灌浆试验成果记录

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1、舒庐干渠除险加固工程 灌浆试验成果报告 第一节 灌浆技术试验简介 舒庐干渠始建于上个世纪五、六十年代，由于当时施工技术、设备落后， 再加上政治原因，致使该工程在投入使用之初，就存在着严重的渗漏、蚁害以 及堤身单薄等隐患；因此对个别险段进行灌浆(处理渠道渗漏及基础加固)势在 必行，以加强土坝的稳定性，从根本上解决坝体的渗透稳定和变形稳定等问题； 确保干渠沿途工农业的安全生产和国民经济建设。 我国的堤坝灌浆施工推广始于上个世纪七十年代，虽然只有三、四十年的 历史，但是，由于灌浆技术对于处理病库、险堤、险坝安全隐患方面具有投资 少、见效快等优点，我国科研人员在堤坝灌浆工作中取得了丰富的经验； 我公司

2、是全省最早掌握灌浆技术的少数施工队伍之一，上个世纪七十年代 末，我公司即派出专业技术人员到山东、河北等地考察学习灌浆技术，接着就 组建了自已的灌浆施工队伍，并为本地区培养了一大批灌浆技术人才，为我县 及周边地区的水利事业做出了不可磨灭的贡献，一九八九年巢湖地区人民政府 授予我公司科技发明三等奖的光荣称号！ 但是劈裂式灌浆工程技术复杂，关键工序多，包括成孔、制浆、灌注，以 及随时掌握压力、注浆量、处理随时发生的各种突发性事件等，所有这些工序， 在任何一个灌浆施工过程中，都不可能出现两个完全相同的情况。因此，对于 每一段灌浆防渗处理工程，都必须通过试验来确定具体的技术参数，完善设计 图。 为了确实

3、做好本次除险加固工程中的防渗处理工程，我公司特抽调经验丰 富、技术过硬的专业技术、施工人员参加本次试验工作。 根据堤坝破坏的原因，填土的物理力学性质差异，灌浆机械以及灌浆形式 不同，灌浆试验的内容也不同，一般的都应包括室内和室外原型试验。室内试 验，包括坝体回填土料和灌浆土料及浆液的物理力学性能的试验等；室外原型 试验，一般包括灌浆压力、一次灌浆量、灌浆间隔时间、裂缝控制、合理孔距、 坝体位移控制以及锥孔深度、垂直度检测方法、泥浆制作的浓度控制、水玻璃掺量、灌浆量控制、复灌次数等。 第二节 人员组合及分工 2.1 人员组成： 为了确保能高效、快速完成本次施工试验任务，我公司在舒庐干渠(庐江段)

4、渠 道除险加固工程项目部的统一调度下，设立防渗除险加固一个专业工程试验组， 配备专业施工队伍，下辖锥孔组（每组5人） ，制浆、灌浆组（每组5人） ，一 个土方采集组（配民工7人，拖拉机一台，农用车一台）和一个机务组（配技 工5人） ；在管理和后勤方面，具体配备：队长2人，观测试验3人，技术员2 人，后勤4人。 22 具体工作安排如下： 锥孔组主要负责放线、钻孔及钻机调遣、安放护壁管、做井盖等工作，技 术要点是严格控制钻孔深度和垂直度，确保所钻孔的垂直度按照技术人员要求 并控制在施工规范规定的误差范围； 灌浆组主要负责制作泥浆、设置套管、注浆、复灌、封孔等一系列工作， 技术要点是确保所制作的泥浆

5、浓度能随时调整到技术人员要求的粘度，保证所 掺加的有关化学剂品满足要求，能均匀、稳定，防止沉淀； 土方采集组主要负责协助技术人员查勘取土坑，采集土样、挖土、运土、 筛选土料、修建临时便道以及施工排水等工作，其技术要点主要是采挖到合格、 标准、满足施工要求的土料，并负责使土料颗粒均匀、含水量适中、无杂质、 无砂砾，并能保证供应； 机务组主要负责所有机械的修理、日常养护、机械配备、及时采购、制作 零配件等有关属于机械方面的全部工作。 队长主要是为了配合技术人员进行试验工作，并要求队长24小时跟班作业， 全面学习并掌握相关的操作技巧和有关的专业技术，为将来全面施工打好基础， 并在试验过程中积极配合技

