固结灌浆试验大纲

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1、固 结 灌 浆 试 验 大 纲袀1概述艿1.1试验目的芆根据设计要求，需对导流洞固结灌浆进行生产性试验，以进一步验证固结灌 浆拟定的相关参数、工艺的可行性、合理性，根据导流洞前期开挖揭示的地质情况及关键部位特性，本试验部位选择在1#导流洞堵头段桩号0+938.2650+957.015，先施工边排，后施工中间排加密排，遵循环间分序环内加密原则。肁1.2灌浆试验主要工程量虿堵头段灌浆试验现场钻孔灌浆施工的主要工程量见表1-1莈表1-1导流洞I标段生产性固结灌浆试验工程量表环数单环孔数孔数（个）砼造孔（m基岩钻孔（m灌浆（m灌灰（t）质量检查（孔）备注721147176.422052205661.5

2、7说明：工程量表中灌入干灰量为预估灌入量莃1.3施工依据螃（ 1）水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 DL/T5148 2001；莈（ 2）水利水电工程地质勘察规范 GB5028799；蒈（ 3）水利水电工程钻孔压水试验工程SL25 99；螄（ 4） 1#、2#导流洞洞身灌浆施工技术要求；芁（5）1#、2#导流洞洞身结构布置图19/9蒁（ 6）水利水电工程物探规程 DL/T 5010-92 ；薈（7） 水利水电工程钻探规程 DL/T 5013-92 ；膅（8） 通用硅酸盐水泥 GB 175-2007；羃（ 9）本工程设计文件、业主和监理人指示等。芀2 试验准备蚈 2.1 施工用风、水、电3X 90

3、+ 1 X 35薆固结灌浆试验施工采用水管 40mm供水；空压机主电缆采用铠装铜芯电缆；钻机、灌浆泵及其他用电采用3X25+ 1X 16铜芯电缆，从洞外引致试验施工部位。莀 2.2 制浆系统罿（1）浆液供应采用集中制浆站供浆方式，采用 ZJ400 高速搅拌机拌制水灰比 为0.5:1的标准浆液，然后通过输浆泵和专用管路（ 25mm送至现场，现场根 据灌浆需求，通过电话联系供浆，制浆站就近设置在堵头段靠上游端头。螈（ 2）制浆时，固相材料采用重量称量法，误差小于3。羇（3）采用高速搅拌机搅制普通浆液，搅拌时间不少于 30s。输浆流速控制在 1.42.0m/s，制浆站及灌浆点采用 BZC-2.5型泥

4、浆比重称测量浆液密度测量浆 液密度，并根据灌浆试验需要配制水灰比。肂（4）浆液在使用前应过筛，从制备至用完的时间不大宜小于 2h;拌制细水 泥浆液和稳定浆液， 采用高速搅拌机和掺入减水剂， 浆液自制备至用完时间小于 2h。浆液温度保持在5C40C范围。肁 2.3 废渣废水处理螈在试验区下部设一道水泥砂浆拦污埂，埂高 1.0m，施工产生的废水、废浆和岩粉等通过地表拦污埂引至集水坑，经沉淀后，排至监理人指定地方， 废渣清理 后运至指定堆渣场。肃 2.4 嵌缝堵漏措施袄 固结灌浆开始前，先对试验区进行检查，清理裂隙，针对不同的裂隙形式研究不同的嵌缝堵漏措施，便于指导后期生产。在钻孔冲洗、压水试验、灌

5、浆过程 中，对地表冒水、漏浆部位应及时封堵，并在封堵后重新进行压水试验，作为压 水试验值。必要时，可顺裂隙凿槽封堵。螀3 灌浆材料及浆液试验袈 3.1 水泥薄（1）试验灌浆用水泥采用节（2）灌浆水泥细度要求通过80卩m方孔筛的筛余量不超过5%,性能须满 足GB175- 1999标准的有关要求。蕿（3）灌浆时尽量使用同一品种、同一强度等级的水泥。同一灌浆孔不使用不 同厂家、不同品种、不同强度等级的水泥。羈（4）灌浆用的水泥必须保持新鲜,不使用受潮结块的水泥,不使用出厂期超 过三个月的水泥。羅 3.2 水羄灌浆用水符合拌制水工混凝土用水要求,并满足JGJ63 89 第,拌浆用水的温度不得高于40

