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1、引水隧洞洞内灌浆实验大纲 批 准： 校 核： 编 制： 目 录引水隧洞洞内灌浆试验大纲11 概述12 试验目的23 试验依据和试验内容24 试验方法35 试验准备36 灌浆材料37 试验程序及方案48 灌浆质量检查79 试验成果分析整理810 资源配置911 质量保证体措施1012 安全生产保证措施1113 文明施工管理11引水隧洞洞内灌浆试验大纲1 概述1.1 工程概况1、本工程引水系统永久混凝土衬砌洞段和1类围岩段布置有固结灌浆，混凝土衬砌段在回填灌浆结束后7天再进行固结灌浆。2、1类（非衬段）和2类围岩固结灌浆设计参数：孔径50mm，两孔间距36夹角，排距5.0m，梅花型布置，深入岩石4
2、.0m，灌浆压力0.50.8MPa；3、类围岩固结灌浆设计参数：孔径50mm，两孔间距30夹角，排距4.0m，梅花型布置，深入岩石5.0m，灌浆压力MPa0.50.8 MPa；4、2类围岩回填灌浆设计参数：孔径50mm，拱顶90范围，两孔间距36，排距2.5m。灌浆压力灌浆压力0.30.5MPa5、类围岩回填灌浆设计参数：孔径50mm，拱顶90范围，两孔间距30，排距2.0m。灌浆压力0.30.5MPa。6、本工程的钻孔主要为灌浆孔、检查孔的钻孔，以及钻孔和灌浆所需进行的钻孔冲洗、压水试验、灌浆前孔口加塞保护等全部钻孔作业和各类灌浆等的全部施工作业实施。主要工程量为：L=4m的固结灌浆孔一共5
3、00m，L=45m的固结灌浆孔共75157m；灌浆作业主要为主洞、施工支洞封堵固结灌浆和回填灌浆，主要工程量为：回填灌浆33368m2，固结灌浆75657m。1.2 工程地质1、隧洞区出露的地层有三叠系上统曲嘎寺组（T3q）砂岩、板岩、玄武岩夹灰岩；中统（T2）砂岩、长石石英砂岩夹板岩及玄武岩；下统领麦沟组（T1l）玄武岩、砂岩夹板岩。2、引水隧洞区3号冲沟附近发育一小向斜，轴向为N85E,核部及两翼地层均为T3q薄至中厚层砂岩夹板岩及少量灰岩，两翼产状分别为：EW，S3045、EW，N43。隧洞区共分布6条断层。其中发育NW向1条，NE向5条断层。NE向断层为F1（木机垭口断层），归属固滴断
4、裂带。NW向断裂有F2（勒米断层）、F3（西勒断层）、F4（固滴断层）、F20、F51等5条断层，归属赤土断裂带。其中F1、F2、F3、F4为级结构面，F20、F51为级结构面。3、区内水文地质条件较简单，主要为孔隙水、基岩裂隙水，赋存于覆盖层、岩石风化带、裂隙及断层等形成的破碎带内，流量较小。引水线路沿线物理地质作用较强烈，主要表现为岩体风化、卸荷，在局部地段分布有危岩体、崩塌等。砂岩、玄武岩抗风化能力强，地表多表现为弱风化，板岩抗风化能力较弱，其风化深度大。隧洞沿线主要发育有两个大堆积体，一是位于勒米村的号堆积体，另一是8号冲沟对岸的号堆积体。2 试验目的本次试验主要是针对引水隧洞的地质环
5、境，希望通过灌浆生产性试验研究控制所使用材料、压力、施工工艺等，提高灌浆强度、稳定性、抗渗以满足引水隧洞围岩稳定，保证施工安全。1、检验钻孔间距，检验钻孔深度是否满足实际工程的需要；2、检验各段岩层的透水情况，和吸浆情况，决定灌浆参数；3、确定合适的灌浆方法，浆液变换等；4、揭示岩层可灌性，测试灌浆效果；5、确定机械设备安排、人员安排、施工用水泥和人员安排是否合理；6、验证设计灌浆参数在本工程上的适用性。3 试验依据和试验内容3.1 试验依据1、四川水洛河固滴水电站引水隧洞标土建工程（合同编号：SLH-GD-C-2-2013-001）及技术条款；2、水工建筑物水泥灌浆施工技术规范（DL/T 5
