.
.
禄劝县稗子田坝塘除险加固工程
大坝帷幕灌浆生产性试验
总 结 报 告
.
恩途建设
禄劝县稗子田坝塘项目部
二0一五年五月
目 录
一、 灌浆试验的目的任务 二、 完成工程量 三、 灌浆试验的施工 四、施工工艺 （一） 灌浆材料及制浆
表1配制纯水泥浆液材料用量表 表2水泥粘土1：3浆液材料用量表 （二） 浆液稠度的使用及变化原则 （三） 灌浆压力的确定及其控制和使用 （四） 灌浆结束标准和封孔方法 （五） 特殊情况的技术处理
五、帷幕灌浆试验施工质量监控及评述 六、各试验灌浆孔成果一览表（附后） 七、结论与建议
.
.
一、试验的目的及任务
（一）试验目的
1、论证该坝坝基的可灌性及其灌浆效果。
2、根据灌浆工程施工图纸的要求或按业主指导选定试验孔布置方式、孔深、孔距、灌浆压力等试验参数。
3、通过试验择优录取选定适合于本工程基础灌浆技术参数、灌浆工艺，确定合理的施工方法，施工程序和施工工艺，选择适宜的灌浆材料和最优的浆液水灰比，为进一步调整、完善灌浆设计提供可靠依据。 （二）试验任务
指定生产性灌浆试验区选在大坝9#（0+012）、17#（0+024）、25#（0+036）、33#（0+048）、45#（0+066），试验孔共计5个，钻孔进尺72.2m，其中灌浆长度67.9m，非灌段长度4.3m。
二、完成工程量
我公司于2015年5月1日进场准备，2015年5月4日开钻至5月12日完成试验孔5个，钻孔进尺 72.2m，灌浆段总长度 67.9m，
.
.
灌浆段数14段。其中，注水试验段数8段，压水试验段数6段。
三 、灌浆试验的施工 （一）、试验孔的布置
试验孔按单孔的形成布置，共布设
5个孔（ 9#、17#、25#、
33#、45#）。试验区孔距为1.5m，试验孔深一般按设计深度终孔，是否加深根据末段灌前压水试验q值由监理、质检、业主决定实施。 (二)、帷幕灌浆试验方法
方式采用孔口封闭自上而下或自下而上孔循环式分段灌浆法，按三个次序原则进行钻孔灌浆，灌浆管下至距孔底30～50cm，灌浆段长长度：一般段长3m，不超过6m，若灌前压水试验q≤10Lu时，可适当延长，但最长未大于6m。 （三）、灌浆试验工艺流程图
.
测量放线布孔 制 浆 灌浆试验造孔 灌 浆 结束标准 试验段冲洗 达到结束或达不到结束 结束 .
压水试验（四）、钻孔
试验孔、孔位采用测量仪器按照施工图纸放样定位，钻进采用金刚石或合金钻头清水循环钻进，开孔口径110mm，终孔口径 91 mm。钻进中为确保垂直钻进，经常检查机座的平稳和立轴的垂直度。开孔时采用小水量、坝土尽量干钻法或低速钻进，一旦发现偏斜就及时纠正，试验孔终孔时，在监理、质检、业主的共同指导下丈量孔深。 （五）、注水试验
在造孔结束后，坝土灌浆段均做灌前注水试验，注水试验采用量杯或水表进行，试验值为该段的渗透系数试验方法严格按SL62—94执行，注水试验成果（K）采用下列公式计算:
K=0.366Q(cm3／s)×L(cm)×1／S×lg2L(cm)／r(cm) 式中：K=渗透系数(cm／s)；Q=注入流量（cm3／s）；L=试验段长度（m）；S=抬高水头；r=钻孔半径（cm）。 （六）、钻孔冲洗
基岩灌浆段造孔后，灌浆前基岩一律采用压力水进行冲洗，冲洗压力为灌浆压力的80%，冲洗至孔口回水变清10min即可结束，冲洗结束后经测量孔深证实，孔残留物厚度为≤20cm。 （七）、压水试验
在钻孔冲洗后，各灌浆段均做灌前压水试验，压水试验采用简易法或五点法进行，试验压力值为该段灌浆压力的80％，压水试验成
.
