第六章-灌浆工程

第六章灌浆工程灌浆技术应用始载于1802年，经过一百多年的实践与探索，直到二十世纪初才发展到化学灌浆。我国化学灌浆技术的研究应用在二十世纪五十年代才开始起步，但经过科学家们的努力，目前已走在世界前列。内容提要前言第一节灌浆材料与灌注浆液第二节灌浆设备第三节灌浆施工第四节灌浆施工安全技术习题1998年5月，广西20323省道上的隆安右大桥出现了严重的问题：隆安岸的0#桥台发生位移，1#桥墩沉井与桥墩交界处出现裂缝。经测量，第一跨拱顶下沉总量为170mm，跨径增长60mm，并且桥台还在后移，拱顶正在下沉，这是一起严重的质量事故！桥梁专家警告：桥台再后移2mm，就会导致大桥结构彻底破坏，投资数千万元的大桥就得炸毁重建，而这条广西东西大动脉也得就此切断！紧急关头，阳江市科达化学灌浆工程公司挺身而出，受命于危难之中，承担了这项抢修工程，并且承诺不用凿开桥墩，不用影响通车，一个月内完成任务。

沧海横流，方显英雄本色。“DCG工法”大显神通，不到一个月就胜利完成了任务。经专家鉴定，修复后的大桥0#桥台不但实现了纠偏、复位，而且地基承载能力由原来的80KPa提高到400KPa，桥面平直，桥台稳固。ＤＣＧ工法：加固地基和抬升调平沉陷铺面的化学灌浆方法

2002年7月，广州地区暴雨成灾，广深准高速公路K5+22段路基被水浸泡，软化下沉，造成轰动一时的“火车搭汽车”新闻，广深铁路公司和国家铁道部领导对此十分关注，组织专家和队伍抢修。桂林科达化学灌浆公司主动请缨，承接了这一重任。公司领导亲临现场指挥，通宵奋战，仅用了16个小时就使路基烂泥变得坚如磐石，并且调平了下沉的铁轨，使铁路恢复了通车。采用“灌浆+喷锚”技术紧急治理广西宜州人民医院塌方，抢险神速某高速公路边坡大塌方，20秒速凝，“灌浆＋树根桩”技术大显神通洪水肆虐，柳江护岸塌方严重，经化学灌浆得到加固。什么叫做“灌浆”？灌浆就是将具有胶凝性的浆液或化学溶液，按照规定的浓度，借用机械（或浆液自重），对之施加压力，通过钻孔或其它设备，压送到需要灌浆的部位（如：大坝基础岩石裂隙或砂砾石基础的孔隙中，隧洞周围岩石的裂缝内和隧洞衬砌与岩石之间的空隙中，大坝坝体接缝内，以及水工建筑物混凝土裂缝等）中的一种施工工艺。灌浆的实质填充地基中岩石的节理裂隙，砂砾石层中的孔隙和结构物混凝土中的孔洞、裂隙等有空隙之处，起到固结、粘合、防渗、提高承载强度和抗变形能力，以及传递应力等的作用。甚至有时在松软的土层中，它也可起到包围固结土粒或穿透和挤压图层的作用，达到提高承载能力，改善变形条件，和加强防渗的目的。灌浆的应用灌浆工作应用范围很广，在煤炭、石油、冶金、铁路、交通、国防、农业等各部门，以及房屋建筑和其他土木建筑等行业均在使用，水利水电工程中应用更为广泛。例如：堤坝基础灌浆、坝体接缝灌浆、混凝土裂缝补强灌浆、土坝坝体裂缝灌浆、隧洞灌浆、隧洞开挖前的超前灌浆、预应力锚筋的填充灌浆以及预填骨料混凝土灌浆等。灌浆分类按作用分：帷幕灌浆、固结灌浆、回填灌浆、接触灌浆、接缝灌浆、补强灌浆、裂缝灌浆按灌浆材料分：水泥灌浆、粘土灌浆、沥青灌浆、化学材料灌浆几种典型灌浆为了防止坝基渗漏，增强建筑物稳定，坝底往往设置嵌入岩基的阻水齿墙，而且尽可能将齿墙做到透水性很小的坚固岩层中去。几种典型灌浆但是往往遇见不透水岩层的位置很深，开挖齿墙很费工、费时、费钱；特别是基础裂隙和夹层有较大量的渗水进入基坑槽的情况下开挖齿槽就更加复杂。因此一般总是沿坝基或水库边缘钻一排或数排钻孔，进行灌浆，形成一种防水帷幕，这种灌浆就叫帷幕灌浆。帷幕灌浆不仅可以减小渗透流量，同时也减少了基础下的渗透压力，并可防止因渗透流速过大而引起的冲刷、管涌等现象的发生。几种典型灌浆为了加固基岩，以提高其强度和整体性，减少岩基压缩变形，往往在坝基上游或下游1/3底宽范围内进行一群低压浅孔（一般孔深3～8m）灌浆，这也就是常说的固结灌浆。除可加固地基外，也有使混凝土与基岩紧密结合的作用。为了使坝基与基岩接触面接合密实而进行的灌浆，也称接触灌浆。帷幕灌浆：降低坝底渗透压力，防止坝基内产生机械或化学管涌，减少坝基渗流量固结灌浆：提高基岩的整体性和强度，降低地基的透水性。回填灌浆：填充混凝土与围岩之间空隙，使混凝土与围岩之间接触紧密形成整体接缝灌浆：恢复大坝的整体性，对纵缝进行接缝灌浆一、灌浆材料灌浆工程中所用的浆液是由主剂（原材料）、溶剂（水或其它溶剂）及各种外加剂混合而成。