帷幕灌浆施工等待学

1、帷幕灌浆施工帷幕灌浆施工q一一.钻孔钻孔q二二.钻孔冲洗钻孔冲洗q三三.压水试验压水试验q四四.灌浆灌浆q五五.灌浆的质量检查灌浆的质量检查一一.钻钻 孔孔q钻孔质量和灌浆效果紧密相关，钻孔进度是控制钻孔质量和灌浆效果紧密相关，钻孔进度是控制灌浆工程进度的重要因素，其质量必须符合灌浆灌浆工程进度的重要因素，其质量必须符合灌浆技术规范中的规定。技术规范中的规定。1.钻孔方法钻孔方法 帷幕灌浆孔比较深，一般多采用回转式钻机钻进。帷幕灌浆孔比较深，一般多采用回转式钻机钻进。2.钻孔方向钻孔方向q帷幕灌浆：一般在工程上仍以布设帷幕灌浆：一般在工程上仍以布设铅直孔铅直孔为多。为多。q帷幕灌浆孔一定要严格

2、按照规定的钻孔方向钻进，帷幕灌浆孔一定要严格按照规定的钻孔方向钻进，并应采取一切措施保证全孔方向正确。并应采取一切措施保证全孔方向正确。2.钻孔方向钻孔方向q垂直或顶角小于垂直或顶角小于5的帷幕灌浆孔，其孔底的偏的帷幕灌浆孔，其孔底的偏差值不得大于规定。差值不得大于规定。q孔深大于孔深大于60m时，孔底最大允许偏差值应根据工时，孔底最大允许偏差值应根据工程实际情况并考虑帷幕的排数具体确定，一般不程实际情况并考虑帷幕的排数具体确定，一般不宜大于孔距。宜大于孔距。q顶角大于顶角大于5的斜孔，孔底最大允许偏差值可根的斜孔，孔底最大允许偏差值可根据实际情况按钻孔孔底最大允许偏差值规定适当据实际情况按钻

3、孔孔底最大允许偏差值规定适当放宽，方位角偏差值不宜大于放宽，方位角偏差值不宜大于5。孔深孔深 20 30 40 50 60 最大允最大允许偏差许偏差 0.25 0.50 0.80 1.15 1.50 二二.钻孔冲洗钻孔冲洗q灌浆孔灌浆孔(段段)在灌浆前应进行钻孔冲洗，孔内沉积在灌浆前应进行钻孔冲洗，孔内沉积厚度不得超过厚度不得超过20cm。帷幕灌浆孔。帷幕灌浆孔(段段)在灌浆前在灌浆前宜采用压力水进行裂隙冲洗，直至回水清净时止。宜采用压力水进行裂隙冲洗，直至回水清净时止。冲洗压力可为灌浆压力的冲洗压力可为灌浆压力的80%，该值若大于，该值若大于lMPa时，采用时，采用lMPa。1.洗孔洗孔q洗

4、孔的目的洗孔的目的：将残存在：将残存在孔底岩粉和粘附在孔壁上孔底岩粉和粘附在孔壁上的岩粉、铁砂碎屑等杂质冲出孔外，以免堵塞裂的岩粉、铁砂碎屑等杂质冲出孔外，以免堵塞裂隙的通道口而影响灌浆质量。钻孔钻到预定的段隙的通道口而影响灌浆质量。钻孔钻到预定的段深并取出岩芯后，将钻具下到孔底，用大流量水深并取出岩芯后，将钻具下到孔底，用大流量水进行冲洗，直至回水变清，孔内残存杂质沉淀厚进行冲洗，直至回水变清，孔内残存杂质沉淀厚度不超过度不超过1020cm时，结束洗孔。时，结束洗孔。 2.冲洗冲洗 q冲洗的目的冲洗的目的：用压力水将：用压力水将岩石裂隙或空洞岩石裂隙或空洞中所充中所充填的松软、风化的泥质充填

