坡忠水库大坝灌浆施工技术要求2013.5.07

目录
1. 工程概况 (1)
2. 灌浆总体要求 (1)
2.1灌浆依据 (1)
2.2灌浆总体布置 (2)
2.3灌浆顺序要求 (2)
3．主坝坝肩、坝基帷幕灌浆技术要求 (2)
3.1灌浆施工原则 (2)
3.2主坝帷幕灌浆技术标准 (2)
3.3主坝帷幕灌浆范围布置 (2)
3.4帷幕灌浆施工顺序 (2)
3.5施工过程水文地质勘察及处理措施 (2)
3.6帷幕灌浆技术要求 (3)
3.7质量保证和验收 (8)
4. 坝体充填灌浆技术要求 (10)
4.1灌浆施工原则及施工准备 (10)
4.2坝体充填灌浆技术要求 (11)
4.3质量检查和验收 (11)
5．结束语 (12)
1.工程概况
坡忠水库位于大化县板升乡升平村坡忠屯，水库距大化县城区130km，位于刁江支流坡忠河上，水库集雨面积1.5km2，多年平均降雨量1605.6mm。

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)，采用的洪水标准为： 20年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核，设计洪水位309.94m，校核洪水位310.55m，正常蓄水位308.30m，总库容30.2×104m3。

水库工程等别为Ⅳ等，主要建筑物级别为5级。

坡忠水库设计灌溉面积800亩，目前实际灌溉面积350亩。

大坝安全影响下游人口2750人，耕地1300亩，保护公路1.0km。

主坝坝基置于强风化岩体上，副坝坝基置于粉质粘土上；主副坝坝肩清基开挖到粉质粘土层，坝基稳定性好。

坝基强风化岩体渗透性不满足规范防渗要求。

坝址地层岩性为砂岩、页岩，属相对融水层，但坝基节理裂隙发育，坝基存在渗漏问题，渗漏通道主要为基岩面附近风化带裂隙
坝基强风化岩体透水率q=19.7～23.4 Lu，中等透水性，透水率大于《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）对坝基的防渗要求（3级及其以下的坝坝基透水率宜为5～10Lu），不满足坝基防渗要求。

大坝为均质土坝，以粉质粘土为主，局部为含砾粘土。

渗透系数为 1.7～12×10-4cm/s，平均值为4.971×10-4cm/s；渗水性属中等透水
坝体填土达不到防渗要求。

经过对坝体取土样作压实试验坝体压实质量合格率为30%。

坝体碾压压密度总体未满足现行规范要求。

2.灌浆总体要求
2.1灌浆依据
2008年11月，河池市水利局对坡忠水库进行大坝安全鉴定，鉴定为“三类坝”病险水库，广西水利厅于2008年11月核查同意三类坝的鉴定结论。

广西水利厅于2009年9月以河水水管【2009】58号批复大化县坡忠水库除险加固工程初步设计报告，同意对上游坝基进行防渗灌浆处理，，对坝基采用水泥帷幕灌浆方式，
技施阶段根据上述要求进行设计，并编制相应的灌浆技术要求。

2.2灌浆总体布置
依据本工程坝址区的地质条件情况，上游坝基帷幕灌浆采用单排孔、沿坝脚线布置。

灌浆孔采用隔孔布置，孔距1.5m。

灌浆轴线范围为：桩号0+000～0+081,长81m,灌浆孔为铅直孔，孔底深入坝基面以下5m；共40孔。

2.3灌浆顺序要求
对于坝基进行帷幕灌浆，接自下至上对坝体进行充填灌浆，往后每隔不少于5天对坝体进行复灌，坝体灌浆次数应通过试验确定，一般为5～10次。

3．坝基帷幕灌浆技术要求
3.1 灌浆施工原则
施工前为取得合理的帷幕灌浆施工参数，应选择地质情况具有代表性的坝基作为帷幕灌浆试验单元，由承建单位进行帷幕灌浆试验，以验证帷幕灌浆的设计灌浆参数及灌浆效果等。

对灌浆试验成果要进行研究分析，确认试验中所运用的施工工艺、灌浆过程中遇的各种特殊情况及采用的各项技术参数，为灌浆施工提供依据，为正确处理帷幕灌浆施工中出现的特殊情况提供参考。

