三副坝帷幕灌浆试验报告.doc

1、三副坝帷幕灌浆试验报告1.前言大伙房除险加固工程中三副坝的帷幕灌浆工程，因为地质条件较复杂，与前期的灌浆工程地质条件不相符，经监理工程师批准，在第七块混凝土盖板（单元）进行帷幕灌浆试验工作，确定灌浆参数，共布置了 14 个灌浆孔（包括1 个导孔， 1 个检查孔）。帷幕灌浆试验完成的外业试验工作量详见下表。帷幕灌浆试验工作量统计表普通导孔检查孔下置 91砼基岩合计水泥压水灌浆孔孔口管进尺进尺进尺注入量试验个个个个mmmkg段12111418.3111.0129.36812.32282.地质简况该试验段地层岩性为前震旦系花岗片麻岩。从导孔、检查孔钻取的岩芯鉴定可知，主要岩性为全风化、强风化的花岗片

2、麻岩。局部夹辉绿岩脉或石英岩脉。花岗片麻岩主要矿物成分为：石英、长石、云母及暗色矿物。 节理较发育， 呈张开 微张状态，节理面有黄色水锈、白色的钙质薄膜，呈平直粗糙起伏粗糙状态，节理连通性较好。岩芯一般呈柱状、短柱状、碎块状。3.帷幕灌浆孔的布置、孔向与孔深的确定帷幕灌浆试验在EL130.5 平台上，钻孔设在第七单元， 孔间距为1.50m，检查孔位于FW7-8 与 FW7-9 之间。帷幕灌浆试验孔孔向全部采用铅直孔。1孔深控制在基岩下 8m，并达到设计帷幕线底线。由于混凝土盖板厚度不同，孔深也不同。孔深一般在 9.10m9.50m。4.帷幕灌浆试验施工工艺（1）帷幕孔的灌浆次序灌浆施工次序的原

3、则是逐渐缩小孔距，即钻孔逐渐加密。 逐渐加密的优点是：浆液逐渐挤密压实，可以促进灌浆帷幕的连续性；能够逐序升高灌浆压力， 有利于浆液的扩散和提高浆液结石的密实性；根据各次序孔的单位注入量和透水率的分析，可起到反映灌浆情况和灌浆质量的作用，为增、减灌浆孔提供论据；减少邻近孔串浆现象，有利于施工。本次灌浆试验根据设计意图采用单排孔帷幕， 其施工次序是： 首先钻灌第 I 次序孔，然后钻灌第 II 次序孔，最后钻灌第三次序孔。（2）灌浆施工方法本工程设计要求帷幕灌浆孔孔深为基岩下8m。为此，将全孔分为两段钻灌，段长：上段为2m，下段为 6m。采用自上而下孔口封闭式分段灌浆。具体方法将孔口设置孔口封闭器

4、，自上而下分段钻进，逐段灌浆不待凝。 灌下段时上段自行复灌。 射浆管距离孔底一般不大于 0.5m。施工顺序为：第一段钻进洗孔压水灌浆第二段钻进洗孔压水灌浆封孔钻孔：设孔口管的帷幕孔，钻孔前均先埋设孔口管，并待凝24h2后进行钻孔。I 序孔（为导孔）孔径75mm，开孔孔位与设计孔位的偏差不得大于 10cm。孔底偏差不得大于12cm。孔内残留岩芯或沉淀物厚度不得大于 20cm，岩芯取获率弱风化岩要求大于80%，局部岩石破碎或断层部位钻孔岩芯取获率可适当降低。普通的帷幕灌浆孔不留岩芯，孔径为 56 mm，孔位偏差与 I 序孔同，不大于 10cm。洗孔：洗孔冲洗所用的压力可较灌浆压力稍大，但必须保证岩

5、层或混凝土盖板不发生抬动。钻孔冲洗后立即连续进行压水、灌浆试验，因故中断时间超过2h，则在灌浆前重新进行钻孔的冲洗。要求用清水冲洗， 使返水水清，冲洗时间至少 20min。正式压水：导孔、检查孔采用单点法压水，具体做法为：压水压力采用 0.3Mpa、0.5Mpa。在注入率保证稳定后，进行4 次注入率的测量。每 10min 测读一次流量， 当试验结果符合下列标准之一时，压水试验工作结束，并取最终流量值做为计算值。当流量大于5L/min 时，连续四次读数，其最大值与最小值之差小于最终值的10%。当流量小于5L/min 时，连续四次读数，其最大值与最小值之差小于最终值的15%。连续四次读数，当流量均

6、小于0.5L/min 。简易压水：帷幕灌浆施工时的I、II 、III 序普通灌浆孔均做简易3压水。简易压水可在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行。压力为0.3、0.5Mpa。压水 20min，每 5min 测读一次压入流量，取最后值作为计算流量，其成果仍以透水率表示。灌浆： 本次灌浆帷幕为基岩下 8.0m，将基岩分为上下两段。上段灌浆段段长为 2.0m，压力采用 0.5Mpa；下段段长为 6.0m，压力采用0.7Mpa。上段钻灌结束后， 不待凝继续钻灌下一段， 上一灌浆段自行复灌。帷幕灌浆浆液浓度按由稀浆到浓浆顺序逐级变换。 开灌水灰比采用 5：1，后根据灌注量情况改为 3：1、2：1、1：1、0.

