帷幕灌浆试验报告

目录

一、灌浆试验的目的和任务 ............................................................................................. - 1 - 二、灌浆试验的依据 ........................................................................................................ - 1 - 三、地质条件 ................................................................................................................... - 1 - 四、孔位布置 ................................................................................................................... - 1 - 五、固结灌浆试验施工 .................................................................................................... - 2 - 5.1 施工次序 .................................................................................................................... - 2 - 5.2施工工艺流程 .............................................................................................................. - 2 - 5.3固结试验孔各工序施工方法 ....................................................................................... - 3 - 5.3.1钻孔 .......................................................................................................................... - 3 - 5.3.2裂隙冲洗和压水试验 ................................................................................................ - 3 - 5.3.3灌浆 .......................................................................................................................... - 4 - 六、试验成果分析 ............................................................................................................ - 6 - 七、试验成果评价 ............................................................................................................ - 9 -

XXX水电站厂房土建及金属结构安装工程

帷幕灌浆试验报告

一、灌浆试验的目的和任务

（1）论证采用帷幕灌浆方法进行坝基处理在技术上的可行性、效果上的可靠性和经济上的合理性。

（2）了解坝基岩石的可灌性，主要分析灌浆各序孔及检查孔的单位注入量和透水率的降低程度，为制定质量检查验收标准提供依据。

（3）推荐合理的施工程序、良好的施工工艺、合适的灌浆材料和最优的浆液配合比。 （4）提供孔距、排距、深度、灌浆压力等参数，并提出灌浆机械设备建议等，作为进行固结灌浆设计、编制施工技术要求等的依据。 二、灌浆试验的依据

（1）施工图纸《厂房帷幕灌浆布置图》沅桃-厂房-3-04-01~04； （2）沅水桃源水电站厂房土建及金属结构安装工程施工投标文件； （3）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DLT5148-2001； （4） 设计项目下发的关于《主体工程水泥灌浆施工技术要求》。 三、地质条件

帷幕灌浆试验段选在桩号CHO-044.000~CH0-018.000、CZO+000.000~CZO-022.5001#机进水口左侧部位，结合生产性试验。该段的地层岩性以砂质泥岩、粉砂岩为主，岩体强度较低，遇水软化、失水崩解特性明显，混凝土底板平均为3.5m，底板高程为EL11.93m。 四、孔位布置

帷幕灌浆孔按单排孔布置，孔距 2.5 m，共布置12个孔，孔深为入岩8.0m，孔位布置详见孔位布置图。

河水流向

（6单元试验段）帷幕灌浆孔位布置图

LCM000'

CH0-044.000CH0-042.500CH0-041.500

WJ-1

LCM094

LCM095

LCM096

LCM097

1#机进水口

LCM098

LCM099

LCM100

WJ-2

LCM101

LCM102

LCM103

LCM104

CH0-018.000

CZ0-022.500

孔口高程：EL11.93

CZ0-000.000

五、帷幕灌浆试验施工 5.1 施工次序

帷幕灌浆施工次序为：先导孔→Ⅰ序孔→Ⅱ序孔→Ⅲ序孔→检查孔。在邻近的各一序孔相应各段灌浆结束之前，不得进行二序孔各段的钻孔。

先导孔结合Ⅰ序孔布设，具体先导孔孔位由监理工程师确定。 5.2施工工艺流程

单孔施工工艺为：混凝土中预埋定位管（Φ110mmPVC）→按设计孔位放孔、安装调平钻机→ 第一段钻孔（用Φ59mm金刚石钻头沿预埋管钻穿砼并钻入基岩3.0m）→冲孔压水→灌浆→第二段钻孔（基岩5.0m）→冲洗及压水试验→灌浆→检查是否需加深钻孔→孔口封闭灌浆。

先导孔：混凝土中预埋定位管（Φ110mmPVC）→按设计孔位放孔、安装调平钻机→ 第

一段钻孔（用Φ75mm金刚石钻头沿预埋管钻穿砼并钻入基岩3.0m）、取芯→冲孔压水试验→灌浆→第二段钻孔（基岩5.0m）、取芯→冲洗及压水试验→灌浆→检查是否需加深钻孔→孔口封闭灌浆。

检查孔：混凝土中预埋定位管（Φ110mmPVC）→按设计孔位放孔、安装调平钻机→ 第一段钻孔（用Φ75mm金刚石钻头沿预埋管钻穿砼并钻入基岩3.0m）、取芯→冲孔压水试验→灌浆→第二段钻孔（基岩5.0m）、取芯→冲洗及压水试验→灌浆→检查是否需加深钻孔→孔口封闭灌浆。