5、物冲出孔外，或是将填的松软、风化的泥质充填物冲出孔外，或是将充填物推移到需要灌浆处理的范围外，这样裂隙充填物推移到需要灌浆处理的范围外，这样裂隙被冲洗干净后，利于浆液流进裂隙并与裂隙接触被冲洗干净后，利于浆液流进裂隙并与裂隙接触面胶结，起到防渗和固结作用。面胶结，起到防渗和固结作用。q使用压力水冲洗时，在钻孔内一定深度需要使用压力水冲洗时，在钻孔内一定深度需要放置放置灌浆塞灌浆塞。2.冲洗冲洗 q（1）方式）方式v单孔冲洗单孔冲洗 ：仅能冲净钻孔本身和钻孔周围较小范围：仅能冲净钻孔本身和钻孔周围较小范围内裂隙中的填充物，因此，此法适用于较完整的、内裂隙中的填充物，因此，此法适用于较完整的、裂隙

6、发育程度较轻、充填物情况不严重的岩层。裂隙发育程度较轻、充填物情况不严重的岩层。 v群孔冲洗群孔冲洗 ：把两个以上的孔组成一组进行冲洗，可：把两个以上的孔组成一组进行冲洗，可以把组内各钻孔之间岩石裂隙中的充填物清除出孔以把组内各钻孔之间岩石裂隙中的充填物清除出孔外。外。2.冲洗冲洗q（2）应用）应用v帷幕灌浆的冲洗方法：一般均为帷幕灌浆的冲洗方法：一般均为单孔冲洗单孔冲洗，只有在，只有在个别情况下，少数灌浆孔为了某种特殊目的才进行个别情况下，少数灌浆孔为了某种特殊目的才进行群孔冲洗。群孔冲洗。高压冲洗高压冲洗q整个过程在大的压力下进行，以便将裂隙中的充整个过程在大的压力下进行，以便将裂隙中的充

7、填物向远处推移或压实，但要防止岩层抬动变形。填物向远处推移或压实，但要防止岩层抬动变形。 高压脉动冲洗高压脉动冲洗q首先用高压冲洗，压力为灌浆压力的首先用高压冲洗，压力为灌浆压力的80100%，连续冲洗连续冲洗510min后，将孔口压力迅速降到零，后，将孔口压力迅速降到零，形成反向脉冲流，将裂隙中的碎屑带出，回水呈形成反向脉冲流，将裂隙中的碎屑带出，回水呈浑浊色。当回水变清后，升压用高压冲洗，如此浑浊色。当回水变清后，升压用高压冲洗，如此一升一降，反复冲洗，直至回水洁净后，延续一升一降，反复冲洗，直至回水洁净后，延续1020min为止。为止。扬水冲洗扬水冲洗q将管子下到孔底、上接风管，通入压缩

8、空气，使将管子下到孔底、上接风管，通入压缩空气，使内的水和空气混合，由于混合水体的比重轻，将内的水和空气混合，由于混合水体的比重轻，将孔内的水向上喷出孔外，孔内的碎屑随之喷出孔孔内的水向上喷出孔外，孔内的碎屑随之喷出孔外。外。三三.灌浆施工阶段进行的压水试验灌浆施工阶段进行的压水试验q目的：目的：v测定围岩吸水性，核定围岩的渗透性。为灌浆测定围岩吸水性，核定围岩的渗透性。为灌浆时选取泵量，泵压及浆液浓度或配方提供依据，时选取泵量，泵压及浆液浓度或配方提供依据，同时冲洗钻孔，检查止浆塞和灌浆管路情况，同时冲洗钻孔，检查止浆塞和灌浆管路情况，并且通过灌浆前后压水试验的对比来检验灌浆并且通过灌浆前后

