10帷幕灌浆试验报告分解
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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,建基面高程 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孑L,拟选取先导孔ZW- -4、
ZW- -8、ZW- -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)»0 2 施工布置
见《帷幕灌浆及排水孔施工组织设计» 3 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)、I、、 m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0
灌浆孔布置详见《纵围帷幕灌浆及排水孔施工图( 3/6)»0 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 1:2 图1帷幕灌浆生产性试验施工流程图 3
3.2 钻孔 1、钻孔顺序: 本次试验孔钻孔顺序为:抬动观测孔-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①75mm、孔距为2.5〜3.0m。 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 5.0〜6.9.0m, 第六段钻进 2.0〜3.0m。 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-m-7、ZW- in-10、 ZW- m-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© 1 〃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。 4
⑴冲洗压力:冲洗水压采用 80%的灌浆压力,压力超过1MPa,则采用1MPa。
(2)裂隙冲洗至回水澄清后10min结束,且总的时间为30min,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 3〜5min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,即可结束,取最终值作为计算值。 压水试验成果按下式计算:
q 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 5
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5〜40 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》 (JGJ63-89 )的要求,拌和用水温度无 高于40 C。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 :
段次 建基面以下深度(m) 灌浆压力(Mpa) 1 0〜2 0.5 2 2〜4 0.7 3 4〜7 1.0
建基面以下深度与灌浆压力表 表1
灌浆采用孔口封闭灌浆法施工,射浆管距孔底不大于 0.5m。 6
4 7〜12 1.4 以下各段 >12 2.0
灌浆应尽快达到规定压力,但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
各种水灰比浆液加水加灰量见下表 2:
备注:外加剂的用量为水泥重量的 3〜10 %0
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,
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) 5:1 1.128 141.0 28.2 94.0 18.8 47 9.4 3:1 1.203 135.3 45.1 90.2 30.1 45.1 15.0 2:1 1.292 129.2 64.6 86.1 43.1 43.1 21.5 1:1 1.512 113.4 113.4 75.6 75.6 37.8 37.8 0.8:1 1.603 106.9 133.6 71.3 89.1 35.6 44.5 0.6:1 1.74 99.05 158.0 66.05 100.85 33.0 52.65 0.5:1 1.824 91.2 182.4 60.8 121.6 30.4 60.8
表2 各种水灰比浆液加水加灰量
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 0 7
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)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,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:①提高灌浆压力;②进行纯压式灌浆;③灌注浓浆;④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: ①低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆; ②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 0.4L/min 时, 继续灌注 60min 。 8
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-I -4 89.23 43 53.55 43.6 22.51 12.7 11.09 7.6 11.88 3.75 37.65 22.13
ZW-I -8 59.3 39.95 45.38 35.9 10.1 7.11 4.58 5.52 0.08 24.97 20.76 ZW-I -12 37.13 1.4 10.04 0.16 14.61 2.08 6.53 0.2 2.22 0.68 14.10 0.904
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。 4灌浆试验成果
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 0
孔号 第一段0〜2m 第二段2〜4m 第三段4〜7m 第四段7〜12 第五段12〜19m 平均 ZW-1 -4 2269.58 329.46 472.37 516.26 189.54 755.44 ZW-1 -8 387.72 451.59 337.71 67.54 76.3 264.2 ZW-I -12 4754.17 60.65 582.17 180.15 17.72 662.8
试验孔(先导孔)灌前灌后压水试验透水率对照表 单位:
Lu
试验孔(先导孔)注灰率统计表 单位:
Kg/m