通常所说的灌浆材料，是指浆液中所用的主剂。分类：粒状灌浆材料：悬浊液化学灌浆材料：真溶液。灌浆材料应具有的特性颗粒细稳定性好胶结性强结石强度高和良好的耐久性结石体的渗透性小一、灌浆材料（一）水泥灌浆材料灌浆工程所采用的水泥品种应根据灌浆目的和环境水的侵蚀作用等由设计确定。一般用普通硅酸盐水泥。回填灌浆、帷幕和固结灌浆水泥强度不应低于32.5MPa坝体接缝灌浆不应低于42.5MPa。一、灌浆材料（一）水泥灌浆材料水泥越细，越能填塞细裂隙。一般水泥浆可灌入0.5mm以上裂隙中去，如果裂隙更小，就要用其它方法灌浆。填塞细缝时，除细度外还要求均匀性，即要求水泥颗粒细度大致相同。经验证明：根据水泥性质，水灰比在0.3～0.6的水泥浆一般不产生分离现象。一、灌浆材料（二）粘土灌浆材料粘土既可单独作为一种灌浆材料，又可掺入其它浆液（如掺入水泥浆成水泥－粘土浆）进行灌浆。灌浆用粘土既不采用含粘量太少的贫粘土（因细缝填不实，且抗地下水能力差），又不宜用含粘土量太大的肥粘土（因浆液具有很高的粘滞性，且灌入缝后，其水分逸出能力很低，影响强度）。一、灌浆材料选用粘土的条件分散性：一般要求小于0.005mm的颗粒含量不少于40～50%悬浮性：砂卵石地基：悬浮性好的粘土土坝坝体或一般土层灌浆：悬浮性差的粘土可塑性：可塑性好的粘土，灌入土隙后能形成不易龟裂的胶体，塑性指数：10～20黏着性：粘度过大灌不进，过小易被水带走膨胀性与收缩性：选膨胀度大的含砂量：一般不超过4～6％为宜一、灌浆材料（三）膨润土灌浆材料膨润土可以用作为水泥浆中的外加剂，提高浆液稳定性、触变性、降低析水性。一、灌浆材料（四）沥青灌浆材料沥青并不与水或土发生任何化学反应，故沥青灌浆实质上是用沥青机械地填塞孔穴或缝隙，沥青冷却后即可立即承受压力水作用。其化学性能稳定，可用于渗流流速很大的地方，同时沥青灌浆可随便间歇多少时间后再灌。一、灌浆材料（五）化学灌浆材料一般常用的化学灌浆是将硅酸钠和氯化钠两种溶液轮流注入土中，在化学作用下，分解出氧化硅的胶体，它将土粒包围起来，凝结成整体，不仅起防渗作用，还能提高基础强度。一、灌浆材料1.水泥浆配制：将水泥和水按规定比例直接拌和，配制成需要的浆液将一定浓度的原浆，加入一定量的水泥或水，配制成需要的浆液纯水泥浆搅拌时间：用普通搅拌机，不少于3min用高速搅拌机，不少于30s配合比：水：水泥＝10:1～10:0.5二、灌注浆液2.粘土浆配制：将一定量的粘土和一定量的水直接混合，经搅拌形成所需配比的浆液将粘土配制成一定浓度的粘土原浆，再取一定量原浆加入一定量的水配置成所需配比的浆液原浆配置程序：浸泡崩解：将粘土再水池中用水浸泡，使其崩解泥化拌制粘土原浆：将泡好的粘土放入泥浆搅拌机中，加适量水，制成一定浓度的原浆二、灌注浆液3.水泥粘土浆水泥：粘土＝1:1～1:4水：干料＝3:1～1:1二、灌注浆液4.水泥砂浆及水泥粘土砂浆水泥砂浆：水:水泥≤1:1水泥粘土砂浆：宜先制成水泥粘土浆再加砂水泥起固结强度的作用粘土起促进浆液稳定的作用砂浆起填充裂隙空洞的作用二、灌注浆液5.水泥水玻璃浆水玻璃在其中的作用：作为速凝剂，促进浆液凝结作为浆液的组成成分水泥浆随水玻璃加入量的增加而凝结时间逐渐缩短，当超过一定比值后，凝结时间随其加入的增加转变为逐渐延长。二、灌注浆液一、制浆与储浆设备浆液搅拌机：为拌制浆液用的机械，其转速较高，能充分分离水泥颗粒，提高水泥浆的稳定性旋流式搅拌机叶浆式搅拌机（立式、卧式）储浆搅拌桶：贮存已拌好的水泥浆，转速较低，仅要求能不断搅拌，维持水泥浆不发生沉积二、灌浆泵在灌浆施工中，灌浆泵是极重要的设备，灌浆质量在一定程度上取决于它的工作好坏。一般灌浆泵有活塞式和气压式两种，前者使用较广。单作用往复式泵双作用往复式泵三、灌浆管路及压力表灌浆管路：一般多用胶皮管，但高压灌浆时仍用钢管。灌浆塞：又叫灌浆阻塞器，是灌浆中用以堵塞灌浆段和上部联系的必不可少的堵塞物。有了它可以克服灌浆施工中的翻浆、冒浆以及不能升压而影响灌浆质量的大问题。一般用富有弹性且耐磨的橡胶制成。压力表：灌浆泵和灌浆孔口处均应安设。灌浆作业包括一.钻孔二.钻孔冲洗三.压水试验四.灌浆五.灌浆的质量检查第三节灌浆施工一.钻孔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技术规范中的规定。1.