充填灌浆试验施工成果报告

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1、目录工程概况试验目的、要求和工程量试区选择与钻孔布置灌浆材料及浆液充填灌浆试验施工10试验内容和方法7施工质量控制8灌浆效果的检查及分析111工程概况1.1概况/ ?工程.，建设内容包括：加高加固？堤段、？ 堤段、？堤段、？堤段，总长16.52km ；新建？水闸、？水闸穿堤箱涵，拆除重建？水 闸、？水闸、？水闸。本次工程范围为？段，堤防全长2.57km,包括一座水闸（湖山？水闸），按设计图纸要求进行 充填灌浆。本工程灌浆孔布设沿旧堤与新填土方堤结合处，孔距为3m，造孔顺序先上游排，后下游排，分2序跳跃式造孔，灌浆深度8m施工范围：桩号？ 0+300? 1+602 和？ 2+140? 2+570

2、段总长1732m共布设579孔，进尺4624m1.2地层情况充填灌浆段地质为原旧堤回填土厚约5m,往下为3-5m厚的粉砂土或粉质粘土层。底部为卵石 层。在施工85#孔（0+200n）时，孔深3.5m钻孔开始渗水，且进尺快，起钻后钻具带有少许黑 泥。通过注浆，浆液可自流孔内但孔内无残留，孔内并伴有上窜气流，初步断定与此段堤身空隙 较大且与处围相通。2试验目的、要求和工程量2.1试验目的堤身防渗处理沿灌浆钻孔施工轴线总长度732m （分两段），充填灌浆孔总进尺4624m,合同计划完工日期为2016年？月？日。鉴于本项目充填灌浆工程具有一定的施工 难度、工期紧的特点。裂隙发育多变，土体地质变化，为使

3、充填灌浆顺利施工，确保工程的质量和 进度，在施工之前进行生产性试验，以了解灌浆区的地质特性和可灌性。通过灌浆试验，优选灌浆 材料、浆液配合比和施工工 艺，验证所采用的相应灌浆方法和技术参数的可行性，为充填灌浆施工提供依据，以确保基础充填灌浆方案的合理性和可靠性。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。2.2试验要求（1）通过灌浆试验，求证施工中有利参数：排数、孔距、灌浆材料、浆液配合比、灌浆压 力及灌浆段长能否达到灌浆效果。（2）根据灌浆成果、压水试验结果和检查孔芯样的研究，分析充填灌浆的可靠性。2.3施工依据（1）土坝灌浆技术规范SL564-2014；（2）水工建筑物土

4、料灌浆施工技术规范DL/T5148-2001 ；（3）水电水利工程钻探规程DL/T5013-2005；（4）水电水利工程钻孔压水试验规程DL/T5331-2005 ；（5）堤防工程施工规范SL260-98设计施工图纸和相关文件。2.4试验工程量本次充填灌浆试验从20?年？月？、日开工，20?年？月？日将试验灌浆孔施工完毕。并汇总相关资料，至此灌浆试验施工结束。完成的主要工作量见表2-10表2-1充填灌浆试验主要工作量表3试区选择与钻孔布置3.1试区选择试验区的选择十分重要，应当遵循以下原则:(1)试区地质条件具有代表性。试区地层应包含有主要的处理地层，有条件时应尽可能接近所处理的对象。(2)便

5、于施工。便于施工场地的布置，水、电、风、材料供应方便，交通 和安全条件较好。根据上述要求，经现场实地考察研究，试验段布置在桩号为H0+300H1+400H2+2OOH2+4O0 勺位置。3.2钻孔布置考虑试验目的及试区地层条件，根据设计要求，具体布置形式见下图。图例：一序孔.二序孔试验孔布孔图4灌浆材料及浆液4.1 土料灌浆材料及配合比4.1.1 土料灌浆材料制浆材料为土料和水，土料物理性质指标如下灌浆所用的浆液为土料，各地的经验认为重粉质壤土和轻粉质壤土比较好，所选择的土料必须符合下列要求：塑性指数1015%，粘粒含量2045%，粉粒含量4050%，砂粒含量V 10%，有机质含量小于2%，可