6、术人员工作，管理好施工现场的人员调度、机械配 备及外围环境协调。 观测试验人员，主要负责24小时监测堤坝位移、沉降、冒浆，以及裂缝的 形成、开展、延续、回弹及闭合情况，重点观测灌浆进程中裂缝开展过程，及 时记录裂缝开展的长度、宽度、速度，特别是严格控制裂缝的展开宽度，防止大坝无限位移，造成滑坡等险情，出现其它事故；并随时在专业技术员的指导 下适时、及时检测、记录浆液的容重、粘度和含砂量。 技术员主要负责土料试验、送检，掌握相关操作规程和施工规范，系统地 指导全体参加试验人员进行试验操作，并分析相关数据，整理资料、数据，形 成报告性文件，重点掌握试验程序和相关操作规程及施工规范。 后勤人员主要负

7、责全勤保障，包括所有参战人员的生活方面、机械油料供 应方面、外围关系协调等方面。 在我们项目部的总体规划中，灌浆试验不仅仅是为了取得有关技术参数， 完善设计图，最主要的还是为了提高老工人的技术素质，培养新工人的实践操 作能力，为后期大兵团作战时的人员配备提供保障； 因此，本次试验时，我们有意安排了一批计划将来做为全面施工时担任基 层管理工作的班组长人选的精兵强将组成试验队伍，试验过程中，严格要求操 作程序和规范化施工，旨在加强他们的质量意识、安全意识和规范化操作意识， 为将来创造精品优良工程打下基础。 第三节 机械组成及本次试验目的 由于舒庐干渠渠道防渗处理工程工作量大、施工战线长、时间紧迫等

8、特点， 我公司计划将来配备两台QPC-30120型轻便式钻机，一台XJ300型大型钻机； 并配套两台ZJ-60型制浆机，四台注浆泵；并安排具有丰富施工经验的施工队 长和施工队伍担任灌浆施工任务。 参加本次灌浆试验的施工机械见附表。 修路、供排水、电力、生产生活用房等由项目部统一安排。 为了确保此次投标项目中的渠堤防渗除险加固工程能够顺利完成，达到公 司预期的质量标准和进度计划，此次试验中另一个最主要的目的还在于检测公 司已有的机械设备的经济使用价值和有形磨损程度，对于不能满足经济技术要 求的设备，进行淘汰或更新；对于历年来担任灌浆工作的基层领导进行一次较 大的调整，对于文化基础差的、年龄较大的

9、队、班、组长实行大换血，因此， 此次试验主要是为了培养新人，加强管理。 本次试验期间，我们已将主要施工队伍的负责人全部投入到试验工作中， 对所有计划将来担任灌浆工作基层管理的主要人员作了一次较大的检阅和考验，为将来的人士安排提供有力的参考。 根据本工程的特点，我项目部计划参考今年3月份果元山水库大坝除险加 固工程（属本次干渠除险加固工程施工段中的一段）记录的灌浆试验成果，并 根据沿途渠堤灌浆的实际情况，结合灌浆施工进行试验；在灌浆施工时，加强 现场观测，用实测数据来验证和调整原来采用的一些参数。 第四节 土料的选择及试验 在堤坝灌浆处理中，对泥浆的选择是十分重要的环节，因为泥浆性能的优 劣直接

10、地影响着灌浆效果，而泥浆制作的关键在于土料的质量。 4.1土料的查勘 为了合理使用工程资金，减少开支，灌浆土料的选择以就地取材为原则； 我公司在正式开工之前，组织专业人员对沿途土质进行过一次系统的查勘，最 后确定料场选在石头轮窑厂的取土场，通过协调，已取得并办妥了相关的取用 手续，且土料的数量能满足施工要求； 土料勘察通常采用的调查方法有手摇钻探法和试坑法。本次查勘时使用的 是手摇钻探法时，每个料场均选用了五至八个试点进行取样校核。钻孔根据地 形条件布置，主要采用方形网格布点。钻孔间距为 20米左右，深度在 12米。 在钻探过程中，通常每隔 50cm 深取样一次进行土质鉴别与记录，另外根据土

11、层的变化情况，对取样间距尚可作适当放大或缩小，取其代表性的土料留样备 查。 在料区调查时应选择有代表性的钻孔，沿不同深度取样做自然含水量与自 然容重试验，并选取其代表性的主要土料在室内进行颗粒分析等试验，并形成 资料作为最后确定是否作为灌浆用料的参考。调查的土料储量均大于灌浆用量 的 23倍。 本次查勘的料场主要有水关乡的长冲村黄院村民组荒坡地、长冲窑厂取土 场、城关镇移湖村三管村口荒地、长廊村外荒坡地、移湖窑厂取土场、强巷村 口荒坡地、迎松窑厂取土场、邓湖窑厂取土场、石头乡窑厂取土场和马厂窑厂 取土场。并对各个试点的土质进行认真试验分析总结，并将试验数据记录在案； 经过认真总结、分析、比较，