钻孔方法（1）固结灌浆孔由于钻孔浅，一般均为直孔，可采用风钻或浅孔钻钻进。（2）帷幕灌浆孔比较深，一般多采用回转式钻机钻进。2.钻孔方向帷幕灌浆：一般在工程上仍以布设铅直孔为多。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。2.钻孔方向垂直或顶角小于5°的帷幕灌浆孔，其孔底的偏差值不得大于规定。孔深大于60m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，一般不宜大于孔距。顶角大于5°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放宽，方位角偏差值不宜大于5°。孔深2030405060最大允许偏差0.250.500.801.151.50二.钻孔冲洗灌浆孔(段)在灌浆前应进行钻孔冲洗，孔内沉积厚度不得超过20cm。帷幕灌浆孔(段)在灌浆前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80%，该值若大于lMPa时，采用lMPa。

1.洗孔洗孔的目的：将残存在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，用大流量水进行冲洗，直至回水变清，孔内残存杂质沉淀厚度不超过10～20cm时，结束洗孔。2.冲洗冲洗的目的：用压力水将岩石裂隙或空洞中所充填的松软、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。使用压力水冲洗时，在钻孔内一定深度需要放置灌浆塞。2.冲洗（1）方式单孔冲洗：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、裂隙发育程度较轻、充填物情况不严重的岩层。群孔冲洗：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外。2.冲洗（2）应用固结灌浆的冲洗方法：单孔冲洗和群孔冲洗帷幕灌浆的冲洗方法：一般均为单孔冲洗，只有在个别情况下，少数灌浆孔为了某种特殊目的才进行群孔冲洗。①高压冲洗整个过程在大的压力下进行，以便将裂隙中的充填物向远处推移或压实，但要防止岩层抬动变形。②高压脉动冲洗首先用高压冲洗，压力为灌浆压力的80～100%，连续冲洗5～10min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10～20min为止。③扬水冲洗将管子下到孔底、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，将孔内的水向上喷出孔外，孔内的碎屑随之喷出孔外。三.灌浆施工阶段进行的压水试验目的：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，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效果。固结灌浆前，选择有代表性的孔作压水试验，压水试验孔数为总孔数的50%，压水试验压力可采用0.3Mpa逐渐增大至规定压力，在规定的压力下，每5分钟测一次压入流量，满足下列条件之一，试验即可结束，且以最终流量值为计算流量三.灌浆施工阶段进行的压水试验帷幕灌浆施工中，首先在先导孔内需自上而下分段做压水试验。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。固结灌浆施工，因无先导孔，故仅是每一灌浆段在灌浆前做简易压水试验即可。先导孔：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。四.灌浆1.灌浆施工次序划分的原则2.灌浆孔的施工顺序3.灌浆的施工方法4.灌浆段的长度5.灌浆压力6.浆液浓度和配合比7.灌浆结束与封孔1.灌浆施工次序划分的原则逐序缩小孔距，即钻孔逐渐加密