6、溶盐含量小于8%。水质 要求一般 为无杂质、无异味的清淡水4.1.2 土料浆液配合比根据现场地层条件，采用3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1 (重量比)等五个比级表4-1泥浆液配合比水土比3:12:11:10.8:10.5:1水（L）300300200200150粘土（ Kg）100150200250300制浆量（L）332.26348.39264.52280.65246.77重(g/cm3)1.201.291.511.601.82的普通土料浆液。土料浆液配合比见表4-1。5充填灌浆试验施工5.1 施工程序与工艺流程首先组织相关人员熟悉审核图纸、技术规范一查勘土料、报验一人员设备进

7、场一选择试验造 孔桩位一布置临时设施一放线一开沟排水一钻孔一制浆一灌浆一复灌一封孔1）施工程序本次充填灌浆试验中按分序施工，即将第一序施灌结束封孔后，再进行第二序钻孑L，加密的 原则进行施工。并按先下游、后上游排，每排先I序孔，后u序孔的施工顺序进行（分两序施工）。2）充填灌浆施工工艺流程定孔位验收合格钻孔验收合格埋管验收合格制浆验收合格灌浆验收合格封孔5.2钻孔按设计图纸提供的灌浆轴线，首先对钻孔轴线进行放线、定孔位，孔高程用DS3水平仪进行测量。施工前应对桩号、孔号、孔位进行校验，偏差严格控制孔位偏差在2cm范围内。校对钻孔编号、位置，然后将钻机对准孔号位置，用水平尺校正钻机的平稳及垂直度

8、，保持钻机 垂直偏差度小于1度，钻孔孔斜不得大于孔深2%,开始造孔，开孔孔径89mm,终孔孔径 75mm钻至设计孔深后埋下直径1寸工作管，供灌浆使用。钻孔孔斜测量采用上海地质仪器厂 生产KXP-1型轻便测斜仪，并加强孔侧斜校核工作，终孔进行全孔侧斜。造孔方式采用循环钻进干法造孔，不得用清水。要求做好造孔的记录和描述，如发现特殊情 况时，应详细记录并分析处理。处于试验阶段，钻进时要根据地层情况随时调整钻压、转速、泵压和泵量等技术参数，提高 钻孔效率并保证钻孔质量。钻进过程中随时注意返水和地层情况，防止烧钻、塌孔等事故的发生。5-3制浆为满足灌浆的质量要求，必须对土料进行选择，将符合规范要求的粘土

9、按不同的水土比 （重量比）把水和粘土送进泥浆搅拌机进行搅拌，搅拌均匀后经过滤筛（筛孔5mm x 5mm）流 入一级浆池（沉淀），后流入二级池（净浆池）。经拌和桶调剂成所需的浆液容重供灌浆使用， 并经常对净浆池的浆液进行物理性能的测试（现场测试）为提高泥浆的流动性、稳定性，加 速浆液凝固或提高后期强度等目的可以掺入适量的外加剂。5.4灌浆 灌浆方法采用孔底注浆全孔灌注纯压方法进行，灌注纯粘土浆。注浆管下至距孔底0.5m处。 灌浆孔口压力堤岸灌浆据不同孔深相应控制不同的孔口压力，灌浆控制压力按如下原则确 定：充填灌浆过程中观测堤身的变形、位移、以及裂缝是充填灌浆施工中的控制灌浆压力的一个重要 指标

10、。它一方面关系到堤岸在施工过程中的安全，另一方面是对浆液能否在堤岸中将空隙填满， 形成完整的防渗帷幕起着至关重要的作用。施工过程中应派专人对现场的压力表观测记录，压力 值不得超过最大允许灌浆压力。1) 灌浆方法本次试验灌浆方法采用全孔灌浆封孔法灌浆。浆液拌制采用集中制浆方式， 灌浆采用自动记录仪记录。2) 灌浆压力与注入力各灌浆段的灌浆压力应结合注入率，灌浆过程中应根据实际情况及 时进行调整。灌浆压力控制采用一次升压法，即尽快达到压力，但灌浆过程中注入率较大时，采用分级升压法 或间歇升压法，并使灌浆压力与注入率相适应。堤岸的裂缝、位移量大小，与泥浆孔口压力等因素密切相关、相互制约；因此在施灌过