3.2 帷幕灌浆施工顺序
根据分序加密的原则，帷幕灌浆孔分两序施工。

第Ⅰ序孔为：1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39；第Ⅱ序孔为：2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、26、38、40。

3.3 施工过程水文地质勘察及处理措施
①每一施工单元选2～3个帷幕灌浆孔在钻孔过程必须进行压水试验，压水试验可结合裂隙冲水进行。

②施工过程，应有详细记录，施工单位要与监理、设计地质人员相互紧密配
合，遇不良地质情况，要有处理措施保障，监理同意后施工单位才能进入下一工序的施工。

③施工过程水文地质勘察补充工作结合帷幕灌浆孔钻进同步进行。

3.6 帷幕灌浆技术要求
3.6.1 材料
帷幕灌浆所用水泥为普通硅酸盐水泥，强度等级不低于32.5，水泥的细度为通过80μm方孔筛的筛余量不大于5%。

灌浆用水泥应妥善保存，严格防潮并缩短存放时间。

存放时间为厂内标号后3个月内，严禁使用受潮结块的水泥。

灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水的要求。

砂，质地坚硬的天然砂或人工砂，粒径不大于2.5mm，细度模数不大于2.0，SO
含量不大于1％（以重量计）含泥量不大于3％，有机物含量不大于3％。

3
暂不添加其它外加剂，若施工过程中根据实际情况有必要调整时以设计修改通知单为准。

3.6.2制浆要求
必须满足《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-94）中有关要求。

（1）制浆材料必须按规定的浆液配比计量，计量误差应小于５％。

水泥等固相材料宜采用质量（重量）称量法计量。

（2）各类浆液必须搅拌均匀并测定浆液密度。

（3）纯水泥浆液的搅拌时间，使用高速搅拌机时应不少于３０ｓ；使用普通搅拌机时应不少于３min。

浆液在使用前应过筛，浆液自制备至用完的时间不宜大于４ｈ。

（4）寒冷季节施工应做好机房和灌浆管路的防寒保暖工作。

炎热季节施工应采取防晒和降温措施。

浆液温度应保持在５℃～40℃。

若用热水制浆，水温不得超过40℃。

3.6.3 灌浆设备、机具
搅拌机的转速和拌和能力应分别与所搅拌浆液类型和灌浆泵的排量相适应，
并能保证均匀、连续地拌制浆液。

灌浆泵性能应与浆液类型、浓度相适应，容许工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍，并应有足够的排浆量和稳定的工作性能。

灌注纯水泥浆应采用多缸柱塞式灌浆泵。

灌浆管路应保证浆液流动畅通，并应能承受1.5倍的最大工作灌浆压力。

灌浆泵和灌浆孔口处均应安设压力表。

使用压力宜在压力表最大标值的1/4～3/4之间。

压力表在使用前应进行检定，不合格的和已损坏的压力表严禁使用。

压力表与管路之间应设有隔浆装置。

灌浆塞应和采用的灌浆方式、方法、灌浆压力及地质条件相适应。

胶塞（球）应具有良好的膨胀性和耐压性能，在最大灌浆压力下能可靠地封闭灌浆孔段，并且易于安装和卸除。

3.6.4 施工技术要求
（1）先导孔
沿灌浆中心线每隔5～10孔（指帷幕灌浆孔）作帷幕灌浆的先导孔，根据先导孔的情况，确定其它孔钻灌深度。

（2）钻孔
帷幕灌浆孔宜采用回旋钻机和硬质合金钻头钻进，或采用硬质合金钻头钻进，坝体内段钻孔下套管保护孔壁。

帷幕灌浆孔位与设计孔位的偏差不得大于10cm，孔深应符合设计规定，实际孔位、孔深应有现场原始记录；终孔段若因地质原因或透水率大于设计值，需增加孔段时，须征得设计的同意。