这样浆液逐渐挤密压实，可以促进灌浆帷幕的连续性；能够逐序升高灌浆压力，有利于浆浓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单位吸水量的分析，可起到反映灌浆情况和灌浆质量的作用，为增、减灌浆孔提供依据；减少邻孔串浆现象，有利于施工。（1）帷幕灌浆孔的施工次序大坝的岩石基础帷幕灌浆通常是由一排孔、二排孔、三排孔所构成，多于三排孔的比较少。2.灌浆孔的施工顺序（2）固结灌浆孔的施工次序固结灌浆施工的特点：围、挤、压。即先将灌浆区围住，再在中间插孔灌浆挤密，最后逐序压实。常布置呈梅花型、六角型（两个次序、三个次序）、方格型（两个次序、三个次序）2.灌浆孔的施工顺序（3）回填灌浆孔的施工次序一般是将隧洞按一定距离划分为若干个灌浆区。在一个灌浆区内，在隧洞的两侧壁上从底部开始至拱顶布成排孔，两侧同时从下排向上排对称进行灌浆，最后灌拱顶。2.灌浆孔的施工顺序（4）接缝灌浆孔的施工次序1.接缝灌浆应按高程自下而上分层进行；拱坝：横缝灌浆宜从大坝中部向两岸推进。重力坝：纵缝灌浆宜从下游向上游推进，或先灌上游第一道纵缝后，再从下游向上游顺次灌浆。当既有横缝灌浆又有纵缝灌浆时，施工顺序应按工程具体情况确定；2.处于陡坡基岩上的坝段，施工顺序可另行规定。2.灌浆孔的施工顺序①单排孔施工次序常分为三个次序例如：最终孔距为2m时，则第一次序孔孔距为8m，第二次序孔的孔距缩小为4m，第三次序孔的孔距再缩小为2m。②两排孔先钻灌下游排，后钻灌上游排③三排或多排孔先钻灌下游排，再钻灌上游排，最后钻灌中间排3.灌浆的施工方法（1）基岩灌浆方式：循环式和纯压式帷幕灌浆应优先采用循环式；浅孔固结灌浆可采用纯压式。回填灌浆采用孔口封闭压入式灌浆。（2）灌浆方法：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：全孔一次灌浆和全孔分段灌浆。①全孔一次灌浆全孔一次灌浆：把全孔作为一段来进行灌浆。一般在孔深不超过6m的浅孔、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，可考虑全孔一次灌浆、孔径也可以尽量减小。②全孔分段灌浆如果灌浆孔比较深，为了保证灌浆质量，需要将全孔分为若干段进行灌浆。自上而下分段灌浆自下而上分段灌浆综合分段灌浆小孔径钻孔、孔口封闭、无栓塞、自上而下分段灌浆a.自上而下分段灌浆灌注孔口段：灌浆塞卡塞在孔口。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。若卡塞不住，只能将灌浆塞上移，而不能下放，以免灌浆塞放在了该灌浆段顶部以下的位置处，发生漏灌情况。适宜在岩石破碎、孔壁不稳固、孔径不均匀、竖向节理、裂隙发育、渗漏情况严重的情况下采用。b.自下而上分段灌浆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。适合于在岩石坚硬完整，裂隙不很发育，渗透性不大的岩石中进行灌浆。c.综合分段灌浆法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，适合与在深的帷幕孔中进行灌浆时采用。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。从全孔的灌浆情况看，以综合段为单位计，则表现是自上而下。从每个综合段内的灌浆段看，又是自下而上有时由于上部岩层裂隙多，又比较破碎，上部地质条件差的部位先采用自上而下分段灌浆法，其后再采用综合分段灌浆法。而在较深部位当地质条件变好时，再改用自下而上分段灌浆法或综合分段灌浆法。优点：比较灵活，即照顾到施工方便，又考虑了地质条件，相对来说比较稳妥可靠d.小孔径钻孔、孔口封闭、无栓塞、自上而下分段灌浆法

把灌浆塞设置在孔口，自上而下分进，逐段灌浆并不待凝的一种分段灌浆法。首先钻一浅孔，深入岩石不小于2m，而后进行岩石表层灌浆。灌完后，在孔口埋入Ф75mm的钢管作为孔口管，也就是说孔口管埋入岩石中不小于2m。然后正式开始钻灌浆孔、孔径可为56mm。钻一段、灌一段。灌完立即钻进下一段，灌注下一段，如此循环，直至终孔。4.灌浆段的长度灌浆管长短也与灌浆质量有关，灌浆段的长度主要应根据岩石裂隙发展程度，破碎情况，渗透性大小等条件而定。（1）帷幕灌浆一般地质条件下，帷幕灌浆孔的段长多控制在5～6m。岩石坚硬完整、渗透性小的地区，段长可略长一些，但不宜超过8m，而在岩石破碎，裂隙发育，渗漏量大的地区，段长度适当地缩短至3～4m4.灌浆段的长度（2）接触灌浆：坝体混凝土与基岩之间的接触面，应作为一短段，单独进行灌浆。一般的做法是钻入岩石1.5～2m，将灌浆塞卡塞在混凝土中距岩面0.5～1.0m处，进行接触灌浆。