.
果（q）采用下列公式计算： q=Q/L×1/p0
式中：q=透水率（Lu）；Q=压入流量（L/min）；P=作用于试验段的全压力（MPa）；L=试验段长度（m）。
四、施工工艺 （一）灌浆材料及制浆
1、灌浆材料：按设计要求，坝土用1:3水泥粘土灌注，基岩用纯水泥灌注。本工程采用普通硅酸盐水泥强度等级P.O.42.5MPa，粘土参数符合国家有关质量标准。
2、纯水泥浆液的配制：按选定的施工配比及用材量（详见表1），水泥粘土1:3浆液材料（详见表2）,按照水、水泥、粘土顺序投放在搅拌桶中，机械搅拌呈纯水泥浆液，过筛清除杂物放入蓄浆桶中,用比重计校对浓度符合要求后即可使用。
表1 配制纯水泥浆液材料用量表
水灰比（重量比） 比 重 材水泥5 : 1 3 : 1 2 : 1 1 : 1 0.8:1 0.6：1 0.5:1 1.13 50 1.2 100 1.29 150 1.5 250 1.59 300 1.71 350 1.80 400 料 （Kg） 用 水（L） 量 250 300 300 250 240 210 200 .
.
浆液（L） 267 333 350 333 340 327 333 水泥比重为3，水为1
表2 水泥粘土1∶3浆液材料用料表
水灰土比 5:1:3 1.08 泥3:1:3 1.12 25 2:1:3 1.14 33 1:1:3 1.26 75 0.8:1:3 0.6:1:3 0.5:1:3 1.3 75 1.35 75 1.38 75 比 重 材料 用 水量 20 （Kg） 粘土60 75 100 225 225 225 225 （Kg） 水（L） 浆液（L） 400 446 300 358 266 350 300 475 240 415 180 355 150 325 水泥比重为3，粘土为1.5，水为1
（二）浆液稠度的使用及变换原则
1 、浆液稠度的使用应遵循由稀到浓，逐级变浓原则。本次灌浆试验孔基岩使用的浆液水灰比有5:1；3:1；2:1；1:1；0.8:1；0.6:1；
.
.
0.5:1七个比级，起灌浓度一般为5:1，坝土用1:3水泥粘土浆，比级有5:1:3；3:1:3；2:1:3；1:1:3；0.8:1:3；0.6:1:3；0.5:1:3七个比级。
2、浆液稠度的变换原则：
（1）施灌过程中当灌浆压力保持不变，吸浆量持续减少，或吸浆量不变而压力持续升高时，不得改变浆液水灰比，直至灌浆结束； （2）施灌中，当某一级浆液的灌入量达300L以上时，而灌浆压力和注入率无改变或改变不明显时，就改浓一级浆液灌注； （3）当吸浆量大于30L/min时，就视具体情况越级变浓。 （三）灌浆压力确定及其控制和使用
1、灌浆压力的确定：灌浆压力是指灌浆段所承受的压力。实践证明，其压力的大小直接影响着灌浆质量，压力小了，浆液不能进入受灌体的地质条件，压力过大影响灌浆质量，同时造成浆液扩散太大，浪费材料。本次灌浆压力是根据灌浆试验结束后确定，得出适合该工程实际的灌浆压力。
2、灌浆效果，对于含砾粉质粘土，夹少量强风化砂岩、泥岩。弱风化棕红色夹灰绿色中厚层状泥岩、粉砂质泥岩、页岩夹砂岩灌浆压力的控制及使用：以适应灌浆介质的承受能力和提高岩夹泥质页岩及表层地段吃浆量较大者采用逐级升压法控制使用；对于强―弱风化岩石，吃浆量小者，采用一次升压法，即：灌浆一开始将压力值尽快地升到允许的最大压力值，直至灌浆结束。 （四）灌浆结束标准及封孔方法
1、灌浆结束标准：帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆时，在规定
.
.