6、1482012）；3、水利水电工程覆盖层灌浆技术规范（DL/T 52672012）；4、通用硅酸盐水泥GB 1752007；5、水电水利工程物探规程DL/T50102005；6、水电水利岩土工程施工及岩体测试造孔规程DL/T 5125200l；7、水电水利工程钻孔压水试验规程DL/T53312005；8、水电水利工程岩石试验规程DL/T53682007。9、水电水利岩土工程施工及岩体测试造孔规程（DL/T5125-2009）；10、混凝土拌和用水标准（JGJ63-2006）；11、水工建筑物水泥灌浆技术规范（DL5148-2001）；3.2 试验内容1、根据设计和监理要求编制灌浆试验的工作大纲
7、和工作计划；2、浆液试验； 3、制定钻孔、冲洗、压水试验和灌浆工艺等项的技术要求和施工方法；4、制定灌浆质量检查及灌浆效果鉴定的方法和标准；5、灌浆试验资料的整理分析，试验成果评价及编写试验报告。4 试验方法4.1 部位选择四川固滴水电站引水隧洞围岩主要为玄武岩、砂岩、板岩为主，其中含炭质板岩、砂质板岩、薄层板岩、板岩夹砂岩，围岩裂隙发育。计划在衬砌洞段和非衬砌洞段（1类洞段），各选1个单元开展固结和回填灌浆生产性试验；为既能体现隧洞内围岩整体特征，同时结合现场实际生产情况，固结和回填灌浆试验区初步选定在引55155558为1类围岩洞段、引5558.005594为2类围岩洞段。4.2 参数选择
8、根据设计文件水洛河固滴水电站灌浆施工技术要求以及灌浆施工蓝图（GY139F-0944-432-11-1/33/3）引水隧洞引4+3009+500固结及回填灌浆典型断面图、（GY139F-0944-432-14-1/22/2）引水隧洞1类围岩永久支护图固结灌浆压力为0.50.8 MPa，回填灌浆压力为0.30.5 MPa，灌浆孔和检查孔结束后，采用“纯压式、全孔一次灌浆法”。固结灌浆浆液水灰比暂按2:1、1:1、0.8:1、0.5:1 四个比级，从水灰比2:1开始灌。回填灌浆浆液水灰比为0.5:1。5 试验准备试验用水：3#洞营地生活用水；试验用电：3#洞内施工用电；试验设备：止水栓塞、全站仪、
9、4m3空压机、YT-28型手风钻、灰浆搅拌机、注浆泵以及相配套压力表、流量计、灌浆自动记录仪等；6 灌浆材料灌浆主要材料包括水泥、水、掺和料及外加剂等，每批采购的水泥、掺和料、外加剂等材料，均应符合有关的材料质量标准，并附有生产厂家的质量证明书。入库前按规定进行检验验收，及时把检验成果报送监理。1、水泥：本部位固结灌浆均采用P.O 42.5普通硅酸盐水泥。水泥细度要求通过80um方孔筛，其筛余量不大于5%。水泥不得存放过久，出厂期超过3个月的水泥不得使用。2、水：灌浆用水符合JGJ63-2006的规定，拌浆的水温低于40。3、掺合料：水泥浆液中掺入的砂、粘性土等及其掺量通过室内试验和现场灌浆试
10、验确定。掺合料需进行下列各项性能试验：掺合料的细度和颗分曲线；浆液的流动性和流变参数；浆液的沉降稳定性；浆液的凝结时间；结石的密度、强度、弹性模量和渗透性。4、外加剂：水泥浆液中掺入的速凝剂、减水剂、稳定剂等符合DL5148-2001和DL5100-1999中有关条文的规定，其掺量通过室内试验和现场灌浆试验确定，所有能溶于水的外加剂均以水溶液状态加入。7 试验程序及方案7.1 试验程序1、总流程：工作面清理孔位放样钻孔序孔灌浆序孔灌浆质量检查下一单元灌浆作业。2、灌浆段施工流程：钻孔及冲洗压水试验（裂隙冲洗）灌浆作业。7.2 试验步骤1、钻孔（1）钻孔采用相适应的钻具钻进，钻孔应按设计图纸注明