7、8：1、0.6：1、0.5：1。当灌浆压力保持不变， 注入率持续减少时， 或当注入率不变而压力持续升高时，水灰比不变。当某一比级浆液的注入量已达 300L 以上或灌注时间已达 1h，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，变浓一级。注入率大于 30L/min 时，根据情况越级变浓。本次帷幕灌浆结束标准确定在第一段 0.5Mpa、第二段 0.7MPa压力下，注入率不大于 0.4L/min 时，继续灌注 60min，灌浆即可结束。灌浆试验区中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。封孔：封孔采用机械压

8、力封孔法，全孔灌浆完毕后，下入铁管到4钻孔孔底部，用灌浆泵经铁管向孔内泵入水灰比为0.5：1 的浓水泥浆，水泥浆由孔底逐渐上升，将孔内余浆或积水顶出，直到孔口换出浓浆为止。混凝土盖板薄处浅孔可采用人工捣实法封孔。5.帷幕灌浆试验资料的整理与分析帷幕灌浆试验资料依据水工建筑物水泥灌浆施工技术规范、水利水电工程钻孔压水试验规程和大伙房水库除险加固工程水泥灌浆监理实施细则等要求整理。整理成果见表5.1、表 5.2、表5.3、表 5.4。5续表 5.1三副坝灌浆孔段孔号(m)孔径段(mm)自至长1.303.302.0056FW7-19.306.00563.301.103.102.0056FW7-29.

9、106.00563.101.103.102.0056FW7-39.106.00563.101.203.202.0056FW7-49.206.00563.201.203.202.0056FW7-59.206.00563.20岩芯采取岩性率描述(%)花岗片麻岩三副坝灌浆孔成果一览表开竣工日期：2005 年 34 月段底透水水灰比注入率浆量 (L)/ 水泥量 (Kg)单位灌浆灌浆时间(L/min)高程率注入量压力开终开终注入废弃(m)(Lu)合计(Kg/m)(Mpa)开始终止纯灌始止始止量量50.03:11:128.00.3224/201/425/52.600.33.273.271:17105.20

10、139.83245.0317:1818:352.955:10.5:1150.3291/134/425/14.3550.53.273.282:4086.1350.57136.7022:100:501105:10.5:37.50.31403/353/1756/301.210.34.34.305:101602.42350.05952.4710:5016:0010.05:10.5:44.80.2424/235/659/21.2350.54.34.32:201127.41106.93234.3417:2519:45585:12:136.80.31093/107/1200/190.100.33.273.2

11、73:10380.2038.19418.391:505:004.173:10.5:6.00.1226/92/318/15.530.53.273.272:35193.1972.85166.0414:1516:501205:10.5:30.50.21175/125/1300/297.2250.34.24.315:401594.4532.95627.413:2505:056.675:10.5:1.60.290/136/226/7.560.54.34.302:25145.3665.19110.5508:0010:2518.255:15:17.60.4195/105/300/18.2950.33.283

12、.282:0536.5919.7056.291:303:3525.03:10.5:30.00.2479/248/727/39.860.53.283.282:221239.17196.92436.0915:2817:50校核：曹福制表：洪晓良6续表 5.1三副坝灌浆孔段孔号(m)孔径段(mm)自至长1.303.302.0056FW7-69.306.00563.301.453.452.0075FW7-79.456.00753.451.253.252.0056FW7-89.256.00563.251.303.302.0056FW7-99.306.00563.301.503.502.0056FW7-1

13、09.506.00563.50岩芯采取岩性率描述(%)花岗片麻岩三副坝灌浆孔成果一览表开竣工日期：2005 年 34 月段底透水水灰比注入率浆量 (L)/ 水泥量 (Kg)单位灌浆灌浆时间(L/min)高程率注入量压力开终开终注入废弃(m)(Lu)合计(Kg/m)(Mpa)开始终止纯灌始止始止量量116.673:11:130.50.2834/126/960/235.860.34.24.26:45471.7237.83509.5512:0018:453.335:10.5:2.20.293/188/281/8.160.54.24.302:10148.9886.13135.1123:3501:459

14、6.03:11:128.60.41528/164/1692/406.090.33.233.2548:00812.1887.44899.6216:5016:5010.05:10.5:36.80.41128/151/1279/110.590.53.263.263:251663.56113.59777.150:003:2570.55:13:126.70.4680/87/767/89.3650.34.24.202:25178.7321.50200.2303:5006:1566.673:10.5:15.00.2363/158/521/25.850.54.24.202:351155.11114.77269