9、压水试验的对比来检验灌浆效果。效果。 三三.灌浆施工阶段进行的压水试验灌浆施工阶段进行的压水试验q帷幕灌浆帷幕灌浆施工中，首先在先导孔内需施工中，首先在先导孔内需自上而下自上而下分分段做压水试验。除先导孔外，其他灌浆孔每一灌段做压水试验。除先导孔外，其他灌浆孔每一灌浆段在灌浆前宜做简易压水试验。浆段在灌浆前宜做简易压水试验。先导孔先导孔：每一单元最先施工的灌浆孔，其作用是用于核对或：每一单元最先施工的灌浆孔，其作用是用于核对或补充水文地质资料和帷幕设计是否合理，指导后续施工。补充水文地质资料和帷幕设计是否合理，指导后续施工。四四.灌浆灌浆q1.灌浆施工次序划分的原则灌浆施工次序划分的原则 q2

10、.灌浆孔的施工顺序灌浆孔的施工顺序q3.灌浆的施工方法灌浆的施工方法q4.灌浆压力灌浆压力q5.浆液浓度和配合比浆液浓度和配合比q6.灌浆结束与封孔灌浆结束与封孔1.灌浆施工次序划分的原则灌浆施工次序划分的原则 q逐序缩小孔距，即钻孔逐渐加密逐序缩小孔距，即钻孔逐渐加密 v这样浆液逐渐挤密压实，可以促进灌浆帷幕的连续这样浆液逐渐挤密压实，可以促进灌浆帷幕的连续性；性；v能够逐序升高灌浆压力，有利于浆浓的扩散和提高能够逐序升高灌浆压力，有利于浆浓的扩散和提高浆液结石的密实性；浆液结石的密实性；v根据各次序孔的单位注入量和单位吸水量的分析，根据各次序孔的单位注入量和单位吸水量的分析，可起到反映灌浆

11、情况和灌浆质量的作用，为增、减可起到反映灌浆情况和灌浆质量的作用，为增、减灌浆孔提供依据；灌浆孔提供依据；v减少邻孔串浆现象，有利于施工。减少邻孔串浆现象，有利于施工。 灌浆孔的施工顺序灌浆孔的施工顺序q大坝的岩石基础帷幕灌浆通常是由大坝的岩石基础帷幕灌浆通常是由一排孔一排孔、二排二排孔孔、三排孔三排孔所构成，多于三排孔的比较少。所构成，多于三排孔的比较少。 单排孔单排孔q施工次序常分为三个次序施工次序常分为三个次序v例如：最终孔距为例如：最终孔距为2m时，则第一次序孔孔距为时，则第一次序孔孔距为8m，第二次序孔的孔距缩小为第二次序孔的孔距缩小为4m，第三次序孔的孔距，第三次序孔的孔距再缩小为

12、再缩小为2m。两排孔两排孔 q先钻灌下游排，后钻灌上游排先钻灌下游排，后钻灌上游排 三排或多排孔三排或多排孔 q先钻灌下游排，再钻灌上游排，最后钻灌中间排先钻灌下游排，再钻灌上游排，最后钻灌中间排 3.灌浆的施工方法灌浆的施工方法q（1）基岩灌浆方式：循环式和纯压式）基岩灌浆方式：循环式和纯压式v帷幕灌浆帷幕灌浆应优先采用应优先采用循环式循环式；q（2）灌浆方法：）灌浆方法：v灌浆方法的选定主要根据地质条件，灌浆孔的深度，灌浆方法的选定主要根据地质条件，灌浆孔的深度，灌浆的目的等而定，一般分为两大类：灌浆的目的等而定，一般分为两大类：全孔一次灌全孔一次灌浆浆和和全孔分段灌浆全孔分段灌浆。 全孔