11、编号和孔序，开孔位置及设计孔位偏差不大于10cm，开孔角度偏差不大于2（2）钻孔深度及设计孔深误差不大于20cm。（3）钻孔达到设计孔深时应进行孔斜、孔深、方位测量，经监理工程师检查合格后，方可进行下道工序施工。（4）钻孔次序应及灌浆次序相一致，同一灌区，非相邻同次序孔可同时施工，下一次序孔必须待上一次序孔完成后方可开始钻孔。（5）钻孔、裂隙（断层处理部位可根据实际情况确定）均须进行冲洗，待孔口回清水为止，孔内岩屑残留厚度不大于20cm。冲洗压力为灌浆压力的80%，若该值大于1.0MPa 时，采用1.0MPa。（6）灌浆前可在各序孔中选取5%的灌浆孔进行简易压水试验，压水试验应在裂隙冲洗后进行
12、，压水试验压力值为该孔段最大压力值的80%，若该值大于1MPa 时，采用1MPa。采用单点法。压水时间20min，每5min 测读一次压入流量，单位吸水率按规范计算。（7）钻孔时，遇到孔内涌水、漏水、洞穴、塌孔、掉块应详细记录，并及时报告监理工程师分析钻孔和岩体情况，作出决定后方可进行处理或钻进。钻孔结束待灌时孔口均应妥善保护，在孔口用木塞塞住以防污物进入。（8）在岩溶泥质充填物和遇水性能易恶化的岩层中，灌浆前不宜进行裂隙冲洗，但应用高压风枪进行清孔，也不宜做压水试验。当邻近有正在灌浆的孔或邻近灌浆孔结束灌浆不足24h 时，不得进行裂隙冲洗。2、洗孔及压水试验灌浆孔在灌浆前应用压力水进行裂隙冲
13、洗，直到回水清净为止。冲洗压力为灌浆压力的80%；灌浆前应选取不少于灌浆总孔数5%的灌浆孔进行压水试验，压水压力为灌浆压力的80%。压入流量的稳定标准：在稳定的压力下每3min5min测读一次压入流量，连续四次读数中最大值及最小值之差小于最终值的10%，或最大值及最小值之差小于1L/min，本阶段试验便可结束，取最终值作为计算值。3、灌浆分序固结及回填灌浆按环间分序，环内加密的原则进行，环间分为两个次序，单排孔为序孔，双排孔为序孔。4、灌浆方法1、固结灌浆压力为0.50.8 MPa，回填灌浆压力为0.30.5 MPa，灌浆孔和检查孔结束后，采用“纯压式、全孔一次灌浆法”。灌浆孔相互串浆时，可采
14、用群孔并联灌注，孔数不宜多于3个，并应控制压力，防止混凝土面或岩石面抬动。2、灌浆应尽快达到设计压力，但注入率大时应分级升压，严禁低压灌浆高压结束。3、灌浆时，灌段在达到最大压力前，使用压力应严格遵守根据该段注入率而定的原则。灌浆压力和注入率的相应关系按表4-3-1 控制；表4-3-1 灌浆压力和注入率相应关系表P 最大灌浆压力（MPa）0.50.81.02.0灌段注入率（L/min）503020104、固结灌浆浆液应由稀至浓逐级变换，水灰比暂按2:1、1:1、0.8:1、0.5:1 四个比级，从水灰比2:1开始灌。回填灌浆浆液水灰比为0.5:1。5、浆液制备灌浆材料采用P.O42.5水泥，水
15、泥细度宜为通过80um方孔筛的筛余量不大于5%，浆液采用ZJ-800型高速制浆机制备。要求如下：浆液配比经试验确定，经监理工程师审批后用于施工；浆液纯拌和时间不小于30s；浆液自制备至用完时间不大于4h；炎热季节施工采取防晒及降温措施，浆液温度保持在540。6、变桨标准灌浆浆液应由稀至浓逐级变换。浆液水灰比可采用2:1、1:1、0.8:1、0.5:1，在灌浆过程中变换浆液的浓度应遵循如下原则：1、当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比。2、当某级浆液注入量已达200L以上，或灌浆时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，浆液可加农一级。3、当注入率大于30L/min时
