帷幕灌浆试验方案

蒲石河抽水蓄能电站 下水库土建及金属结构安装工程

帷幕灌浆试验方案

批准： 审核： 编制：

水电二局蒲石河下水库工程项目部

2007年9月30日

目 录

1. 编制依据 ....................................................... 1 2. 试验目的 ....................................................... 1 3. 试验内容 ....................................................... 1 4. 帷幕灌浆试验步骤 ............................................... 1 5. 试验成果 ....................................................... 4 6. 灌浆材料 ....................................................... 4 7. 施工进度计划及投入人员、设备情况 ............................... 4 附：14#、15#帷幕灌浆孔位平面布置图

1. 编制依据

1.1《下水库大坝基础帷幕灌浆施工技术要求》146-SB 9-2-4； 1.2《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL ／T5148—2001； 1.3《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL31—2003；

1.4《下水库帷幕灌浆及排水孔布置图（1/4～4/4）》(146-SB6-2-3-1～4) ； 1.5《蒲石河抽水蓄能电站下库大坝钻孔灌浆工程施工组织设计》 2. 试验目的

2.1 试验目的：为验证设计提出的各项目灌浆施工技术参数在实际坝址区域施工的可行性和灌浆效果能否达到预期目标指标，确定最终指导施工的帷幕灌浆的施工工艺。 3. 试验内容

3.1 根据工程情况，选择14＃、15＃坝段作为帷幕灌浆试验区桩号为（坝0+222.0～坝0＋256.0）。帷幕试验采用阻塞式自下而上分段孔内循环灌浆方法和孔口封闭自上而下分段灌浆法。帷幕灌浆试验根据施工图纸的要求拟定试验孔灌浆方式、布置方式、孔数、孔深、灌浆压力、水灰比、钻孔灌浆工艺等参数，同时了解基岩的可灌性。本次试验共选取帷幕试验孔17个, 依据坝基开挖地质资料帷幕线上段层破碎带区域的试验孔采用孔口封闭自上而下分段灌浆法, 其余试验孔采用自下而上分段灌浆法，布置检查孔2个；抬动观测孔2个。

3.2试验内容 3.3.1浆液试验

按照监理工程师的批示，对不同水灰比浆液选择进行下列项目的试验： （1）浆液密度或比重测定； （2）浆液结石的强度测定。 3.3.2灌浆施工参数试验

现场帷幕灌浆试验，选用不同组的灌浆压力进行灌浆，通过质量检查确定灌浆效果，最终确定合理的灌浆参数。 4. 帷幕灌浆试验步骤

4.1试验布孔及段长划分：试验孔孔位布置详见-附图1，孔深依据施工图纸《下水库帷幕灌浆及排水孔布置图（3/4）》入岩12m ～14m 之间。灌浆段长自上而下分别为2m 、5m 、5m „„当孔深不大于6米时采用全孔灌浆，对于岩石较好的地段适当加长，不超过7m ，断层及破碎带段长不超过4m 。

4.2 施工方法及工艺

本次帷幕试验采用阻塞式自下而上分段孔内循环灌浆方法和孔口封闭自上而下分段灌浆法。

4.3钻孔

4.3.1 孔位：灌浆孔开孔孔位由测量放线测出并符合施工图纸要求，孔位与设计位置偏差不大于5cm ，因故变更孔位必须征得监理工程师同意，并记录实际孔位。

4.3.2钻孔方法：采用杭州SGZ-ⅢA 型回转式地质钻机回转钻进。

4.3.3孔深：为保证防渗帷幕深入3Lu 线以下，所有试验孔均进行灌前压水，若孔底段透水率大于3Lu 加深一段，保证灌浆孔深深入基岩透水率3Lu 线以下。当加深10m （两段）后仍达不到基岩渗透率q 不大于3Lu 的要求时，上报监理、设计等有关单位，研究处理措施，施工时选一个I 序孔作为先导孔。

4.3.4孔径：先导孔孔口段为φ91mm ，抬动观测孔、先导孔孔口段以下、质量检查孔为φ76mm ，帷幕灌浆孔孔口段为φ76mm ，孔口段以下为φ60mm 。

钻孔过程中，详细记录钻孔情况，遇特殊情况，及时反应并提交监理工程师。 钻孔结束后，对钻孔进行妥加保护，直到验收合格为止。

4.4裂隙冲洗与压水试验

钻孔结束后，在灌浆之前全孔进行一次裂隙冲洗，冲洗水压采用灌浆压力的80%，压力超过1.0MPa 时，采用1.0MPa ，冲洗至回水澄清。

压水试验在裂隙冲洗后进行，帷幕灌浆先导孔、灌前物探测试孔进行至上而下分段进行压水试验，灌后物探测试孔进行至下而上分段压水试验，试验采用单点法。至下而上分段灌浆孔在孔底段进行一次简易压水试验。

4.5灌浆 4.5.1灌浆压力

I 序自上而下各段浆压力分别为0.3Mpa 、0.6Mpa 、1.0Mpa 、1.5Mpa 、2.0Mpa ，最高灌浆压力2.0Mpa ；II 序自上而下各段浆压力分别为0.3Mpa 、0.8Mpa 、1.5Mpa 、2.0Mpa 、2.5Mpa 、3.0Mpa ，最高灌浆压力3.0Mpa ； III序自上而下各段浆压力分别为0.4Mpa 、1.0Mpa 、1.5Mpa 、2.0Mpa ，2.5Mpa 、3.0Mpa 、最高灌浆压力3.0Mpa 。