压力下，注入率逐渐减少，当注入率不大于0.4L／min时，继续灌注60min，或不大于1L/min时，继续灌注90min，灌浆即可结束。采用自下而上分段灌浆法时，继续灌注时间相应减少为30min和60min，灌浆即可结束。当长期达不到结束标准时，应报监理人共同研究处理措施。
2、封孔：
（1）每个帷幕灌浆孔结束后，施工方应会同监理、业主到现场进行单孔验收，验收合格后的灌浆孔才能进行封孔；
（2）帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法时，各灌浆孔结束后封孔采用“分段压力灌浆封孔法”，采用自下而上分段灌浆时，应采用“置换和压力灌浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”，灌注水灰比为0.5∶1的浓浆，灌浆压力与该段灌浆压力相同，当注入率不大于1L/min时，延续30min结束封孔；
（3）待孔水泥浆液凝固后，灌浆孔上部空余部分，大于2m时，应采用机械压浆法继续封孔，小于2m时，可使用更浓的水泥浆或砂浆人工封填密实至孔口不下降为止。 （五）特殊情况的技术处理
1、冒浆处理：施灌过程中，地表在孔口1—6m左右出现几次冒浆，处理方法是：表面封堵冒浆点、降低压力、加浓浆液等方法进行处理，有时上述无效，就采用进浆量或间歇灌浆法或停机待凝后扫孔重新灌浆等方法处理，直至灌浆正常结束；
2、串浆处理：施灌过程中有时出现邻孔串浆时，就将串浆孔用灌浆塞或木塞塞住，待灌浆孔结束后，串浆孔再进行扫孔、冲洗、而
.
.
后继续钻孔。或者为防止岩石面坝体抬动，当相互串浆时，采用群孔并联灌注，但并联孔数不宜多于3个，并应控制灌浆压力； 3、灌浆中断：施灌过程，有时因机械事故中断，采取下列措施处理：（1）立即排除故障，尽可能缩短中断时间，及早恢复灌浆，若中断时间大于30min，就立即冲洗钻孔，重新灌浆。（2）恢复灌浆时，开始用5:1、5:1:3的浆液灌注，如果吃浆量比中断前减少较多，则浆液应逐渐加浓灌注。
五、帷幕灌浆试验施工质量监督及评述
各灌浆孔施工全过程：造孔、坝土注水试验、基岩洗孔、基岩压水试验、灌浆、终孔时测量孔深、测孔斜等关键节点，监理、质检、业主均在现场严格控制、指导下进行，发现问题及时采取措施加以纠正，防患于未然。对取得的成果（灌浆记录、注水试验、压水试验）当场记录经检查合格后，当场签字认可，施工单位根据灌浆试验任务，精心组织施工，技术人员跟班作业，严把工程质量关，实行三检制度，发现问题主动向监理、质检、业主反映并共同研究解决。总而言之，本次灌浆试验施工是在行之有效、较严格的施工质量监控下进行、确保了灌浆施工质量取得良好的灌浆效果。 六、各试验灌浆孔成果一览表（附后） 七、结论与建议
综上所述，根据灌浆试验获得的成果资料综合分析结果，据此，提出以下几点看法：
1、灌浆试验施工严格按照设计施工技术要施，取得良好的灌浆
.
.
试验效果，该地质表明灌浆设计原则上可行；
2、按设计图纸单排孔、孔距1.5m，实施后，能够形成连续的防渗帷幕体。
3、灌浆材料：基岩用纯水泥浆灌注，水灰比为5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1七个级别，坝土水泥粘土1:3浆有5:1:3、3:1:3、2:1:3、1:1:3、0.8:1:3、0.6:1:3、0.5:1:3等七个级别；根据不同的水文地质条件选用，可取得较佳的灌浆效果，通过3:1、2:1、1:1、0.8:1为最优水灰比。若遇溶洞地带时，可用参沙多次灌复等方法。
4、灌浆方式方法：采用孔口封闭循环式或孔底灌段顶部止水法、自上而下或自下而上分段灌浆法施灌，灌浆效果好。
5、灌浆压力和水泥单注量：根据实际灌浆坝土部分压力过大，建议为0.08—0.18Mpa，基岩为0.15—0.20Mpa较合适该工程实际。
以上所述，由于试验区的局限性，加之笔者技术水平所限，错误难免，敬请各位专家、同行指正。施工过程中得到指挥部的领导、设计代表、监理工程师、质检工程师、工程技术人员的支持和技术指导，在此一并表示敬意！
.