13、一次灌浆全孔一次灌浆q全孔一次灌浆全孔一次灌浆：把全孔作为一段来进行灌浆。一：把全孔作为一段来进行灌浆。一般在般在孔深不超过孔深不超过6m的浅孔的浅孔、地质条件良好、岩、地质条件良好、岩石完整、渗漏较小的情况下，无其它特殊要求，石完整、渗漏较小的情况下，无其它特殊要求，可考虑全孔一次灌浆、孔径也可以尽量减小。可考虑全孔一次灌浆、孔径也可以尽量减小。 全孔分段灌浆全孔分段灌浆q如果灌浆孔比较深，为了保证灌浆质量，需要将如果灌浆孔比较深，为了保证灌浆质量，需要将全孔分为若干段进行灌浆。全孔分为若干段进行灌浆。v自上而下分段灌浆自上而下分段灌浆v自下而上分段灌浆自下而上分段灌浆v综合分段灌浆综合分段

14、灌浆v小孔径钻孔、孔口封闭、无栓塞、自上而下分段灌小孔径钻孔、孔口封闭、无栓塞、自上而下分段灌浆浆a.自上而下分段灌浆自上而下分段灌浆q灌注孔口段：灌浆塞卡塞在孔口。灌注孔口段：灌浆塞卡塞在孔口。q灌注孔口段以下各段时：需将灌浆塞下入孔内，灌注孔口段以下各段时：需将灌浆塞下入孔内，卡塞在该灌浆段顶部以上靠近顶部的位置。卡塞在该灌浆段顶部以上靠近顶部的位置。若卡若卡塞不住，只能将灌浆塞上移，而不能下放塞不住，只能将灌浆塞上移，而不能下放，以免，以免灌浆塞放在了该灌浆段顶部以下的位置处，发生灌浆塞放在了该灌浆段顶部以下的位置处，发生漏灌情况。漏灌情况。q适宜在适宜在岩石破碎、孔壁不稳固、孔径不均匀

15、、竖岩石破碎、孔壁不稳固、孔径不均匀、竖向节理、裂隙发育、渗漏情况严重向节理、裂隙发育、渗漏情况严重的情况下采用。的情况下采用。b.自下而上分段灌浆自下而上分段灌浆q将钻孔一次钻到全孔深，而后在孔内下入灌浆塞，将钻孔一次钻到全孔深，而后在孔内下入灌浆塞，自下而上逐段灌浆。自下而上逐段灌浆。q适合于在适合于在岩石坚硬完整，裂隙不很发育，渗透性岩石坚硬完整，裂隙不很发育，渗透性不大不大的岩石中进行灌浆。的岩石中进行灌浆。c.综合分段灌浆法综合分段灌浆法q这种灌浆方法是将自上而下与自下而上这种灌浆方法是将自上而下与自下而上两种方法结合起来的一种施工方法，适两种方法结合起来的一种施工方法，适合与在深的

16、帷幕孔中进行灌浆时采用。合与在深的帷幕孔中进行灌浆时采用。q它将钻孔全深分成几个综合段，每个综它将钻孔全深分成几个综合段，每个综合段中又分成几个灌浆段。合段中又分成几个灌浆段。v从从全孔全孔的灌浆情况看，以综合段为单的灌浆情况看，以综合段为单位计，则表现是位计，则表现是自上而下自上而下。v从从每个综合段内每个综合段内的灌浆段看，又是的灌浆段看，又是自自下而上下而上4.灌浆压力灌浆压力q灌浆压力是保证和控制灌浆质量提高灌浆经济效灌浆压力是保证和控制灌浆质量提高灌浆经济效益的一个非常重要的因素。益的一个非常重要的因素。q但是如何能正确地选定灌浆压力，确非易事。但是如何能正确地选定灌浆压力，确非易事

17、。（1）灌浆压力的选用）灌浆压力的选用q由于浆液的扩散能力与灌浆压力的大小密切相关，由于浆液的扩散能力与灌浆压力的大小密切相关，采用采用较高的灌浆压力，可以减少钻孔数，且有助较高的灌浆压力，可以减少钻孔数，且有助于提高可灌性，使强度和不透水性等得到改善于提高可灌性，使强度和不透水性等得到改善。q当孔隙被某些软弱材料充填时，较高灌浆压力能当孔隙被某些软弱材料充填时，较高灌浆压力能在充填物中造成劈裂灌注，提高灌浆效果。在充填物中造成劈裂灌注，提高灌浆效果。（1）灌浆压力的选用）灌浆压力的选用q6.010MPa的高压灌浆在采用提高灌浆压力措施的高压灌浆在采用提高灌浆压力措施和浇筑砼盖板处理后，在一些