基础帷幕钻至设计孔深后，如终孔段灌前透水率≥5Lu，报现场监理工程师，加深钻孔。

5.3帷幕试验孔各工序施工方法 5.3.1钻孔

在浇筑时，根据设计图纸在混凝土中预埋Φ110mmPVC管。 采用地质回转钻机和金刚石钻进工艺钻孔，清水做冲洗液。

钻孔孔径：先导孔、检查孔各段采用Φ75mm卡塞压水、灌浆。一般帷幕灌浆孔第一段Φ110mm，以下各段采用Φ59mm。

孔位：按测量控制点和设计图纸准确定位，孔位允许偏差不大于10cm。

孔向：钻孔必须保证孔向和倾角的准确。灌浆孔段在钻孔结束时进行孔斜测量，终孔孔底偏差值不超过孔深的1.5％。

孔深：按设计图纸执行。孔深误差均不大于20cm。

对先导孔、检查孔取芯进行编录描述，其它部位的钻孔应做详细的记录，包括钻进速度、卡钻、落钻等钻孔中出现的异常情况。 5.3.2裂隙冲洗和压水试验

采用钻孔冲洗和压力水冲洗。每段钻孔结束后，停止回转，压水可结合裂隙冲洗进行，压力为灌浆压力的80％，该值若大于1MPa时，采用1MPa，直至回水变清延续10min为止。如遇大的断层或裂隙，冲洗要求及措施由工程师决定。

先导孔、检查孔压水试验采用三点五段法，其他灌浆孔段均采用单点压水。灌浆孔压水试验装置采用孔口封闭器，检查孔、先导孔压水试验采用栓塞分段压水（压力分级根据

监理工程师确定）。

压入流量稳定标准：在稳定的压力下。每5min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。 压水试验压力为灌浆压力的80%，若该值大于1MPa时，采用1MPa。 5.3.3灌浆 （1）原材料

水：灌浆用水应符合拌制砼用水要求，水的温度不得高于40℃。

水泥：灌浆采用普通硅酸盐水泥，强度等级P.042.5，符合GB-175-1999质量标准，受潮结块的水泥不得使用。

灌浆浆液采用纯水泥浆，使用高速搅拌机拌制，搅拌时间不少于30s，浆液使用前过筛，自制备至用完的时间小于4h。 （2）灌浆方法

灌浆孔采用孔口封闭、自上而下孔内循环分段灌浆方法。灌浆射浆管距孔底不大于50cm。帷幕灌浆接触段采用常规的阻塞灌浆法施工，第2段及以下各段采用小孔径、孔口封闭、自上而下分段、孔内循环灌浆的方法进行。 （3）灌浆段长和灌浆压力

灌浆段长划分见表5-1。

试验段钻孔段长划分表 表5-1

灌浆压力见表5-2。

试验段分序与灌浆压力表 表5-2

先导孔压力见表5-3。

试验段先导孔压力表 表5-3

施工中灌浆孔严格的按照分序加密的原则进行灌浆，即先Ⅰ序后Ⅱ序再III序。 （4）浆液比级的选择与控制

灌浆浆液采用纯水泥浆，浆液水灰比采用5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.5∶1六个比级，浆液比级的变换按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T 5148-2001）中的6.5.6条执行。

开灌比级根据各段灌前的单点压水成果配制，吸水量小时用稀浆，吸水量大时用浓浆。具体开灌水灰比按监理工程师的指令执行。 （5）灌浆结束和封孔

灌浆结束标准为该段在最大设计压力下，注入率不大于1L/min，继续灌注60min，可结束灌浆。封孔采用“全孔灌浆封孔法”，具体技术要求按DL/T5148-2001规范执行。 （6）特殊情况的处理方法

①灌浆过程中，灌浆压力或注入量突然改变较大时，立即查明原因，采取措施处理。 ②灌浆过程中，如发现冒浆、漏浆时，根据具体情况可采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌注等方法处理。

③III序灌浆孔若终孔段单位注入水泥量大于50kg/m时，需加深1段（5m），若大于100kg/m时，需加深2段，若加深仍超过此标准，则再加深1段，最多可加深4段。

④III序灌浆孔中，凡单孔平均注入水泥量大于50kg/m者，其相邻两侧各1m位置增加个灌浆孔进行加密。加密孔的施工，安排在钻灌单元长度内的I、II、III序孔全部施工完毕后再进行施工。

