固结灌浆实验方案

河南水利建筑工程有限公司孤石滩水库除险加固工程施工标项目部孤石滩水库除险加固工程施工三标（合同编号：GSTSK-SG-02） 溢洪道泄槽段固结灌浆试验方案 批 准：李军朝校 核：曾祥轩 编 制：雷高生 孙松祖 张海波 王 松河南省水利建筑有限公司孤石滩水库除险加固工程三标项目部二一二年十一月固结灌浆试验方案一、工程概况1.概述孤石滩水库位于淮河流域沙河支流，坝址位于河南省平顶山市叶县西南常村乡的水呼沱村上游约600m处，为大（二）型水库，水库任务以防洪、灌溉为主，结合发电兼养殖。（1）溢洪道工程：泄槽段、二级消力池的翼墙和底板及尾水渠护坡、底板的混凝土浇筑。泄槽段右岸翼墙边坡岩性为薄中厚层石英砂岩夹紫红色及灰绿色页岩，页岩多为强风化。页岩局部较厚并成透镜体状，厚约540cm，遇水后软化成泥状。岩体间结合较差，受褶皱结构的影响，结构面发育，完整性差，破碎成块径为220cm的碎裂状结构。工程地质条件差。为了保证泄槽段右岸翼墙的结构安全，右岸翼墙采用固结灌浆加固处理。间距为1.5m，孔深为5m，梅花形布置，孔径为不小于38mm。2.施工依据（1）水工建筑物水泥灌浆施工技术规范（SL62-94）；（2）水工建筑物水泥灌浆施工技术规范（DL/T5148-2001）；（3）河南省平顶山市孤石滩水库除险加固工程施工详图输水洞水工部分；（4）水工建筑物水泥灌浆施工技术规范（PL/T5148-2001）二、 试验孔的布置 试验孔设计4个，位置在一序孔4、5、6、7二序孔8、9、10、11，三、灌浆主要施工机械设备与人员配备1、设备器具配置根据工程特点及工期安排，主要设备器具配置见表1-1表1-1 灌浆主要施工机械设备表机械名称单位数量规 格备注潜孔钻机台2YQ-80/KY-120地质钻台2SG-150/200立式搅拌机台2JJS2B型灌浆机台1BW-50/150型空气压缩机台2VF-13/7型水泵台2HBW/150高速搅拌机台6XL-200L泥浆泵台3BW-200型储浆桶台31000L灌浆记录仪台1FEC-GJ30002、人力资源配置见表2-1，灌浆实验组织机构见图2-1。表2-1 人力资源配置序号部门或工种人数1管理人员62技术人员33质检员14安全员15钻灌工26普工6四、灌浆施工程序测量放孔钻机就位钻孔洗孔灌浆质量检查五、钻孔采用200型回转式地质钻机，在溢洪道泄槽段右岸翼墙基础上选择8个有代表性的钻孔作为试验孔，岩心钻孔取样 。开孔使用直径56mm的钻头进行钻进。灌浆孔的开孔孔位符合施工图纸要求，灌浆孔的开孔孔位与设计位置的偏差不得大于10cm，所有灌浆孔均应全孔测斜，钻孔斜率不得大于0.5%。重点检查孔号、孔序、孔位偏差、孔斜偏差、孔深、终孔深度。钻进过程中要求记录完整，量测准确，对地层情况、孔深、回水记录准确，按设计要求，规范要求，对试验孔留岩心或土样，并按规定妥善保存，每孔孔深均请监理工程师验收签证，合格后进行下一道工序施工。钻进结束等待灌浆或灌浆结束等待钻进时，空口均应堵盖，妥加保护。六、钻孔冲洗、裂隙冲洗和压水试验灌浆孔（段）在灌浆前进行钻孔冲洗，孔内沉积厚度不得超过20cm。灌浆孔（段）在灌浆前采用压力水进行裂隙冲洗，直至回水清净时止。冲洗压力可为灌浆压力的80%，采用0.12Mpa。简易压水可在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行。压力可以为灌浆压力的80%，该值若大于1Mpa时，采用1Mpa。压水20mim，每5mim测读数一次压力流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果仍以透水率表示。在岩溶泥质充填物和与水性能易恶化的岩层中，灌浆前可不进行裂隙冲洗和简易压水，也宜少做或不做压水试验。七、灌浆1、 灌浆材料灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水的要求。灌浆水泥采用天瑞牌普通硅酸盐水泥，强度为P.O.42.5.，浆液制备及现场检测，制浆材料称重误差应小于5%. 。各类浆液必须搅拌均匀，并测定浆液密度。灌浆用水泥必须符合质量标准，不得使用受潮结块的水泥。采用细水泥时，应严格防潮和缩短存放时间。2、制浆制浆材料必须称量，称量误差小于5%。水泥等固相材料宜采用重量称量法。纯水泥浆的搅拌时间，使用普通搅拌机不少于3min, 使用高速搅拌机时不少于30s。浆液在使用前过筛，自制备至用完时间宜小于4小时。拌制细水泥浆液和稳定浆液应加入减水剂和采用高速搅拌机。高速搅拌机搅拌转速大于1200r/min。搅拌时间宜通过实验确定。细水泥浆液自制备至用完的时间小于20h。寒冷季节施工做好机房和灌浆管路的防寒保暖工作。炎热季节施工采取放热和防晒措施。浆液温度保持在540C之间。用热谁制浆，水温不超过40C。3、灌浆压力灌浆压力通过灌浆实验确定，也可通过公式计算或根据经验先行拟定，而后在灌浆施工过程中调整确定。 采用循环式灌浆，压力表安装在孔口回浆管路上；采用纯压式灌浆，压力表安装在空口进浆管路上，当灌浆压力为5MPa或5MPa时，也可读峰值。