kg/缸）理論比重g/cm3水（kg）水泥（kg）3：1166.7150501.202：1116.6100501.291：1200.01501501.520.6：1186.71202001.710.5：1166.71002001.804.2灌漿試驗施工步驟、工藝流程固結灌漿試驗施工的步驟：鉆孔灌漿根

13、據(jù)分序加密的原則，按三序進行，先鉆灌序孔，后鉆灌序孔，最后序孔。待全部灌漿試驗孔完成3天后再進行固結檢查孔施工，其試驗步驟和工藝流程見下圖。試驗步驟和工藝流程圖灌漿壓水試驗沖洗鉆孔布孔封孔孔檢查檢查報告站4.3灌漿試驗施工使用的主要機械設備及人員：灌漿設備及人員一覽表序號名 稱規(guī) 格數(shù) 量備 注1地質鉆機1502臺自有2灌漿泵30KW2臺自有3高速攪拌機200L2臺自有4發(fā)電機100kw2臺自有5水泵5.5kw2臺自有6空壓機12m31臺自有序號工種單位數(shù) 量備 注1鉆工人42灌漿人23電工人14雜工人2合計人7五、鉆孔5.1鉆孔施工（地質鉆機）5.1.1鉆孔鉆進采用地質鉆或潛孔鉆實施。鉆孔過

14、程中采用壓力水沖孔。5.1.2同一區(qū)段內的同一次序孔可全部或部分鉆出后，再進行灌漿。也可單孔分序鉆進和灌漿。5.1.3施工中嚴格按照分序逐漸加密的原則進行施工，先鉆灌序孔，再鉆灌序孔，后序孔。最后鉆灌檢查孔。5.1.4鉆孔結束后會同監(jiān)理工程師進行檢查驗收，檢查合格并經監(jiān)理工程師簽認后，才進行下一道工序施工。5.1.5鉆機的安放、孔序、孔位、孔深、傾斜度等方面進行嚴格控制。5.2鉆孔保護需對所有鉆孔均進行妥善保護，直到驗收合格為止。5.3鉆孔的沖洗5.3.1 鉆孔沖洗及裂隙沖洗鉆孔結束后，采用風、水輪換進行沖洗，沖洗壓力：風壓采用10%20%灌漿壓力，并不大于0.5MPa；水壓采用80%灌漿壓力

15、，但不超過1.0MPa。沖洗至回清水后延續(xù)10min結束。裂隙沖洗方法：采用高低壓脈沖沖洗的方法，壓力為灌漿壓力的80%，但不超過1.0MPa。沖洗時間可至回水清潔時結束或不小于20min。串通孔按群孔阻塞，并聯(lián)沖洗的方式進行。5.4壓水試驗 灌前的壓水試驗按簡易壓水方式進行，壓水壓力為灌漿壓力的80%，但不超過1.0MPa，壓水20min，每5min測讀一次壓入流量，取最終值作為計算巖體透水率q值的計算值。 質量檢查孔使用單點法進行穩(wěn)定壓水試驗。 吸水量的穩(wěn)定標準：在設計壓力下，每5min測讀一次壓入流量，當試驗成果符合下列標準之一時，試驗工作即可結束，以最終流量讀數(shù)作為計算流量。、連續(xù)四次

16、讀數(shù)，其最大值與最小值之差小于最終值的10%。、其最大值與最小值之差小于1L/min。5.5鉆孔的灌漿試驗5.5.1試驗孔灌漿方法(1)采用全孔一次性灌注完成。開灌壓力為0.3aMpa。(2)基巖固結灌漿方式采用孔內循環(huán)灌漿灌漿法，射漿管安裝在距孔底50cm位置。(3)溶腔、溶洞段采用純水泥漿進行回填，特殊涌水段需添加外加劑（如水玻璃等）進行封堵。 （4）無特殊地質段的孔段，灌漿結束后待凝。5.5.2檢查孔封孔方法 在設計的檢查孔位置鉆孔、灌漿，采用測量巖體波速檢查，最后進行全孔低壓灌漿、封孔施工。六. 灌漿材料、制漿和灌漿設備6.1水泥 龍峽水庫大壩樞紐工程固結灌漿采用純水泥漿灌注，水泥采用

17、（華新P.0 42.5普通硅酸鹽水泥）。水泥細度通過80方孔篩的篩余量的5%,制漿前對灌漿材料按重量比進行稱量，稱量誤差應小于5%，水泥以整袋計（50Kg/袋），水量以水表讀數(shù)計，最后結束耗量變小，以漿桶容積測算計量。同樣，對于灌漿孔每分鐘的吸漿量，通過流量表每5分鐘記錄一次 。6.2水灌漿用水應符合拌制水工砼用水的要求，不含油污、淤泥等雜質，PH值及物質含量等符合規(guī)定要求，拌漿水的溫度應控制在540C。之間。6.3摻合料在施工中若遇特殊處理的圍巖而需摻入砂或其它摻合料時，摻合料的質量必須符合規(guī)定要求，摻入量通過試驗確定。6.4灌漿設備和機具(1)攪拌機的轉速和拌和能力，分別與所攪拌漿液類型、

18、灌漿泵的排漿量相適應，并保證了均勻、連續(xù)地拌制漿液。(2)灌漿泵性能容許工作壓力，均大于最大灌漿壓力的1.5倍，并有足夠的排漿量和穩(wěn)定的工作性能。(3)灌注純水泥漿液均采用了多缸柱塞式灌漿泵。(4)灌漿管路漿液流動通暢，并能承受1.5倍的最大灌漿壓力。(5)灌漿泵和灌漿孔口處均安有壓力表。使用壓力在壓力表最大標值的1/43/4之間。壓力表經常進行了檢定。壓力表與管路之間設有隔漿裝置。(6)灌漿塞和采用的灌漿方式、方法、壓力及地質條件能相適應。且具有良好的膨脹性和耐壓性能，在最大灌漿壓力下能可靠地封閉灌漿孔段，易于安裝和卸除。(7)所有灌漿設備維護保養(yǎng)良好，并有備用設備隨時更換，保證了灌漿過程的