12、最后经过技术人员一致研究决定，并报请监理工 程师批准，灌浆取土料场选定石头轮窑厂取土场。具体的分析试验数据见附表。 4.2 土料是泥浆成份的关键因素 泥浆的组成，主要是粘土与水经过搅拌分散而成的混合体，因此粘土的性 质对泥浆性能的变化以及泥浆使用化学处理剂的效果均有直接的影响，所以说 选择好的土料是灌浆工作的关键所在。 渠道灌浆的主要目的是解决渠体渗透和变形稳定问题，消除隐患。所以土 料的粘粒成分不宜太少，粘粒少的土料成浆率低，并且稳定性差，影响灌浆效 果不能达到防渗的目的。但是用粘粒过高的土料来制浆，其缺点是土料不易粉 碎和分散，制成的泥浆粘度大，流动性能差，排水固结慢，固结后的浆体收缩 也

13、大，土料中的含砂量也不宜过多，砂的粒径不宜过大。砂粒过多时，泥浆最 易造成不稳定，在缝中发生沉淀，形成砂层后易于透水，同时砂粒对于拌浆机 械和泥浆泵的磨损也较大，会减少机械的寿命。 因此，就本工程而言，对灌浆土料的要求是：粘粒不能太少，充填防渗性 能要好；粘土要水化性好，容易制成泥浆；泥浆流动性要好；具有一定的稳定 性，并且泥浆体积收缩要小。对于充填性灌浆来说，一般选用粉质粘土和重粉 质壤土作为灌浆土料是比较恰 当的。其土料的物理性能指标大致为：粘粒含量 3050%，粉粒含量 4060%；砂粒含量要小于 10%；塑性指数 1020%。 对于劈裂式灌浆，由于裂缝劈得宽，采用的泥浆浓度大，稳定性好

14、，要求 固结的浆体强度高，一般中粉质壤土和含砂量稍多的土料也可作为灌浆土料。 其土料的物理性能指标大致为：粘粒含量 2030%；粉粒含量 3050%；砂粒含 量要小于 3040%；塑性指数 10%左右。 对于含有腐植质和可溶盐较多的土料，是不宜作为灌浆用料的。土的有机 质含量要小于 2%；可溶盐含量要小于 8%。 总之，灌浆土料的选择，要从灌浆方式、被灌坝体的状况以及采用灌浆处 理的目的、灌浆材料取得的可能性和施工条件等方面综合加以考虑，以期取得 有效、经济、合理等效果。 为了确保本次试验工作的顺利展开并达到预期的效果，通过多次勘察、选 取土料分析，石头轮窑厂的黄粘土基本上能满足上述这些要求：

15、粘粒含量 45%；粉粒含量 35%；砂粒含量 10%；塑性指数 12%左右。因此确定采用石头轮窑厂制作砖坯的黄粘土做为灌浆土料；并对土料的干土容重进行试验，灌浆 前，对于掺加的有关化学药品亦进行了分析试验，具体的试验结果见附表。 第五节 灌浆试验操作工艺流程 5.1整个防渗处理工作工艺流程 首先组织相关人员熟悉审核图纸、技术规范查勘土料、报验人员设备 进场选择试验造孔桩位布置临时设施放线开沟排水钻孔制浆灌 浆复灌封孔 5.2灌浆工艺流程 供水 集土 制浆 压浆 注浆 5.3选定造孔位置 土坝灌浆试验孔一般布置在具有代表性的坝段及最大坝高处，或存在隐患 的部位。通过灌浆试验，了解造孔进度和堤身土

16、质构成，制定造孔定额；了解 单位最大灌浆量，为设计灌浆所需用的总土方量及合理的工期提供依据；因为 最大坝高处或隐患严重部位，在灌浆时变形往往最大，从而提供变形（裂缝、 位移、沉陷等）及与变形有关的（孔口压力、泥浆容重、一次单位灌浆量等） 控制指标。 一般试验孔深应至隐患以下 23m、孔距 310m、灌 35个试验孔，试验 坝段长 1020m。根据设计要求和本工程实际，本次设定试验孔 3个，孔深 6.5 米，孔距 5米。堤坝灌浆试验孔的孔距和排数应根据灌浆的目的来确定。本工程主要是为了 解决渗透稳定问题，可布成单排灌浆孔，以能够形成浆体防渗帷幕为原则。 5.4 锥孔 锥孔是灌浆工作中的第一个环节，它直接影响到帷幕形成的位置、衔接的 距离与吃浆量大小；因此选准位置，选用先进的钻孔设备和技术熟练的操作手 是至关重要的； 本次试验过程中，我公司为本工程配备了公司最先进的 QPC-30 型轻便式 除渣 输浆 过滤钻机和 XJ300 型