帷幕灌浆钻孔孔径为75mm，检查孔孔径不得小于75mm。

钻孔过程中，遇岩层、岩性变化，发生掉钻、坍孔、钻速变化、回水变色、失水、涌水等异常情况，应详细记录。

钻孔若遇洞穴、塌孔或掉块难以钻进时，可先进行灌浆处理，再进行钻进。

若发现集中漏水或涌水，应查明情况、分析原因，经处理后再进行钻进。

灌浆孔当施工过程作业暂时中止时，孔口应妥加保护或堵盖，防止流进污水
和落入异物。

（3）裂隙冲洗和压水试验
灌浆孔在灌浆前宜全孔应进行一次钻孔冲洗和裂隙冲洗，孔底沉积厚度不得超过20cm，灌浆前应采用压力水进行裂隙冲洗，直至回水清净时止，冲洗压力为该段灌浆压力的80％，并不应大于1.0MPa。

先导孔应自上而下分段进行压水试验，压水试验应在裂隙冲洗后进行。

除孔底段外，各段在灌浆前可不进行裂隙冲洗和简易压水。

简易压水可在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行，压力采用最大灌浆压力的80％，并不大于1.0MPa，压水时间20min，每5min测读一次压入流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果以透水率q表示，单位为吕荣（Lu）。

（4）灌浆
分段
充填灌浆+帷幕灌浆结合方式的接触段为1.5m，其余单独为一段（5m）。

②灌浆压力
灌浆压力初定如下：
灌浆压力取用可先参考下表初定，最终应根据地质情况和根据试验的成果分析确定。

不允许坝基帷幕灌浆时，将坝体劈裂。

采用循环式灌浆，压力表应安装在孔口回浆管路上，灌浆压力应快达到设计压力，但注入率大时应分级升压。

表3.3-2 大坝帷幕灌浆压力参考表
③灌浆水灰比
灌浆水灰比采用：5、3、2、1、0.8、0.6、0.5七个比级，开灌水灰比为5:1，但经压水试验透水率大的孔段可根据现场实际，采用更浓一级浆液，浆液变换原则如下：
1）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300L以上，或灌浆时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级水灰比。

3）当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。

4）当接触带或基岩灌浆中遇吸浆量较大时，根据具体情况改变水灰比，当最浓一级水灰比注浆率仍大于30L/min，或注入浆量已达300L以上，或灌浆时间达1h以上，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，则应先停灌观察，或灌注水泥砂浆，或掺水玻璃等外加剂。

④灌浆结束标准
采用自下而上分段灌浆，灌浆段在最大设计压力下，当注入率不大于1L/min 时，继续灌浆60min，或注入率不大于0.4L/min，继续灌浆30min，可结束灌浆。

⑤封孔
采用自下而上孔口封闭、孔内循环式帷幕灌浆全孔灌浆结束后，应及时通知监理组织验收，封孔采用压力灌浆封孔法，全孔灌浆结束后，将灌浆塞塞在孔口，灌入水灰比0.5:1的浓浆，灌浆压力取0.05 Mpa，当注入率不大于1L/min，继续灌浆60min后停止。

也可采用置换和压力灌浆封孔法封孔（其中采用孔口封闭灌浆法时必须使用此法封孔），先对全孔进行0.5:1的浓浆置换，待回浆管返浓浆提升灌浆管，同时不断的向孔内补入0.5:1的浓浆（或待灌浆管全部提出后再向孔内补入0.5:1浓浆），提升过程严禁用水冲洗灌浆管，严防地面废浆和污水流入孔内，最后在孔口进行纯压式封孔灌浆1h，仍用浓浆，压力可为灌浆最大压力，封孔灌浆结束后，闭浆24h。

（5）灌浆特殊情况处理
在帷幕灌浆试验中若部分钻孔段曾出现吸浆量大、串浆、漏浆现象。

则在灌浆施工中严格按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-94）规范中的第3.8条（特殊情况处理）施工。

要求必须对特殊情况的施工处理进行全过程作详细记录。

①灌浆过程中发现冒浆、漏浆时，应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇、待凝等方法进行处理。

②灌浆过程中发生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，应一泵一孔同时进行灌浆。

否则，应将串浆孔用塞塞住，待灌浆孔灌浆结束后，再对串浆孔进行扫孔、冲洗，而后继续钻进或灌浆。

③灌浆必须连续进行，若因故中断，应按下述原则处理：
１）应尽快恢复灌浆。

否则应立即冲洗钻孔，再恢复灌浆。

若无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔，再恢复灌浆。

２）恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注，如注入率与中断前相近，即可改用中断前比级的水泥浆继续灌注；如注入率较中断前减少较多，应从开灌比级逐级加浓浆液继续灌注；如注入率较中断前减少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施，如应对全孔进行冲洗重新开始灌注。

