某水库帷幕灌浆试验工程

某水库帷幕灌浆试验工程 2 2 2 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 5 5 7 7 8 9 13 河床中部0+150～0+190m段基岩面XX年XX月，在已完成开挖的右坝肩0+130m～0+381m段进行了坝基灌浆试验。XX年XX月，河床段坝基开挖完成，揭示地质条件与右坝肩有差异，监理部提出了在河床段进行灌浆试验的要求，但因工期紧迫，河床段坝基灌浆施工随即铺开进行。XX年XX月底，河床段坝基固结灌浆已全部完成，帷幕灌浆完成了下游排的施工。固结灌浆和帷幕灌浆质量检查结果大都不合格，灌浆总水泥耗量已超过2千吨。XX年XX月，由第三方对坝基地质情况及已完成的固结灌浆和帷幕灌浆质量进行了检查，布置了6个地质勘探孔、17个固结灌浆检查孔、2个帷幕灌浆检查孔。检查孔取芯基本没有发现水泥结石，散状岩芯有少量未凝结的水泥浆液，压水试验透水率较大，存在灌后透水率大于灌前的现象。XX年XX月～XX月，进行了河床段坝基灌浆室内浆材试验和现场固结灌浆试验，硫铝酸盐水泥浆液性能较好，但现场固结灌浆试验结果不理想。在这种情况下，邀请了国内知名专家对该问题进行咨询，专家对采用防渗墙方案，还是灌浆方案，意见分歧很大。最后根据专家建议，分两个试区分别进行防渗墙和帷幕灌浆试验，根据试验结果进行技术和经济比较，最终确定合理的坝基处理方案。经研究确定试验区在大坝设计帷幕线上适当根据试区的地质特点，选用自上而下、孔口封表3-1帷幕灌浆试验工程量项目钻孔类型孔数深度钻孔灌浆压水试验抬动观测孔1——高抗硫灌浆孔260硅溶胶灌浆孔24082—8合计—36068注：表中工程量按理论计算，以实际完成数量为准于前期已在帷幕线进行了灌浆试验，本次试验确定在河床段防渗轴线上桩号原浇筑的混凝土底板厚度0.5m，可以起到灌浆压重盖板的作用。将试验区暖棚高6m，面积8m×15m，以脚手架搭设骨架，外搭篷布盖严，棚内生火炉。防渗墙和帷幕灌浆试验设备总用电容量约400kVA。施工&&检查孔图6-1帷幕灌浆试验孔位布置示意图表示序号，其中G表示灌浆孔，J表示检查孔，T表示抬动观测孔。抬动孔结构形式如图6-2所示。φ 图6-2抬动观测孔位结构示意图室内浆材试验试验方案研究室内浆材试验试验方案研究工程地质资料分析试验场地选择与施工准备钻灌前检查孔岩芯描述钻灌前检查孔岩芯描述分序钻孔灌浆灌浆待凝14天钻检查孔压水试验整理分析灌浆成果和测试资料，灌浆效果评价钻抬动观测孔安装抬动观测装置裂隙冲洗简易压水抬动观测封孔压水试验图6-2抬动观测孔位结构示意图表6-1钻孔技术要求孔型钻类钻进方法钻孔深度(m)开孔孔径（mm）终孔孔径（mm）钻孔取芯钻孔偏斜率抬动观测孔金刚石清水回转钻进22.0022.0091不取芯灌前检查孔金刚石清水回转钻进20.0020.0091取芯金刚石清水回转钻进20.0020.0091--灌后检查孔金刚石清水回转钻进19.0019.0091取芯钻孔时应采用适宜的钻压和水量，有取芯要求的钻孔必须严格控制回次进镶铸。孔口管镶铸完成，焊接φ89mm孔口封闭器接头。如有涌水，采用模袋镶水泥浆后下置φ89mm钢管至孔底，待凝24h后扫孔刚石钻头钻至终孔深度22m，安装φ50mm钢管和φ25mm渡锌管并用水泥固定，最后安装抬动观测装置，如图6-2所示。20cm，钻孔冲洗和裂隙冲洗应结合压水试灌浆孔仅做简易压水试验；灌浆孔G1做为灌前检查孔进行分段单点压水试(2)三点法压水试验：做五点法上升阶段的压水试验，压力为0.3MPa、0.6MPa、1MPa。每隔5min测读一次流量，连续四小于最终值的10%，或最大值与最小值之差小于1L/mi水泥灌浆材料采用硫铝酸盐水泥42.5和膨润土混合浆材，硫铝酸盐水泥应宜小于4h，超时浆液应予废弃。膨润土以湿法加入，预先膨化时表6-2水泥-膨润土浆液配比表灌注浆液浆液配合比备注硫铝酸盐水泥与膨润土混合浆液（膨润土掺量为水泥重量的50%～80%）水固比5六级1度很大，可采用8∶1或底不得大于50cm。灌浆过程中应经常转动和上下活动灌浆管，回浆管保持试验灌浆孔孔深20m，其中上部8.0m钻孔孔径φ91mm，镶铸φ89mm钢管，不进行灌浆；8.0m~20.0m分四段进行灌浆，灌浆分段为：第一段、第二段段长灌浆压力与孔深、注入量、注入率相关，试验灌浆压力(中值，压力摆动幅表6-3灌浆压力选用表灌浆段次1234段长m2.02.04.04.0灌浆压力MPa高抗硫酸盐浆液1.5~2.01.5~2.01.5~2.01.5~2.0硅溶胶1.0~1.5说明中间排和各排Ⅱ序孔灌浆压力视Ⅰ序孔灌浆情况可适当调整在设计灌浆压力下，注入率不大于1L/min时，延续灌注时间不少于60min⑴试验中应随时注意观察地质及灌浆情况，有表6-4灌浆压力与吸浆率控制表>30⑶严密监视抬动装置千分表的读数，当抬动值≥200μm时，应采取降压措本次试验灌浆效果检查以压水试验为主，也可根据需要进行声波和弹模测如有需要可在抬动孔位置增加一个灌后水泥灌浆检查孔。检查孔J1主要检测硅保暖棚采用脚手架为骨架，保温层分三层，分别（3）所有暴露在棚外的水管、灌浆管等都必须采用保温材料包裹，并在不表8-1灌浆试验主要材料表序号材料名称规格型号单位数量备注1硫铝酸盐水泥42.5低碱硫铝酸盐水泥t31.2唐山69水泥厂2早强剂69水泥厂早强剂t3减水剂FDNt0.74膨润土钠基膨润土t5硅溶胶溶液L7.2注：单位耗量按300kg计算，膨润土掺量按水泥重量50%计,早强剂按水泥重量3%，减水剂为水泥重量2%。表9-1帷幕灌浆试验施工设备、仪器表名称型号规格单位数量岩芯钻机XY-2B型台2重庆探矿机械厂额定功率22kW高压灌浆泵SNS200/10型台2中南冶金机械厂额定功率22kW泥浆泵BW200/40型台1衡阳水泵厂额定功率15kW硅溶胶灌浆泵2JZ台1--额定功率10kW潜水泵台2四川自贡水泵厂额定功率2kW高速搅拌机ZJ-400L台1额定功率5.5kW低速搅拌机200L台2额定功率4kW灌浆自动记录仪J31D型套1中国水电基础局有限公司额定功率350W液压灌浆塞套1中国水电基础局有限公司最大8MPa测斜仪KXP-1S套1上海地学仪器研究所NB-1型台1上海昌吉地质仪器有限公司表10-1帷幕灌浆试验施工人员配置表序号工种人员数量(人)备注1钻工42灌浆工43送浆工2415修理工16