6、C。莈 3. 3 掺合料肇经监理工程师批准，可在水泥浆液中掺入砂、粉煤灰和水玻璃等掺合料。各 种掺合料质量应符合 DL/T51482001 第，其掺入量通过试验确定，试验成果报 送监理工程师，经监理工程师批准后使用。莆 3. 4 外加剂蒂各种外加剂（速凝剂、减水剂或其它外加剂）的质量应符合 DL/T51482001 第，其最优掺加量应通过室内试验和现场灌浆试验确定， 试验成果应报送监理工 程师，并经监理工程师批准后方可使用。 所有能溶于水的外加剂应以水溶液状态 加入。莁 3.5 浆液试验膇（1）按照监理工程师指示对不同水灰比、 不同掺合料和不同外加剂的浆液进 行下列项目的试验：蒃 1 ）浆液配

7、制程序及拌制时间：试验确定不同水灰比、不同掺合料和不同外 加剂的浆液加料顺序及搅拌时间。 根据浆液配合比试验结果及技术经济分析， 提 出适用于本工程帷幕灌浆的浆液配比。 初拟进行水泥净浆配比室内试验， 浆液水 灰比为 2：1、1：1、0.8:1 、0.5：1 四个比级，掺合料和外加剂的掺量应在该产 品最佳掺量范围内选取。膄 2 ）浆液密度（比重）测定：在灌浆试验过程中，通过测定浆液比重绘制比 重与水灰比的关系曲线，以检验浆液的水灰比。膀 3 ）浆液流动性或流变参数：浆液的粘度一般采用漏斗粘度计测定，确定浆液的水灰比与相应的流动性间的关系芇4）浆液的沉淀稳定性；用标准的测量量杯，对不同水灰比的浆

8、液进行试验。 测定所析出水的体积（V1 ）与浆液体积（V）按照a =（V1/V ）X 100%和结石率=1- a计算出不同的析水率和结石率，并作出水泥浆的全析水时间与析水值关 系图，从而掌握不同品种水泥，不同水灰比浆液的稳定性。袄5）浆液的凝结时间，包括初凝或终凝时间：由高速搅拌机配制0.5 : 1浆液, 测试浆液的凝胶时间。采用 GB175-1999规定的检验方法进行测定。蚂6）浆液结石的容重、强度、弹性模量和渗透性：由高速搅拌机配制0.5 : 1浆液，参照混凝土强度试验方法进行试验。按照配合比制成的浆液，盛于试模中 进行养护，析水完成后，进行各龄期（3、7、28d等）的强度和弹性模量试验。

9、衿7）掺合料和外加剂试验：在进行浆液性能试验的同时，对拟掺用的掺合料 和外加剂配合水泥浆进行一些相关试验，确定掺量和适宜性。莇8）速凝堵漏材料试验：试验用于基岩表层快速封堵裂隙的堵漏材料，最好采用粉状材料。要求强度与水泥标号相适应，遇水35分钟凝固。芅（2）通过浆液试验选择用于现场 灌浆试验的浆液水灰比及掺合料、外 加剂等的品种和掺量。并将试验结果 报送监理工程师。莃4抬动变形观测羂 （1抬动观测孔孔径为6 75mn，孔深为3.0m,孔向为垂直建基面方向。采用 XY-2PC型地质钻机配金刚石钻头钻孔或冲击钻孔，并安装抬动变形观测装置，在压水、冲洗、灌浆的升压过程中， 监测基岩抬动变形情况，收集

10、压力与抬动变形的对应关系和压力与注入量的关 系，注入量与抬动变形的关系， 以进一步验证灌浆压力和升压程序及灌浆注入量 的控制方法。抬动观测装置结构见附图抬动观测装置示意图。莇(2)设有抬动变形观测部位，在观测孔临近2030m范围的灌浆孔段在裂隙冲洗、压水试验及灌浆过程中均进行观测，并将观测成果报监理人审查。蚅(3)抬动变形允许值按照200卩m进行控制。螁( 4)派专人进行抬动变形观测并作记录，在裂隙冲洗、压水试验及灌浆等作 业过程中， 当变形值接近变形允许值或变形值上升速度较快时， 及时采取降低压 力措施。 如施工中发现超过规定的允许值， 立即停止施工， 报告监理研究处理措 施。蚀( 5)抬动