④灌浆段注入量大而难以结束时，可选用下列措施处理：
１）低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆；
２）灌注速凝浆液，如掺水水玻璃等外加剂；
３）灌注混合浆液或膏状浆液，如灌浆水泥砂浆等。

该段按上述措施处理后仍应扫孔，重新依照技术要求进行灌浆，直至结束。

⑤若钻孔过程发现有溶洞，则应先查明溶洞充填类型、规模和渗流情况，再采取相应措施处理：
１）溶洞内无充填物时，根据溶洞大小和地下水活动程度，可泵入高流态混凝土或水泥砂浆，或投入碎石再灌注水泥浆液、混合浆液、模袋水泥浆液等；待凝后，扫孔，再灌水泥浆。

２）溶洞内有充填物时，根据充填物类型、特征以及充填程度，可采用高压灌浆、高压旋喷灌浆等措施。

灌浆注入量大时，可参照以上第④点处理。

⑥灌浆过程中如回浆变浓，可换用相同水灰比的新浆灌注，若效果不明显，继续灌注30min，即可结束灌注，也不再进行复灌。

⑦灌浆孔段遇特殊情况，无论采用何种措施处理，其复灌前应进行扫孔，复灌后应按灌浆段在最大设计压力下，注入率不大于1L/min后，继续灌浆30min规定方可结束灌浆。

3.7 质量保证和验收
3.7.1 质量保证
①工程所用材料要有合格证，并按批次进行测定、检验，杜绝不合格材料进入施工现场。

②施工使用的计量器具应按有关规定进行周期性检测。

严禁使用无检测合格证的计量器具。

③浆液搅拌严格按照配合比下料；先按重量下料，用比重称校核，合格后方可使用。

④帷幕灌浆应保证灌浆的连续性，如灌浆过程因故中断，应尽快恢复灌浆。

⑤遇特殊的地质情况及时向监理工程师汇报，并提出书面处理意见。

⑥及时整理和分析钻灌资料，对薄弱部位进行补灌处理。

3.7.2 质量检查要求
（1）坝基岩体帷幕灌浆工程必须做好施工过程（工序）的质量控制和检查，其检查的内容、方法、合格标准应根据工程的具体情况按本标准有关条文的要求或设计要求确定。

（2）帷幕灌浆工程的质量应以检查孔压水试验成果为主，结合对施工记录、成果资料和检验测试资料的分析，进行综合评定。

（3）帷幕灌浆检查孔应在分析施工资料的基础上在下述部位布置：
１）帷幕中心线上；
２）断层、岩体破碎、裂隙发育、强岩溶等地质条件复杂的部位；
３）末序孔注入量大的孔段附近；
４）钻孔偏斜过大、灌浆过程不正常等经分析资料认为可能对帷幕质量有影响的部位。

（4）帷幕灌浆检查孔的数量可为灌浆孔总数的10％左右，一个单元工程内，至少应布置一个检查孔。

（5）帷幕灌浆检查孔应采取岩芯，绘制钻孔柱状图。

（6）帷幕灌浆检查孔压水试验应在该部位灌浆结束14ｄ后进行，自上而下分段卡塞采用单点法进行压水试验。

（7）帷幕灌浆后设计要求其基岩透水率不大于9Lu，帷幕灌浆工程质量的评定标准为：经检查孔压水试验检查，大坝与基岩接触段及其下一段的透水率的合格率为100%；其余各段的合格率不小于90％。