压力表指针摆动范围应小于灌浆压力的20%，摆动幅度宜做记录。灌浆尽快达到设计压力，但注入率大时应分级升压。灌浆浆液的浓度按照要求由稀到浓，逐级变换。固结灌浆浆液水灰比可采用5：1、 2：1、1：1、0.5：1 等4个比级，开灌水灰比采用5：1。根据地质情况灌浆压力初定为0.15Mpa。4、固结灌浆浆液变换(1)当灌浆压力保持不变，注入率持续减少，或当注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比.(2)当某一级浆液的注入量已达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，应改为浓一级。(3)当注入率大于30 L/min时，可根据具体情况越级变浓。灌浆过程中，灌浆压力或注入率突然改变较大时，立即查明原因，采取相应的措施处理。灌浆过程中，及时测定浆液密度，必要时应测浆液温度。固结灌浆在规定的压力下，当注入率不大于1L/min，继续灌注30min，灌浆可以结束，长期达不到结束标准时，报请监理人研究处理。5、结束封孔灌浆封孔应采用置换和压力灌浆封孔法。八、灌浆质量检查固结灌浆质量的检查可以采用钻孔压水试验的方法，检查孔数量是灌浆孔数的5%，检查时间在灌浆结束3d或7d以后，试验采用单点法进行。质量的评定标准为：试验段的合格率在80%以上，不合格试段的透水率不超过设计规定的50%，且不集中，灌浆质量可评为合格。检查孔各孔各段压水试验的压力应不大于灌浆施工时该孔段索使用的最大灌浆压力的80%。压入流量稳定标准。在稳定压力下，每3min5min测读一次流量，连续四次读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%，或最大值与最小值之差小于1L/min时，本阶段试验即可结束，取最终值作为计算值。压水试验成果的表示。压水试验的成果以透水率q表示，单位为（Lu）。在1Mpa压力下，每米试段长度每分钟注入水量为1L时，q=1Lu。单点法压水试验的成果的计算方法。单点法压水试验的成果按式A1计算：q=Q/（PL）式中q透水率，Lu；Q压入流量，L/min；P作用于试段内的全压力，MPa；L试段长度，m。九、特殊情况处理1、灌浆过程，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进行。 2、灌浆工作必须连续进行，若因故中断，可按照下述进行处理：（1）应及早恢复灌浆。否则应立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。若无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔，而后恢复灌浆。（2）恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注。注入率与中断前的相近，即可改用中断前比级的水泥浆继续灌注；注入率与中断前的减少较多，浆液逐级加浓继续灌注。（3）恢复灌浆后，注入率较中断前的减少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施。3、孔口有涌水的灌浆段，在灌浆前测记涌水压力和涌水量，根据情况，可选用下列措施综合处理：（1）待凝；（2）短的段长；（3）高的灌浆压力；（4）浓浆结束；（5）屏浆；（6）闭浆；（7）纯压式灌浆；（8）速凝浆液；4、灌浆段注入量大，灌浆难于结束时，可选用下列措施处理：（1）低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆；（2）浆液中掺加速凝剂；（3）灌注稳定浆液或混合浆液； 该段经处理后仍应扫孔，重新依照技术要求进行灌浆，直到结束。5、灌浆过程中如回浆变浓，宜换用相同水灰比的新浆进行灌注，若效果不明显，延续灌注30min，即可停止灌注，也不再进行复灌。十、安全由于本工程灌浆施工涉及电器、压力管道机械等，施工过程除安排专职安全员跟班检查1、由于灌浆工程正值冬季施工，要加强保暖措施，由于施工为昼夜作业，特别是操作工人及施工机械要满足保暖要求避免人员冻伤机械冻坏；(1)采用煤取暖时，应符合防火要求，并应注意防止一氧化碳中毒。烟道应通畅，防止突发事故；(2)各种运转机械的防冻，必须符合防冻要求；(3)各种机电设备、仪表、应存放在专用的保温棚，温度应在5以上；2、露天使用的电气设备及元件，均应选用防水型或采取防水措施；3、连接电动机械与电动工具的电气回路，应设开关或触电保安器，并应有保护装置，移动式电动机械应使用软橡胶电缆，严禁一闸控制多台电动设备；4、一切电气装置拆除后，均不得留有可能带电的导线，如必须保留，应将裸露部包好绝缘，并作出标记妥善放置；5、接引电源工作，必须有监护人、方可进行；6、严禁非电气工作人员从事电气工作；7、一切压力管道及机械在使用前必须进行检查，排除安全隐患，使用过程经常检查，避免安全事故发生。