锥探灌浆试验方案

安徽省六安市金安区张家店河、张母桥河防洪治理工程第一标段
锥探灌浆工程
施工试验方案
中国水电基础局有限公司
张家店河防洪治理工程项目经理部
二〇一七年四月
安徽省六安市金安区张家店河、张母桥河防洪治理工程第一标段锥探灌浆工程施工试验方案
一、试验目的
根据堤防锥探灌浆规范要求，采用全液压锥探机成孔、泥浆搅拌机制浆、泥浆泵灌浆，通过试验得出最佳施工参数（最优初灌及复灌泥浆比重、泥浆粘度、泥浆的水土比、最优孔口灌浆压力、灌浆时间、最佳复灌间隔时间、最佳复灌次数及灌浆量等），有效地指导施工，从而满足设计及规范要求。

二、试验设备
试验设备：发电机组发电、全液压锥探机锥探造孔，泥浆搅拌机制浆，泥浆泵灌浆。

主要试验设备见下表：
灌浆试验的主要施工设备表
三、试验材料
1、粘土：可采用与堤防填筑料相同的粉质粘土，送检合格后使用。

2、水：浆液拌和用水选取河水或井水。

3、灭蚁药物：设计掺入量为每立方米浆液0.2kg。

四、试验时间
2017年4月08日完成土料场的复勘、进料等工作，4月10日完成测量放线、试验
孔定位、设备安装调试等工作。

试验灌浆时间定于2017年4月11日开始。

五、试验依据
1、《安徽省六安市金安区张家店河、张母桥河防洪治理工程第一标段合同文件》等相关资料；
2、设计提供的施工图纸及监理细则等；
3、技术规范、规程、标准：
（1）《土坝灌浆技术规范》（DL/T5238-2010）；
（2）《堤防工程施工规范》（SL260-2014）；
（3）《土工试验规程》（SL237-1999）。

六、试验堤段及试验方案
1、试验堤段定为桩号ZJ5+000～ZJ4+880，总长60m，分为3个实验分区，见下表：
根据上述的灌浆参数实验结果指导灌浆生产。

2、施工工序：测量→布孔→造孔→制浆→灌浆→复灌→封孔。

3、测量
从高程控制点引测孔口高程，取整桩号位置高程作为该区间内每个孔的孔口高程。

4、布孔
本工程堤防粘土锥探灌浆孔呈梅花形布置，灌浆孔共设两排，第一排设在距堤顶外边线1.0m处，灌浆孔间排距2.0m，孔深4.0m以此向临河侧堤防布置。

5、造孔
（1）采用三序钻孔、逐序加密的方法进行，即首先进行第一序钻孔、然后在第一序孔之间进行第二序钻孔，最后在第二序和第一序中间进行第三序钻孔，如图1所示。

在钻孔过程中应机械干法造孔，全液压一次成孔，成孔孔径32mm。

（2）钻孔时保证钻杆铅直，水平尺控制机台平整度，孔倾斜度不大于2%。

（3）所有试验钻孔编号、孔深、孔斜度、孔序应按设计图纸、文件或监理单位指示执行；所有试验钻孔开孔孔位与设计孔位误差不大于100mm。

（4）做好钻孔的记录和描述。

图1 造孔工序示意图
6、制浆
制浆应采用专门的机械制浆，由水泵供水，高速泥浆搅拌机制浆。

如灌浆量少时，也可采用人工制浆，但土料应先在泥浆池内浸泡数小时，搅拌成浆，通过过滤筛清除大颗粒和杂物，灌浆前再通过36孔/cm²的过滤筛，浆液设计比重为1.30g/cm3～1.60 g/cm3，水土比1:1.2，制浆材料称量误差控制小于5%。