11、程中 对灌浆压力严格控制，设专人进行监督并记录，一旦出现异常现象或规范不允许情况发生时， 立即停灌并采取相应处理措施3) 浆液配比和浆液变换浆液配比：正常孔段采用普通土料浆液，水土比采用3:1、2:1、1:1、0 .8:1、0.5:1五个 比级，开灌水土比采用3:1。如遇吸浆量大、大的裂隙、泥夹砂层等特殊孔段则采 用了土料砂浆、 土料一水玻璃浆、土料一氯化钙浆、土料一粉煤土浆、混合浆液进行灌注。各种浆液变换的主要原则是：浆液由稀至浓，逐级变换。具体原则如下： 在灌浆压力保持不变，注入率持续减小时，或当注入率不变压力持续升高时，不得改变水 土比。 当某一比级浆液的注入量达300L以上或灌注时间超

12、过30min，而灌浆压力和注入率均无 改变或改变不显著时，改浓一级。 当注入率大于30L/min时，可根据情况越级变浓。 特殊浆液的变换主要是根据注入量及效果进行。当变换浆液水土比后，当灌浆压力突增或 吸浆量突减，立即查明原因，进行处理。4)灌浆结束标准与封孔要求在灌浆段最大设计压力下，注入率不大于1L/min时，延续灌注时间不少于60min，灌浆即 可结束。封孔采用“全孔灌浆封孔法”。稀浆结束则用0.5： 1浓浆置换后，压力封孔；0.8 :1以上浆液灌注结束可直接封孔；封孔压力采用最大灌浆压力，结束标准同灌浆结束标准。5.5封孔当灌浆工作结束后，还要做好封孔工作，封孔的方法很多，大致可归纳为

13、稠泥浆封孔、 泥球封孔、中砂封孔和混合土封孔四种；它们各有优缺点，经过比较，此次试验时我们选用了稠泥浆封孔法。即停灌抽出注浆管和套管后，分多次向孔内灌注稠泥浆；第一次采用高压注浆管 将孔内泥浆注满后，经过24小时后，若发现孔内液面下沉，就要及时补充，然后每隔24小时 观察一次，只要灌注的泥浆出现沉降，就要即时补充；直至浆面不再明显下沉为止，再观察35 天即可报告监理工程师按排复堤工作。5.6施工记录与资料整理灌浆资料的记录与整理，是灌浆施工的重要组成部分，收集完整的试 验数据资料，是灌浆试验工作的主要目的之一。我公司历来十分重视灌浆记录资料整理和分析工作， 只有在不断地对灌浆效果进行回访、论证

14、、分析、总结，才能更有效地发挥灌浆施工对各种堤坝 防渗处理的优越性；更好地为工农业生产服务；只有详细完整的第一手资料，才能更准确地总 结施工经验，为有关科研人员提供理论和实践数据。本次试验工作过程中，技术人员对试验全过程进行记录，并整理造册，本次成果报告只将部 分资料整理附后(见附表)。5.7试验区内地层抬动的控制措施为了检验在设计灌浆压力下地层抬动情况，在桩号0+195m处安装一台抬动观测装置观测抬 动变化，并在灌浆过程中采取了如下措施加以监测控制：(1) 在灌浆过程中安排专人严密监控了抬动情况。(2) 灌浆时，灌浆阀门要安排专人细心操作，灌浆过程中尽量避免出现过多、过高的峰值压力； 加强灌

15、浆泵的检修及维护，保证压力表指针摆动幅度小于灌浆压力的20%。从实际施工结果看，在设计灌浆压力下，地层并未发生抬动。6试验内容和方法6.1 沉陷位移试验1、观测桩布置在试验之前，试灌坝段应埋设沉陷位移观测桩，埋设的平面位置和横断面位置如图（a）、 （b）所示，由于坝体上部在灌浆期水平位移量可能要大一些，所以桩距要小一些，中部桩距可 大些，下部未设观测桩，钉桩时尽量保证使桩号1和4、2和3的高程相等，便于观测资料的分析整理。2、观测方法和要求位移观测用视准线法，沉陷观测用水准仪测量；灌浆试验前先取定渠道上公路桥南侧人行道 边栏杆边取个参考点，再给每个测点测出起始高程和起始位移偏差。灌浆试验期间要求每2小时 观测1次，最少每天观测不得少于2次，目的是测出位移量的峰值。停灌后测次可适当延长，以测出停灌后回弹过程，沉陷和位移同时观测，沉陷观测精度要求，