18、大型水利工程中应和浇筑砼盖板处理后，在一些大型水利工程中应用较广。用较广。q但是，但是，当灌浆压力超过地层的压重和强度而没采当灌浆压力超过地层的压重和强度而没采取相应措施时，将有可能导致地基及其上部结构取相应措施时，将有可能导致地基及其上部结构的破坏。的破坏。（1）灌浆压力的选用）灌浆压力的选用q一般情况下，以不使地层结构破坏或发生局部的一般情况下，以不使地层结构破坏或发生局部的和少量的破坏，作为确定地基允许灌浆压力的和少量的破坏，作为确定地基允许灌浆压力的基基本原则本原则。q灌浆压力宜通过灌浆试验确定，也可通过公式或灌浆压力宜通过灌浆试验确定，也可通过公式或经验先行拟定，而后在灌浆施工过程中

19、调整确定经验先行拟定，而后在灌浆施工过程中调整确定q灌浆试验时，一般将压力升到一定数值而注浆量灌浆试验时，一般将压力升到一定数值而注浆量突然增大时的这一压力作为确定灌浆压力的突然增大时的这一压力作为确定灌浆压力的依据依据（即临界压力）。（即临界压力）。（2）灌浆过程中灌浆压力的控制）灌浆过程中灌浆压力的控制q灌浆压力的控制应当结合受灌岩石的地质条件和渗透性，灌浆压力的控制应当结合受灌岩石的地质条件和渗透性，灌浆时的吸浆量，以及对浆液稠度的变换等一般考虑。灌浆时的吸浆量，以及对浆液稠度的变换等一般考虑。q一般情况下：一般情况下：v当吸浆量较小时，可以尽快达到规定的灌浆压力当吸浆量较小时，可以尽快

20、达到规定的灌浆压力v在吸浆量较大时，则可较缓慢地升到规定的灌浆压力在吸浆量较大时，则可较缓慢地升到规定的灌浆压力q灌浆压力控制通常分为灌浆压力控制通常分为“一次升压法一次升压法”和和“分级升压法分级升压法” 一次升压一次升压法法q灌浆开始将压力尽快地升高到规定的压力，使整灌浆开始将压力尽快地升高到规定的压力，使整个灌浆过程尽量是在规定的压力下进行。个灌浆过程尽量是在规定的压力下进行。q适用适用：透水性不大、裂隙不甚发育的较坚硬、完：透水性不大、裂隙不甚发育的较坚硬、完整岩石整岩石q注意：对吸浆量有一定限制，否则对于较宽大的注意：对吸浆量有一定限制，否则对于较宽大的裂缝有可能导致浆液流串过远，造

21、成浪费。同时裂缝有可能导致浆液流串过远，造成浪费。同时对控制岩层抬动也不利。对控制岩层抬动也不利。分级升压法分级升压法q在规定的压力下，在规定的压力下，吸浆量超过了一定限制吸浆量超过了一定限制，例如，例如30L/min或或40L/min，则需采用，则需采用“分级升压法分级升压法”。将压力分为几个阶段，逐级升高到规定的压力。将压力分为几个阶段，逐级升高到规定的压力。q适用适用：基础岩石透水严重，吸浆量大的情况。：基础岩石透水严重，吸浆量大的情况。分级升压分级升压法法q施加方法施加方法v先使用最低一级的压力进行灌浆，当吸浆量减少到先使用最低一级的压力进行灌浆，当吸浆量减少到一定限度（称为下限）例如