帷幕灌浆工程中，接触灌浆非常重要，所以无论采用哪一种灌浆方法施工，首先均应先将接触段灌好。而后，再依照所确定的灌浆方法，对接触段以下的各灌浆段进行灌注。灌浆段的长度（3）固结灌浆孔：岩石中深度小于6m的，可以包括接触灌浆在内，一次进行灌注。深度大于6m的，可参考帷幕孔中所定分段进行灌注。5.灌浆压力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。但是如何能正确地选定灌浆压力，确非易事。（1）灌浆压力的选用由于浆液的扩散能力与灌浆压力的大小密切相关，采用较高的灌浆压力，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。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。（1）灌浆压力的选用6.0~10MPa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，在一些大型水利工程中应用较广。但是，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的破坏。（1）灌浆压力的选用一般情况下，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基本原则。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调整确定灌浆试验时，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依据（即临界压力）。①帷幕灌浆孔灌浆压力的选择经验法则*：国际上使用英制计量单位的国家习惯用法：岩石每加深1m，压力增加0.28MPa，所用压力比较小。实际上，在坚硬且比较完整的基础岩石中进行灌浆时，所采用的灌浆压力常超过规定。国际上使用公制计量单位的国家习惯用法：岩石每加深1m，压力增加1MPa，为英制国家的4倍。实际上在质软而又比较破碎的基础岩石中进行灌浆时，所用压力常低于这个规定值。①帷幕灌浆孔灌浆压力的选择如缺乏试验资料，做灌浆试验前须预定一个试验数值确定灌浆压力。考虑灌浆方法和地质条件的经验公式为：[Pc]＝P0＋mD[pc]－容许灌浆压力，MPa；p0－表面段容许灌浆压力，MPa；m－灌浆段每增加1m，容许增加的压力,MPa/m；D－灌浆段深度，m。②固结灌浆孔灌浆压力的选择灌浆压力直接影响着灌浆的效果，在可能的情况下，以采用较大的压力为好。但浅孔固结灌浆受地层条件及混凝土盖板强度的限制，往往灌浆压力较低。②固结灌浆孔灌浆压力的选择一般情况下，浅孔固结灌浆压力，在坝体混凝土浇筑前灌浆时，可采用0.2～0.5MPa，浇筑1.5～3m厚混凝土后再行灌浆时，可采用0.3～0.7MPa。在地质条件差或软弱岩石地区，根据具体情况还可适当降低灌浆压力。深孔固结灌浆，各孔段的灌浆压力值，可参考帷幕灌浆孔选定压力的方法来确定。比较重要的或规模较大的基础灌浆工程，宜在施工前先进行灌浆试验，用以选定各项技术参数，其中也包括确定适宜的灌浆压力。（2）灌浆过程中灌浆压力的控制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。一般情况下：当吸浆量较小时，可以尽快达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灌浆压力控制通常分为“一次升压法”和“分级升压法”

①一次升压法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。适用：透水性不大、裂隙不甚发育的较坚硬、完整岩石注意：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，造成浪费。同时对控制岩层抬动也不利。②分级升压法在规定的压力下，吸浆量超过了一定限制，例如30L/min或40L/min，则需采用“分级升压法”。将压力分为几个阶段，逐级升高到规定的压力。适用：基础岩石透水严重，吸浆量大的情况。