11、变形观测使用的千分表，使用前经过率定，并经常检查，确保其灵 敏性和准确性。蒇( 6)抬动变形观测过程中， 严格防止碰撞， 保证在正常工作状态下进行观测， 确保测试精度。肆(7)灌浆工作结束后，按固结灌浆U序孔要求进行抬动观测孔的灌浆回填。蒃5 固结灌浆试验施工薇（1）固结灌浆开始前， 会同设计、 监理对试验区进行检查， 灌浆前清理裂隙， 用快速水泥封堵指定的基岩表面裂隙。膃（2）试验区30m范围以内不得进行爆破作业。羁（ 3）施工程序按照：抬动观测孔、物探测试孔钻孔与测试 （ 含钻孔静弹模测 试）、固结灌浆I、U序孔分序钻孔、压水、灌浆、压水质量检查孔试验。芈（4）在试验区下部设一道水泥砂浆拦

12、污埂，埂高1.0m;施工产生的废水、废浆和岩粉等通过拦污埂引至集水坑，经沉淀后，抽排至监理人指定地方， 废渣 清理后运至指定堆渣场。蚆 5.2 钻孔薄（1）自上而下方法施工时第一段段长为 2.0m,第二段为3.0m，第三段及以 后各段不大于6m小于6m孔段可一次灌注，钻孔的具体布置及设计孔深见附图。蚃（2）固结灌浆所有钻孔采用风动钻机结合 XY-2PC地质钻机钻进，钻孔的孔 径为3876mm质量检查孔孔径为 56mm芁（3）钻孔孔位严格按施工图纸的要求进行施工，开孔孔位偏差不大于10cm，孔底偏差不大于 1/40 孔深，钻孔方向为垂直建基面方向，在钻孔过程中，应将 钻具调整与接触面垂直， 并将

13、钻机稳定牢固。 若发现孔斜超过允许值， 及时纠偏。羅（1）钻孔冲洗：一般采用钻杆通入大流量水流，从孔底向孔外冲洗的方法进行钻孔冲洗。钻孔冲洗应冲至回水澄清后10min结束，串通孔及断层破碎带等裂 隙冲洗如达不到回水澄清要求时，总时间不少于 0.5h。经冲洗后，孔内残存的 沉积物厚度不得超过 20cm。膁（2）固结灌浆前应进行钻孔冲洗、裂隙冲洗和压水试验，裂隙冲洗结合简易 压水同时作。肀（3）灌浆孔 （ 段） 裂隙冲洗后，立即连续进行压水、灌浆作业，因故中断时间 间隔超过24h者，在灌浆前重新进行裂隙冲洗。袆 5.4 压水试验莆（1）灌前取总孔数的 5%做单点法压水试验，了解其透水率及岩性可灌性

14、，压力为灌浆压力的80%，该值若大于I.OMPa时，采用I.OMPa；压水20min，每35min 测读一次压水流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果以透水率表 示。单点法压水试验按 DL/T51482001 附录 A 执行。袃（2）在钻孔冲洗和压水试验时，若发现地表冒水，应及时进行嵌缝，并重新 进行压水试验。衿（3）固结灌浆的检查孔按 DL/T5148 2001附录A的规定进行压水试验，检 查孔的压水试验压力为最后一序灌浆孔灌浆压力的80%计，且不超过 1.0MPa。螇（1）固结灌浆按环间分序环内加密的原则进行芁（2）灌浆方法袂1）底板及边墙孔可采用一次造孔置底，自下而上分段，孔内阻塞分段

15、施灌。末段阻塞器应卡在孔口 30cm以内，顶拱固结灌浆孔施工时为防止浆液发生绕渗 将表层段裂隙封堵，造成质量事故，采用自孔口向孔内分段造孔灌浆方式施灌。羆2）灌浆方法采用三参数大循环方式，采用单孔灌注，当发生串孔且设备能满 足施工要求时，采用并联灌注，且孔数不得多于3个，并控制灌浆压力。羄（3）灌浆分段肂自下而上施灌时第一段 5m孔口段2m孔口以下不大于6m终孔段可适当 加长，但最大段长不大于 6m采用自上（孔口）而下（孔内）施灌时第一段入 岩2m第二段3m第三段及以后各段不大于 6n。蚁（4）灌浆压力肆1）灌浆压力对应表见表5- 1。表5 1灌浆试验段栓号压力对应表灌浆右式第一段第二段第二段第恻段及以下备注自上而下I的L （如）0.41.0Z54.0U序孔(Mpa)0.51.53.04.0段怅（n）2_03.05.05.0段枪0-22-55-1010-151下而上I序孔（Ifca）4.0Z51.00.4I