22、一定限度（称为下限）例如30L/min，则将压力升，则将压力升高一级，此时吸浆量将会增加。当吸浆量又减少到高一级，此时吸浆量将会增加。当吸浆量又减少到30L/min时，再将压力升高一级。如此下去，直至时，再将压力升高一级。如此下去，直至升高到规定的压力，并在规定的压力下，灌到符合升高到规定的压力，并在规定的压力下，灌到符合灌浆结束标准时停止。分级一般以灌浆结束标准时停止。分级一般以两三个阶段两三个阶段为好。为好。5.浆液浓度与配合比浆液浓度与配合比q灌浆压力灌浆压力和和吸浆率吸浆率是灌浆施工中相互关联的两个是灌浆施工中相互关联的两个重要参数，其中一个发生变化，就将引起另一个重要参数，其中一个发

23、生变化，就将引起另一个随着变化随着变化q而而浆液浓度浆液浓度却又与却又与吸浆率吸浆率有密切关系。有密切关系。q为此，对灌浆施工所用浆液的配比和灌浆过程中为此，对灌浆施工所用浆液的配比和灌浆过程中浆液浓度的变换，也需很好地研究，他们也是保浆液浓度的变换，也需很好地研究，他们也是保证灌浆质量，提高经济效益的重要因素之一。证灌浆质量，提高经济效益的重要因素之一。（1）浆液的配合比）浆液的配合比q浆液的配合比浆液的配合比v指组成浆液的指组成浆液的水和干料水和干料的比例。的比例。v浆液中水与干料的比值越大，表示浆液越稀，反之浆液中水与干料的比值越大，表示浆液越稀，反之则浆液越浓。则浆液越浓。v这种浆液的

24、浓稀程度，称之为这种浆液的浓稀程度，称之为浆液的浓度浆液的浓度。 （2）浆液浓度的分级）浆液浓度的分级q水泥粘土浆水泥粘土浆v由于材料品种、性能以及对防渗要求的不同，材料由于材料品种、性能以及对防渗要求的不同，材料的混合比例也不同，正确的材料配比应通过试验来的混合比例也不同，正确的材料配比应通过试验来确定。确定。 （3）浆液浓度使用的两种方式）浆液浓度使用的两种方式q由稀浆开始，逐级变浓，直至达到结束标准时，以所由稀浆开始，逐级变浓，直至达到结束标准时，以所变至的那一级浆液浓度结束。（最常用）变至的那一级浆液浓度结束。（最常用）v先灌稀浆的先灌稀浆的目的目的是稀浆的流动性能好，宽窄裂隙和大小空

25、是稀浆的流动性能好，宽窄裂隙和大小空洞均能进浆，洞均能进浆，优先将细缝、小洞灌好、填实优先将细缝、小洞灌好、填实。而后将浆液。而后将浆液变浓，使中等或较大的裂隙、空洞随后也得到良好的充填。变浓，使中等或较大的裂隙、空洞随后也得到良好的充填。v一般情况下，如果一般情况下，如果灌浆段细小裂隙较多时，稀浆灌注的历灌浆段细小裂隙较多时，稀浆灌注的历时应长一些时应长一些，就是多灌一些稀的浆液，反之，如果，就是多灌一些稀的浆液，反之，如果灌浆段灌浆段宽大裂隙较多时宽大裂隙较多时，应较快地换成较浓的浆液，使，应较快地换成较浓的浆液，使浓浆灌注浓浆灌注历时长一些历时长一些。 （3）浆液浓度使用的两种方式）浆液浓度使用的两种方式q由稀浆开始，逐级变浓，当单位吸浆量减少到某规定由稀浆开始，逐级变浓，当单位吸浆量减少到某规定数值时，再将浆液变稀，直灌至达到结束标准时，数值时，再将浆液变稀，直灌至达到结束标准时，用稀用稀浆结束浆结束。（。（50年代有的工程曾采用过这种方式，目前则年代有的工程曾采用过这种方式，目前则很少采用）很少采用）（4）灌浆过程中浆液浓度的变换）灌浆过程中浆液浓度的变换 q当灌浆压力保