不合格试段的透水率不超过设计规定的100％；且不合格试段的分布不集中。

灌浆质量可评为合格，否则应对不合格段进行全段补灌补救措施。

（8）检查孔检查工作结束后，应按技术要求进行灌浆，按正常灌浆孔封孔要求进行封孔。

（9）对各种钻孔的封孔质量应进行抽样检查。

3.7.3 工程验收
（1）帷幕灌浆工程全部完成后，施工单位应提交工程验收申请报告及完工验收资料，经监理单位报请业主批准后进行帷幕灌浆工程的完工验收。

（2）施工单位提供的完工验收资料：
①原始施工记录
1）钻孔、测斜、钻孔冲洗、裂隙冲洗、压水试验和简易压水、灌浆记录。

2）抬动或变形观测记录。

3）制浆记录。

4）现场浆液试验记录等。

②灌浆成果资料
1）灌浆孔成果一览表。

2）灌浆分序统计表。

3）各次序孔灌浆成果表。

4）灌浆孔平面布置图和灌浆综合剖面图。

5）帷幕灌浆完成情况表
6）各次序孔透水率频率曲线图和频率累计曲线图。

7）各次序孔单位注入量频率曲线和频率累计曲线图。

8）灌浆孔测斜成果汇总表和孔斜平面投影图。

③检验测试资料
1）灌浆材料检验资料。

施工前后所用材料的出厂证、合格证、质保书、技术性能指标、检验及试验试资料等。

2）检查孔压水试验成果一览表。

3）检查孔钻孔岩芯柱状图。

4）工程照片、录像和岩芯实物。

④竣工报告书。

⑤监理人要求提供的其它资料。

注：主要的灌浆施工记录、成果表、竣工图的样式参见《土坝坝体灌浆技术规范》（DL/T5148-2001）规范中附录B表格或根据监理工程师提供表格执行。

4. 坝体充填灌浆技术要求
4.1灌浆施工原则及施工准备
（1）按“百年大计，质量第一”的原则。

（2）灌浆前准备
灌浆前应全面、仔细、及时做好各项准备工作，包括：搜集资料，进行隐患探测和分析，做好灌浆设计，准备好灌浆材料、机具。

其它灌浆材料的准备：制浆用水一般为不含过量杂质的淡水。

如灌浆设计有特殊要求，还应备够其它材料如：水泥、水玻璃等。

灌浆机具选择，根据灌浆工程的规模、工程量、进度及操作人员的素质等条件综合考虑，应选择工作性能可靠、轻便耐用的灌浆机具。

灌浆机具包括：动力、运料、造孔、制浆、输浆、控制及量测等设备。

灌浆的关键设备及易损机具，如灌浆机（泥浆泵）、注浆管及输浆管等，应有备用。

灌浆所用的动力应有充分保证，必要时应有备用动力。

（3）施工准备
施工前应确定好观测点位置，埋设好必要的观测设备。

并应准备好观测试验仪器以及观测记录表和成果表。

灌浆施工前应做灌浆试验。

选有代表性坝段，按灌浆设计进行布孔、造孔、制浆、灌浆。

观测灌浆压力、吃浆量及泥浆容重、坝体位移和裂缝等。

试验孔不少于3个。

试验结束后应分析资料，总结经验，修改参数，完善和熟练灌浆工艺，然后方可全面施工。

灌浆所用土料和浆液都应进行试验。

4.2 质量检查和验收
4.2.1 质量检查
①质量检查分为灌浆过程的中间检查和灌浆结束后的最终检查。

②中间检查的主要内容包括：按设计要求检查布孔，造孔，工艺操作，浆液性能，综合控制情况，各孔终止灌浆达到的标准，灌浆出现的问题和处理情况等。

③最终质量检查主要内容包括：坝体内部的质量（泥墙厚度、密度、连续性、均匀性），坝面裂缝，浸润线出逸点，渗流量变化情况等。

④充填灌浆后坝体充填灌浆幕体的渗透系数不大于1.0×10-5cm/s 为合格。

4.2.2 工程验收
（1）原始施工记录
1）坝体灌浆钻孔、钻孔测斜记录。

2）制浆及现场浆液试验记录等。

(2)灌浆成果资料
1）坝体灌浆记录表。

2）坝体灌浆汇总表。

3）累计沉降量表。

4）累计位移量表。

(3)检验测试资料
1）施工前后所用材料的出厂证、合格证、质保书、技术性能指标、检验及试验试资料等。

2）灌浆材料检验资料。

3）工程照片、录像和岩芯实物。

(4)竣工报告书。

(5)监理人要求提供的其它资料。

注：主要的灌浆施工记录、成果表样式参见《土坝坝体灌浆技术规范》（SD266-88）中附录六执行。

5．结束语
本技术要求未尽事项应严格按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(SL62-94)、《土坝坝体灌浆技术规范》（SD266-88）及参考有关帷幕及充填灌浆技术有关要求进行。