19、正常和連續(xù)。七、灌漿監(jiān)測設備及手段7.1抬動觀測儀監(jiān)測灌漿時應加強觀察，避免出現(xiàn)抬動混凝土。由于壩基A區(qū)固結灌漿蓋重砼增加為6.5m，砼較厚，在設計壓力不會發(fā)生變形，因此不在進行砼變形觀測。在護坦及壩肩固結灌漿時應設置抬動變形，允許地基抬動變形小于300um.（1）抬動觀測孔孔徑為76mm，采用地質鉆機配金剛石鉆頭鉆孔，在灌漿試驗區(qū)內布置2個鉆孔，各安置1套抬動變形觀測裝置。 （2）在裂隙沖洗、壓水試驗及灌漿過程中，派專人進行抬動變形觀測并作記錄，抬動變形允許值照300m進行控制。當變形值接近變形允許值或變形值上升速度較快時，及時采取降低壓力措施。 （3）抬動變形觀測使用的千分表，使用前經過率

20、定，并經常檢查，確保其靈敏性和準確性。 （4）抬動變形觀測過程中，嚴格防止碰撞，保證在正常工作狀態(tài)下進行觀測，確保測試精度。（5）抬動觀測孔鉆孔深度為入巖6.0m及8.0m，以便準確測得變形抬動值，防止灌漿串漏對觀測裝置的影響。采用千分表在試驗孔沖洗、壓水、灌漿過程中進行抬動變形觀測。（6）灌漿工作結束后，按固結灌漿要求進行抬動觀測孔的灌漿回填。 八.特殊情況處理8.1灌漿過程中，發(fā)現(xiàn)冒漿漏漿，應根據(jù)具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿等方法進行處理。固結灌漿過程中發(fā)生串漿時，如串漿孔具備灌漿條件，可采用群孔并聯(lián)灌注，孔數(shù)不宜多于3個，并應控制壓力，防止混凝土面抬動。應

21、一泵灌一孔。否則應將串漿孔用塞塞住，持灌漿孔灌漿結束后。串漿孔并行掃孔、沖洗，而后繼續(xù)鉆進和灌漿。 8.2灌漿須連續(xù)進行，若本次試驗若因故中斷，可按照如下處理： (1)應及早恢復灌漿。否則應立即沖洗鉆孔，而后恢復灌漿。若無法沖洗或沖洗無效，則應進行掃孔，而后恢復灌漿。 (2)恢復灌漿時，應使用開灌比級的水泥漿進行灌注。如注入率與中斷前的相近，即可改用中斷前比級的水泥漿繼續(xù)灌注；如注入率較中斷前的減少較多，則漿液應逐級加濃繼續(xù)灌注。 (3)恢復灌漿后，如注入率較中斷前的減少很多，且在短時間內停止吸漿，應采取補救措施。九.質量檢查（1）固結質量檢查在灌漿結束7-10天內完成，以測定灌后巖體彈性波速

22、及分析巖體完整性成果為主，壓水試驗透水率為輔，檢查孔壓水試驗的采用單點法壓水。檢查孔數(shù)量不宜小于總灌漿孔數(shù)的5%。其孔位確定由監(jiān)理工程師、施工單位共同商定。（2）灌漿試驗孔全部結束后，待凝7d布打檢查孔，檢查孔布置原則，一般布置在地質條件不良地段，由建設單位、監(jiān)理及施工方商議決定布置在兩個灌漿孔之間。（3）打檢查孔用地質鉆機進行采取巖芯。送檢有資質質檢試驗單位（公司）檢測，出具試驗檢測報告，并與規(guī)范及設計要求標準進行對照檢查。（4）檢查孔壓水的壓力為灌漿壓力的80%，若該值大于1.0Mpa，則采用1.0Mpa。（5）壓水穩(wěn)定標準：在穩(wěn)定的壓力下，每5min測讀一次壓入流量。連續(xù)四次讀數(shù)中最大值

23、與最小值之差小于最終值的10%，或最大值與最小值之差小于1L/min時，本階段試驗即可結束，取最終值作為計算值，計算公式如下：q=Q/PL式中：q透水率（Lu）； Q壓入流量（L/min）； P作用于試段內的全壓力（Mpa）； L試段長度（m）。（6）檢查孔壓水合格標準：合格標準為85以上試段的透水率不大于設計規(guī)定，其余試段的透水率不超過設計規(guī)定值的150，且分布不集中。在設計規(guī)定壓力下，透水率不超過5Lu即為合格。根據(jù)以上試驗、檢查等數(shù)據(jù)，結合施工過程中發(fā)生的系列現(xiàn)象進行綜合分析，評價效果，從而得出各種施工建議參數(shù)報告監(jiān)理工程師審批。十.施工質量、安全保證措施11.1施工質量保證措施1、由有經驗的專業(yè)工程師負責本項目的施工，同時組建專業(yè)施工隊伍，建立施工質量檢查機構；每班都有技術員現(xiàn)場值班監(jiān)督檢查，執(zhí)行“三檢”制度，機長（班長）“一檢”，技術員“二檢”，質檢“終檢”的“三檢制”。按設計要求、技術規(guī)范及監(jiān)理工程師的指示施工；上道工序未完成，下道工序不得施工，使每道工序符合質量要求。2、開工前，做好技術交底與技術培訓工作，不合格者不得上崗，按崗位職責各負其責。3、灌漿設備及器材的性能要充分滿足灌漿的