②分级升压法施加方法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30L/min，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30L/min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，灌到符合灌浆结束标准时停止。分级一般以两三个阶段为好。6.浆液浓度与配合比灌浆压力和吸浆率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，就将引起另一个随着变化而浆液浓度却又与吸浆率有密切关系。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指组成浆液的水和干料的比例。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。这种浆液的浓稀程度，称之为浆液的浓度。（2）浆液浓度的分级水泥浆:帷幕灌浆水灰比可采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1等七个比级。开灌水灰比可采用5:1。灌注细水泥浆液，可采用水灰比为2:1；1:1；0.6:1或1:1、0.8:1；0.6:1三个比级。固结灌浆水灰比分级视具体情况可酌情简单一些。一般采用稀浆开始灌注。（2）浆液浓度的分级水泥浆:回填灌浆水灰比一半为1:1，0.8:1，0.6:1，0.5:1四个比级。开始使用1:1的浆液进行灌注，根据进浆量的情况课逐级或越级加浓。接缝灌浆水灰比变换可采用3:1(或2:1)，1:1，0.6:1(或0.6:1)三个比级。开始可灌注3:1(或2:1)浆液，待排气管出浆后，即改用1:1浆液灌注。（2）浆液浓度的分级水泥粘土浆由于材料品种、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确定。（3）浆液浓度使用的两种方式①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）先灌稀浆的目的是稀浆的流动性能好，宽窄裂隙和大小空洞均能进浆，优先将细缝、小洞灌好、填实。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。一般情况下，如果灌浆段细小裂隙较多时，稀浆灌注的历时应长一些，就是多灌一些稀的浆液，反之，如果灌浆段宽大裂隙较多时，应较快地换成较浓的浆液，使浓浆灌注历时长一些。

（3）浆液浓度使用的两种方式②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，用稀浆结束。（50年代有的工程曾采用过这种方式，目前则很少采用）（4）灌浆过程中浆液浓度的变换

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待续升高时，不得改变水灰比当某一比级浆液的注入量巳达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，应改浓一级。当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。（1）灌浆结束的条件①帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法时，在规定的压力下，当注入率不大于0.4L/min时，继续灌注60min；或不大于1L/min时，继续灌注90min，灌浆可以结束。采用自下而上分段灌浆法时，继续灌注的时间可相应地减少为30min和60min，灌浆可以结束。②固结灌浆：当注入率不大于0.4L/min时，继续灌注30min，灌浆可以结束。7.灌浆结束与封孔（1）灌浆结束的条件③回填灌浆在设计规定压力下，灌孔停止吸浆，灌浆孔停止吸浆，延续灌注5min，即可结束。群孔灌浆时，要让相联结的孔都灌好为止。隧洞拱顶倒孔灌浆结束后，应先将孔口闸阀关闭后再停机，待孔口无返浆时才可拆除孔口闸阀。7.灌浆结束与封孔（1）灌浆结束的条件④接缝灌浆：当排气管出浆达到或接近最浓比级浆液，排气管口压力或缝面张开度达到设计规定值，注入率不大于0.4L/min时，持续20min，灌浆即可结束。当排气管出浆不畅或被堵塞时，应在缝面张开度限值内，尽量提高进浆压力，力争达到规定的结束标准。若无效，则在顺灌结束后，应立即从两个排气管中进行倒灌。倒灌时应使用最浓比级浆液，在设计规定的压力下，缝面停止吸浆，持续10min即可结束。7.灌浆结束与封孔（2）回填封孔