7、压浆
使用UB6型泥浆泵输送泥浆。

泥浆从泥浆泵出口经高压胶管输送，在输浆干管上接上叉管，分几条支管，接注浆管可同时灌几个钻孔，提高工效。

在输浆管上设回浆管，观测泥浆泵上的总压力表和注浆管上的孔口压力表，根据灌浆试验孔口压力，及时调整泥浆泵输出压力。

并做好泥浆压力记录表。

8、灌浆
（1）灌浆顺序：分段分序灌注，先灌上游排的孔，再灌下游排的孔，最后灌中间排的孔，循序加密，自上而下分段进行。

（2）灌浆时采用“先稀后稠、孔底注浆、少灌多复”的方式进行，灌浆起初采用流动性较大的浆体灌注，然后逐渐增加浆体浓度，持续灌浆。

（3）泥浆流量的测定。

现场灌浆试验时，采用自制有刻度泥浆桶量出泥浆的体积，在一定的灌浆压力和泥浆容重下，测出在一定的时间内的灌浆量。

然后计算出泥浆平均
流量，以便测定现场施工时的灌浆量。

（4）复灌次数确定。

采用“少灌多复”的方法。

开始时先用流动性稍大的稀浆灌注，然后逐渐加大到规定的泥浆浓度，继续灌浆。

复灌时采用浓度较大的泥浆，复灌时间间隔分别为4、5、6天，具体为：桩号ZJ5+000～ZJ4+980段96小时（四天）；桩号 ZJ4+980～ZJ4+960段均为120小时（五天）；桩号ZJ4+960～ZJ4+940段144小时（六天）。

具体复灌次数可根据前次复灌的吃浆量确定。

每次最大灌浆量应根据实际情况进行控制，每孔灌浆次数通过试验确定。

对吃浆量大的灌浆孔限制每次吃浆量，延长灌浆时间，堤防灌浆用小注入量、排量大的泵可同时灌注多孔。

若已知洞穴很大或孔口压力下降和注浆管出现负压，适当增加灌浆量和提高浆液稠度。

为保证灌浆质量，每孔需少灌多复几次（连续不少于两次）以后，在保证灌浆压力下冒浆时终孔。

每孔灌浆时，应该一次连续灌满。

七、灌浆结束标准及封孔
1、当浆液升至孔口、经连续三次复灌不吃浆即可终止灌浆。

2、当长期达不到结束标准时，报请监理人共同研究处理措施。

3、当每个孔灌完后，可将注浆管拔出，注满密度大于1.5 g/cm3的稠浆。

如果浆面下降可继续灌注稠浆，直至浆面升至坝顶不再下降为止。

待孔口完全析水后，应用含水量适中的制浆土料将孔口回填捣实平整。

八、灌浆观测
为保证堤防灌浆质量和堤防安全，检验灌浆效果，灌浆过程中应有观测人员负责观测工作，全面控制灌浆质量，及时发现和解决问题。

1、堤身变形观测
灌浆施工过程中，在堤顶堤肩处埋设观测桩，并认真观测观测桩之间的距离，横向水平位移一般控制在3cm以内。

2、灌浆压力和灌浆量观测
灌浆压力观测，在注浆管上端安装压力表，在灌浆过程中，应及时观测压力变化，并及时注意记录瞬时最大压力，对照大堤位移，合理控制灌浆压力。

灌浆量一般采用泥浆流量和灌浆时间来控制。

每孔每次灌浆量及总灌量均应控制，每次灌浆量根据吃浆量大小进行控制。

冒浆观测，灌浆期间要有专人经常巡视堤顶、堤坡。

如发现冒浆，应及时处理，同时应记录和描述。

九、灌浆期出现问题的处理
1、裂缝处理：出现纵向裂缝时就会冒浆，采取的措施是停灌，待裂缝基本闭合后再灌。

劈裂缝在达到控制宽度2～3cm时，停灌。

横向裂缝出现立即停灌，裂缝较浅时将裂缝部位开挖50cm深，50cm宽，分层填粘土并夯实后，继续灌浆；当裂缝较浅时，可用稠浆灌注裂缝，先灌上游，再灌下游，后灌中间。

当弯曲段出现裂缝时，应立即停灌。

在堤顶上游堤肩处沿裂缝布孔，按照多孔轮灌的方法灌注稠浆堵住裂缝。

2、串孔：当出现串浆现象，应加强观测，分析，确认对堤身安全无影响时采取用木塞堵串浆孔，继续灌浆。

3、冒浆：当出现冒浆现象时，立即停灌，挖开冒浆口用粘土回填夯实或压砂处理后继续灌浆。

4、塌坑处理：在塌坑部位挖出泥浆，回填土并夯实。

5、隆起处理：应立即停灌，注意观测，分析原因，确定不会引起滑坡时，待停灌5-10天后可继续灌浆，并注意观测。

6、压力表读数增大不进浆：说明输浆管堵塞。

可用水冲开管路，同时严格泥浆过滤，保证浆液的合理指标。

并采用油保护装置的压力表。

7、注浆管堵塞：应立即将其提起，用稀浆冲开。

十、试验结果分析与整理
试验结束后分析资料、总结经验、确定参数，完善和熟练灌浆工艺，报监理批准后，指导灌浆生产。

十一、附件
附表1：锥探灌浆工程施工记录表。