15、.8809:0011:3562.53:11:126.00.1699/229/928/136.340.33.283.281:50272.68153.21425.8913:1015:002.05:10.5:5:10.5:361/96/457/16.540.53.283.282:401199.2657.68156.9421:0023:40805:11:1600.21097/63/1160/229.780.34.14.102:31459.5624.23483.7920:3023:011.175:10.5:1.40.361/99/160/6.4850.54.24.201:50138.9161.29100

16、.2001:1503:05校核：曹福制表：洪晓良7续表 5.1三副坝灌浆孔段孔号(m)孔径段(mm)自至长1.303.302.0056FW7-119.306.00563.301.503.502.0056FW7-129.506.00563.501.503.502.0056FW7-139.506.00563.50岩芯采取岩性率描述(%)花岗片麻岩三副坝灌浆孔成果一览表开竣工日期：2005 年 34 月段底透水水灰比注入率浆量 (L)/ 水泥量 (Kg)单位灌浆灌浆时间(L/min)高程率注入量压力开终开终注入废弃(m)(Lu)合计(Kg/m)(Mpa)开始终止纯灌始止始止量量1402:130.00

17、.1562/393/955/162.8753.253.2622:561:1325.75287.43613.180.316:2017:245.65:121.00.3515/110/625/21.023.263.272:550.5:1126.1274.55200.670.51:0522:1012.55:15:112.00.4309/91/400/28.9853.293.291:5557.9717.0775.040.319:1517:203.335:10.5:15.00.2288/130/418/14.433.293.302:30186.5871.18157.760.51:2522:4518.05:

18、15:117.00.2293/107/400/27.4853.293.292:0554.9720.0875.050.34:202:150.835:10.5:24.00.31295/87/1382/108.403.293.293:411650.4257.77708.190.516:4113:00校核：曹福制表：洪晓良8续表 5.2三副坝帷幕灌浆分序统计表灌 钻孔深度（ m）水泥注入量单位注入透水率（ Lu ）区间段数和平均值单位注入量（ Kg/m ）区间段数备注（ Kg ）量（ Kg/m ）单浆孔号1510502050100500元混基合混合混总平均总平均次基凝 基岩段值段凝岩计凝计10020值

19、序岩土数11050100（ Lu） 数501005001000土土51000FW7-31.189.147347359.1721117.627521159.17FW7-7 1.4589.4514761476184.4721131.522184.47FW7-111.389.345245256.4821139.221156.48FW7-11.389.319119123.9221114.712521123.92FW7-51.289.227627634.472223.312521134.47FW7-989.337237246.4921117.12521146.49七1.3单FW7-131.589.570

20、570588.172115.122521188.17元FW7-21.189.173073091.222113521191.23FW7-41.289.263963979.972113521179.98FW7-61.389.352052065.0521131.6721165.09FW7-8833333341.732267.6321141.731.259.25FW7-101.589.549849862.3021120.8821162.31FW7-121.589.514414418.062115.6221118.07校核：曹福制表：洪晓良9续表 5.3三副坝帷幕灌浆完成情况表单元孔数钻孔总深度（ m）

21、水泥注入量（ kg）岩石中单位注入量备注混凝土基岩合计混凝土基岩合计（ kg/m ）施工日期1317.1104121.16812.326812.3265.50校核：曹福制表：洪晓良续表 5.4三副坝检查孔压水试验成果表透水率区间、段数、频率透水率大于防单元孔数总段数5备注渗标准的值段数%段数%段数%段数%1221003Lu校核：曹福制表：洪晓良续表 5.5三副坝各次序孔帷幕灌浆成果表灌浆孔数灌浆注入水单位压水透水率（ Lu）区间（段数 /频率（ %）透水单元次序总长度泥总量注入量试验平均值（序）个（ m）（ Kg ）（ Kg/m ）段 115510105050100 100（ Lu ）3242

22、401.0100.046122129.444321544.4248.268124115.076482866.9059.73123213318.18校核：曹福制表：洪晓良10根据以上资料整理，结合工地实际情况，主要试验成果分析如下：（ 1）由于地质条件比较特殊，盖板与覆盖层、全风化砂胶结，所以单孔的注入量都较大，而 I、 II 、序孔的透水率、注入量也不能严格按照灌浆次序的增加，明显按序降低。（2）灌浆试验区 I 序孔中的导孔，进行正式压水试验。 I、II 、序普通孔采用简易压水试验。从 I 、II 、序孔压水试验成果比较， I 序孔最大透水率为 140.0Lu，最小透水率为 4.17Lu，平均透水率为 29.44Lu；II序孔最大透水率为 62.5Lu，最小透水率为 0.83Lu，平均透水率为 15.07Lu；序孔最大透水率为 80.0Lu，最小透水率为 1.17Lu ，平均透水率为18.18Lu。从以上数据看出，随着灌浆次序的增加，透水率逐渐降低。但在 II 、序孔之间体现的不明显，这是由于特殊的地质条件造成的（3）灌