每个灌浆孔灌浆完毕后，应用浓的水泥浆或水泥砂浆予以回填密实。回填封孔应用机械进行①帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法时，灌浆孔封孔应采用“分段压力灌浆封孔法”；采用自下而上分段灌浆时，应采用“置换和压力灌浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。②固结灌浆封孔应采用“机械压浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”7.灌浆结束与封孔五、灌浆的质量检查1.灌浆过程中特殊情况的预防和处理2.帷幕灌浆效果检查（灌浆结束14d后进行）（1）布设检查孔（2）测试扬压力值检查3.固结灌浆效果检查（灌浆结束3～7d后进行）4.回填灌浆效果检查（灌浆结束7d后进行）5.接缝灌浆效果检查（灌浆结束28d后进行）1.灌浆过程中特殊情况的预防和处理（1）灌浆中断（2）串浆在灌浆过程中，浆液从其它钻孔内流出的现象，称为串浆。（3）地表冒浆在灌浆过程中，浆液沿裂隙或层面往上串流而冒出地表的现象，称为地表冒浆。（4）绕塞返浆在灌浆过程中，进入灌浆段内的浆液，在压力作用下，绕过橡胶塞流到上部的孔内的现象叫绕塞返浆。（5）岩层大量漏浆①中断的原因机械设备方面，灌浆泵等长时间运转发生故障；胶管性能不良、管间连接不牢，管子发生破裂或接头崩脱等；压力表失灵；裂隙发育，产生地表冒浆或岩石破碎，灌浆塞塞不严，孔口返浆等；停水、停电及其它人为、天然因素。②中断的预防选用性能良好的灌浆泵，每段灌完后，仔细清洗、检查各部零件是否处于完好状态；选用好的输浆管，且灌前检查是否连接牢固、有无破损、畅通等；使用符合规格、准确的压力表；灌浆前用压水方法检查灌浆塞是否堵塞严密；水、电等线路应设专线，如因故必须停灌，应提前通知。③中断的处理措施根据中断原因，及时检修、更换；如中断后无法在短时间内复灌的，应立即清洗钻孔；如中断时间较长，无法及时冲洗，预计孔内浆液沉淀，复灌前，用钻具重新扫孔，用水冲洗后，再重新灌浆。①串浆的原因由于岩石中裂隙较多，相互串连，使灌浆孔相互间直接或间接地连通，造成了串浆通路。当裂隙发育，裂缝宽大，灌浆压力比较高，孔距又较小时，会促使串浆现象加重。②防止串浆的措施加大第一次序孔间的孔距；适当增长相邻两个次序孔先后施工的间隔时间，防止新灌入的浆液将前期已灌入到裂隙中的浆液结石体冲开；使用自上而下分段灌浆的方法，也有利于防止串浆。③发生串浆后的处理措施串浆孔为正钻进的钻孔时，应停钻，并在串浆孔漏浆处以上的部位安设灌浆塞，堵塞严密，在灌浆孔中按要求正常进行灌浆；串浆孔为待灌孔时，串浆孔与灌浆孔可同时进行灌浆，一台灌浆泵灌注一个孔，如无条件可按以上方法处理。①产生冒浆的原因是由于灌浆孔段与地表有垂直方向的连通裂隙。②冒浆处理的方法在裂隙冒浆处用旧棉花、麻刀、棉线等物紧密地打嵌入缝隙内。必要时，在其上面再涂抹速凝水泥浆或水泥砂浆等堵塞缝隙。在冒浆处凿挖岩石，将漏浆集中于一处，用铁管引出，先前冒浆的地点用速凝水泥或水泥砂浆封闭，待一定时间后，将铁管堵住，从而止住冒浆。冒浆严重难以堵塞时，在冒浆部位浇筑混凝土盖板，然后再进行灌浆。①产生绕塞返浆的原因灌浆段与橡胶塞上部孔段之问有裂隙相通，或是采用自上而下灌浆法时，裂隙没有灌好或待凝时间短，结石体强度低，被灌入的浆液冲开；安设橡胶塞处的孔壁凹凸不平，堵塞不严密；胶塞压胀度不够，塞堵不严密。②绕塞返浆的预防和处理钻孔孔径力求均匀。灌浆塞应长一点，材质坚韧并富有弹性，直径与孔径相适应。采用自上而下灌浆方法，上一段灌完浆后，有足够的待凝时间。灌浆前，用压水方法检查灌浆塞是否返水，发生返水，将塞位移动(自下而上灌浆法可上下移动，用自上而下灌浆法只能向上移动)直至堵塞严密。①岩层大量漏浆原因岩层渗漏严重②岩层大量漏浆处理原则降低灌注压力限制进浆量增大浆液浓度间歇灌浆必要时，采用水泥水玻璃、水泥丙凝等特殊浆液进行灌注、堵漏。(1)布设检查孔检查①检查孔的数目②检查孔的选定③帷幕灌浆质量的合格标准2.