⑤灌浆工作连续进行，如因故中断尽早恢复灌浆，恢复灌浆时，使用开灌水灰比的浆液灌注，如注入率与中断前相近可改用中断前水灰比的浆液灌注。如恢复灌浆后，注入率较中断前减少很多，且在短时间内停止吸浆，报告监理等有关单位，作为事故孔补孔灌浆处理。

（7）抬动观测

抬动孔施工工艺为：钻孔千分表安装观测封孔，抬动孔根据监理指示结合Ⅰ序孔布置。

在灌浆过程中安排专人严密监视抬动装置千分表的变化情况，在抬动值＜100μm时，灌浆压力的升压过程按灌浆压力与注入率的协调控制；在抬动值接近80μm时，灌浆升压过程严格控制注入率小于10L/min，如果抬动值不再上升，逐级升压，否则停止升压；在抬动值超过100μm时，停止灌浆，待凝8h后扫孔复灌。 5.4灌浆质量检查

该试验部位灌浆结束14d后，进行压水试验检查，压水合格标准：透水率≤5Lu。接触段及下一段的透水率合格率为100％；其余各段透水率的合格率不小于90％；不合格试段的透水率不大于设计规定值的150％，且不合格试段的分布不集中。

检查孔布置原则，一般布置在地质条件不良的地段，或根据现场地质条件布置在透水率较大的孔附近，按照灌浆总孔数的10%布置，至少一个单元布置一个，由监理工程师指定布置在两个帷幕灌浆孔之间。

试验部位灌浆工作全部结束以后，孔口管均割平、清除现场内所有废弃物，使场地恢复施工前的原貌。 六、试验成果分析 6.1试验成果资料分析

该试验段从2011年11月26日开始施工，至11月30日结束，共计施工5日。完成试验孔12个，灌浆段长96.00m，注入灰量930.10Kg，平均单耗,9.69Kg/m。详见表5-1

根据灌浆成果资料分析，一序孔灌前透水率平均值为10.15Lu，二序孔灌前透水率平均值为5.94Lu，三序孔灌前透水率平均值为2.24Lu，检查孔透水率平均值为2.43Lu。三序孔比二序孔降低了62.3%，二序孔比一序孔降低41.5％，检查孔透水率均<5.Lu；从单位注入量来看，一序孔平均单位注入量为15.13kg/m，二序孔平均单位注入量为10.58kg/m，三序孔平均单位注入量为4.80kg/m，三序孔比二序孔降低了54.6%，二序孔比一序孔降低30.1％。说明灌浆符合随灌浆次序的增加，注入率降低的规律。详见表6-2、表6-3。

试验段灌浆成果表 表6-1

试验段各孔段透水率频率分布表 表6-2

试验段各孔段单位注灰量频率分布表 表6-3

试验段检查孔压水试验表表 表6-4

试验段检查孔透水率及单位注灰量表 表6-5

根据试验区各孔段透水率频率统计资料分析，试验段Ⅰ、Ⅱ序孔灌前透水率出现大于5Lu的现象，所以检查孔加深两段检查灌后透水率情况，灌后检查孔各段透水率均小于5Lu，透水率较灌前明显减小，灌浆效果良好。

灌浆试验区内所进行的试验性灌浆，即作为将来正式帷幕灌浆的一个组成部分，检查孔检查试验区已达到设计帷幕灌浆标准，试验区范围内不再进行第二次灌浆。 6.2抬动观测分析

由于抬动观测是在灌浆过程中进行，为保证灌浆质量，抬动观测压力结合灌浆压力确

定，根据试验区帷幕灌浆前后抬动观测进行评价，抬动观测值为0，未出现抬动变形现象，不会引起岩体变形，不影响后续施工工作，灌浆压力可作为后期灌浆施工依据。

七、试验成果评价

帷幕灌浆施工工艺及施工程序经过几十年的发展，到现在已经很完善。从本次帷幕灌浆试验来看，设计图纸所示的灌浆孔布置合理，根据各序孔平均单位注入量的变化情况分析，压水试验检查达到了设计标准≤5Lu，孔、排距、三序施工合理。

各施工工序之间衔接紧密、有序。灌浆材料及浆液浓度选用合理。

从透水率情况来看，Ⅰ、Ⅱ孔透水率均大于5Lu，因此根据设计要求，后期灌浆对透水率大于 5Lu的孔进行加深，直至透水率小于5Lu。

附件： 1． 2． 3． 4． 5． 6． 7．

固结灌浆成果一览表 固结灌浆分序统计表 固结灌浆综合统计表 固结灌浆完成情况统计表 各次序孔透水率频率曲线图 各次序孔单位注入量频率曲线图 固结灌浆平面布置图