灌浆全过程中认真观测并记录抬动表的变化情况，当抬动表变化值超过0.1mm 时立刻停止升压。

4.5.2浆液水灰比和浆液变换标准

灌浆水灰比：灌浆水灰比采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1（0.5:1） 共6个比级, 开灌水灰比为5:1。 帷幕灌浆浆液变换标准如下：

当灌浆压力保持不变，注入率持续减小时，或注入率保持不变而灌浆压力持续升高时，不得改变水灰比；

当某一比级浆液注入量已达300L 以上，或灌注时间已达30min ，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应换浓一级水灰比浆液灌注；

当注入率大于30L/min时，应根据施工具体情况，可视具体情况逐级变浓。 4.5.3灌浆结束标准和封孔

在规定的灌浆压力下，当注入率不大于1.0L/min，继续灌注30min ，灌浆即可结束。 当帷幕灌浆接近结束而发现回浆变浓，不能达到结束标准时，查明原因，采取措施进行处理，根据具体情况确定标准。

全孔灌浆结束，经监理验收合格后进行封孔。

帷幕灌浆采用自下而上分段灌浆法时，灌浆孔采用“压力灌浆封孔法”封孔。全孔灌浆结束后，将灌浆塞塞在孔口，灌注水灰比为0.5:1的浓浆灌注压力采用0.5 Mpa，当帷幕灌浆孔深大于25m 时，采用1 Mpa，当注入率不大于1.0L/min时延续30min 停止。

对灌浆孔上部空余部分，待孔内水泥浆液凝固后，采取机械压浆法继续封孔封填材料选用砂：水泥＝1：2的水泥砂浆，水灰比不大于0.6，其掺入洁净细砂粒径不小于1.0mm 。压浆时通过砂浆泵经胶管送入孔内的底部。

4.6采用孔口封闭自上而下分段灌浆法时将孔口封闭器安设在孔口, 自上而下分段钻进, 逐段进行压水灌浆，不需要待凝。各段次灌浆压力的拟定与第一种灌浆方法相同。施工中需要注意以下几点:

4.6.1孔口必须镶铸牢固，最大灌浆压力为5MPa 时埋入基岩深度不小于2m 。 4.6.2各灌浆段灌浆时下灌浆管, 管口距段底不大于50cm 。 4.6.3钻孔采用小口径钻具，孔径为60mm 。

4.6.4孔口段一下3～5个灌浆段，段长不超过5m ，再往下的各灌浆段段长为5m 。灌浆压力提高到设计的最大灌浆压力。

4.7灌浆质量检查

4.7.1在灌浆结束后14天后进行帷幕试验检查孔施工。

4.7.2检查孔采用φ75mm 金刚石钻头钻进，取芯并进行压水试验，采用五点法，其压入流量稳定标准与帷幕灌浆孔标准相同。

4.7.3压水试验结束后，按要求进行灌浆和封孔。 4.8. 特殊情况处理

4.8.1 灌浆过程中，发现冒浆、漏浆，根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法处理。

4.8.2灌浆过程中发生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，可以同时进行灌浆，应一泵灌一孔。否则将串浆孔用塞塞住，待灌浆孔灌浆结束后，串浆孔再行扫孔、冲洗，而后继续钻进和灌浆。

4.8.3灌浆工作连续进行，若因故中断，按照下列原则进行处理：

（1）及早恢复灌浆。否则立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。若无法冲洗或冲洗无效，则进行扫孔，而后恢复灌浆。

（2） 恢复灌浆时，使用开灌比级的水泥浆进行灌注。如注入率与中断前的相近，改用中断前比级的水泥浆继续灌注；如注入率较中断前的减少较多，则浆液逐级加浓继续灌注。

（3）恢复灌浆后，如注入率较中断前减少很多，且在短时间内停止吸浆，采取补救措施。 5. 试验成果

整理分析各灌浆孔和检查孔的单位吸水率，单位耗灰量等试验成果资料，编写试验报告上报监理工程师, 并提交以下资料:

5.1 灌浆试验工程成果图；

5.2 钻孔和灌浆的各项试验成果汇总表； 5.3 钻孔岩芯取样试验的岩芯实物照片及柱状图。

在每一灌浆试验区，按批准施工程序和方法进行灌浆试验，整理分析各序孔和检查孔的单位吸水率，单位耗灰量等试验资料，写试验成果上报监理工程师审批。 6. 灌浆材料

6.1采用本溪“工源”牌普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5，质量符合规定标准。 6.2灌浆用水符合《混凝土拌和用水标准》JBJ63-89规定，拌浆水的温度控制在5℃～40℃之间，采用围堰渗水，经检验合格后投入施用。 7. 施工进度计划及投入人员、设备情况

帷幕灌浆试验在9月下旬进行，试验施工15天，14天以后进行检查孔施工，历时3天。试验共历时32天。SGZ-IIIA 型钻机2台，灌浆泵1台，投入施工人员12人。

帷幕灌浆试验投入主要设备表 表1

帷幕灌浆试验投入人员表 表2