帷幕灌浆效果检查(2)测试扬压力值检查当一个坝段或相连的几个坝段的帷幕灌浆已经完成，又钻了检查孔，并做了压水试验，认为帷幕幕体渗透性能已达到防渗要求后，即可开始在帷幕后边钻设排水孔和扬压力观测孔。不要过早地钻设排水孔，以免帷幕幕体经检查尚未达到防渗要求，仍需加密钻孔补灌时，可能造成排水孔堵塞现象，易影响灌浆质量，灌完后又需重新钻设排水孔，造成浪费。2.帷幕灌浆效果检查①检查孔的数目一般按灌浆孔总数的10%左右布置，地质情况复杂的地区，一个坝段或一个单元工程内，至少应布置一个检查孔，沿帷幕线20m左右的范围内设有一个。②检查孔的选定对于单排孔的帷幕，检查孔可设置在两灌浆孔之间；两排或多排孔的帷幕，检查孔多位于帷幕的中间部位。检查孔多选在地质条件较坏或灌浆质量较差的地段。在地质条件或者灌浆质量较好的地段，也应适当地布设一些检查孔。②检查孔的选定灌浆孔具有以下现象的，考虑在其附近设置检查孔：1)帷幕中心线上2)岩石破碎、断层、大孔隙等地质条件复杂的部位3)注入量大的孔段附近4)钻孔偏斜过大、灌浆情况不正常以及经分析资料认为对帷幕灌浆质量有影响的部位③帷幕灌浆质量的合格标准

帷幕灌浆质量用压水试验检查，应在该部位灌浆结束14d后进行。坝体混凝土与基岩接触段及其下一段的合格率应为100%；再以下的各段的合格率应在90%以上，不合格段的透水率值不超过设计规定值的100%，且不集中，灌浆质量可认为合格。否则应进行处理，直至合格为止。对帷幕灌浆孔的封孔质量宜进行抽样检查。3.固结灌浆效果检查一般情况下应进行压水试验检查，要求测定弹性模量的地段，应进行岩体波速或静弹性模量测试检查。固结灌浆压水试验检查宜在该部位灌浆结束3～7d后进行，检查孔的数量不宜少于灌浆孔总数的5%。孔段合格率应在80%以上，不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的50%，且不集中，灌浆质量可认为合格。岩体波速和静弹性模量测试，应分别在该部位灌浆结束14d和28d后进行。4.回填灌浆效果检查宜在该部位回填灌浆结束7d后进行。检查孔的数量应不少于灌浆孔总数的5%。回填灌浆检查孔合格标准:在设计规定的压力下，在开始10min内，孔内注入水灰比2:1的浆液不超过10min，即可认为合格。回填灌浆质量检查可采用钻孔注浆法，即向孔内注入水灰比2:1的浆液，在规定的压力下，初始10min内注入量不超过10L，认为合格。灌浆孔灌浆和检查孔检查结束后，应使用水泥砂浆将钻孔封填密实，孔口压抹齐平。5.接缝灌浆效果检查以分析灌浆资料为主，结合钻孔取芯、槽检等质检成果。根据灌浆资料分析，当灌区两侧坝块混凝土的温度达到设计规定，两个排气管均排出浆且有压力，排浆密度均达1.5g/cm3以上，其中有一个排气管处压力已达设计压力的50%以上，而其它方面也基本符合有关要求时，灌区灌浆质量可以认为合格。接缝灌浆质量检查工作应在灌区灌浆结束28d后进行。钻孔取芯、压水检查和槽检工作，应选择有代表性的灌区进行。孔检、槽检结束后应回填密实。一、施工准备1.根据现场情况和规程的要求制定安全措施。2.组织施工人员学习安全操作规程和有关安全规定。3.技术负责人、地质值班员向施工人员进行安全技术交底。第四节灌浆施工安全技术二、一般要求1.钻机、泥浆搅拌机不准单人开机操作，每班工作必须做到分工明确，各负其责。2.机械运转中不得进行修理。停电时必须将开关拉下。3.在得到有6级以上的大风报告后，必须做好以下几项工作：(1)卸下钻架苫布，检查钻架，做好加固；(2)停止工作时，必须切断电源，盖好设备，做好各种器材的保管，精密仪器撒离工作现场，(3)熄灭一切火源。4.在汛期工作或洪水威胁施工现场应加强警戒。并随时掌握水文及气象资料，做好应急措施。第四节灌浆施工安全技术三、设备安装与拆卸1、拆、建钻架时分工明确，要有专人指挥，上下协调，互相配合，不得各行其事。2、安装钻架前应严格检查架腿、滑轮、钢丝绳等是否合乎要求，不符合要求的，不准使用。现场人员要戴好安全帽，上架时不准穿容易滑跌的硬底鞋，要系好安全带，工具、螺丝等要放在工具袋中。3、拆、建钻架时，严禁架上、架下同时作业，钻架及所有机械设备的各部位螺丝必须上紧，铁线、绳子必须捆绑结实。第四节灌浆施工安全技术三、设备安装与拆卸4、若使用灌浆钻探平台需做到以下几点：(1)平台需在道轨上行走，必须打铆钉将道轨底下的方木固定住，道轨用道钉钉在方木上，做到平直、牢固；(2)平台移动时采用电动卷扬机，电动卷扬