帷幕灌浆试验总结
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帷幕灌浆试验报告
1、帷幕灌浆试验完成情况
依据帷幕灌浆试验施工方案的要求,灌浆试验于2005年4月23日开始,5月15日完成全部钻孔灌浆任务。共钻孔9个,总进尺,灌浆进尺,用水泥。试验段共布置了2个检查孔,总进尺。
2、主要施工方法
、造孔
采用回转式地质钻机分段成孔。砼层采用针状合金钻头或金刚石钻头钻进,岩石层采用金刚石钻头钻进,清水作为冲洗液。
先导孔优先施工。
钻孔分为三序钻进,先钻一序孔,后钻二序孔,最后钻三序孔。孔深达到设计深度后停止钻进。
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钻孔结束后,与监理一起对钻孔进行了验收。
钻孔结束后,钻具下到孔底,通入大流量水流,从孔内向孔外冲洗,直至回清水20min。
压水试验
灌浆前,首先进行裂隙冲洗,然后进行单点法压水试验。
压水压力采用灌浆压力的80%,并且不大于1Mpa,压水20min,每5min测读一次压入流量,取最后的流量值作为计算流量。
试验孔、先导孔、检查孔采用自上而下分段卡塞单点法压水试验。
灌浆
采用级普通硅酸盐水泥。
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基岩灌浆采用自上而下分段循环式灌浆法。先灌一序孔,后灌二序孔,最后灌三序孔。
灌浆分段:垫层与基岩接触段段长采用2米,下一段为3米,其余段长为5米,最后一段段长不大于7米,不足5米者也作为一段灌浆。
灌浆压力采用设计值。
灌浆塞阻塞在该灌浆段段顶以上处。射浆管距段底小于50cm。
浆液浓度由稀至浓逐级变换,浆液分六个比级:5:1、3:1、2:1、1:1、:1、:1(:1)。
基岩自上而下灌浆没有待凝。
灌浆结束标准
灌浆结束标准:灌浆段在设计压力下,注入率不大于1L/min后,继续灌注60min停止;
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封孔
灌浆孔完成经验收合格后,对钻孔进行了封孔。
封孔采用自下而上分段灌浆封孔法,段长15~20m,灌注水灰比为:1的浓浆,压力取灌浆段中部灌浆压力,注入率不大于1L/min时,延续灌注30min。
3、钻孔、灌浆情况综述
、钻孔
本段地层均为花岗岩,呈麻灰色或暗红色,岩石坚硬、强度高,钻进困难。砼垫层与岩石结合紧密。钻孔柱状图见附图1。
从取芯情况看,孔深6~16m范围内的钻孔,部分孔取芯率为60~80%,取芯率低,岩石破碎,岩芯呈小块状;孔深16m以下的钻孔,钻孔取芯率达85~95%,
取芯率高,岩石完整,岩芯呈长柱状。
从裂隙发育情况来看,孔深6~16m范围内的钻孔,部分孔裂隙发育,裂隙多呈垂直状或近似垂直状,水平状或近似水平状裂隙次之,倾斜状裂隙较少。孔深16m以下的钻孔裂隙较少。
*
号孔的钻进过程中,孔深18m处取出一块岩芯,岩芯上面有水泥结石,在1W32
3
结石厚度约2mm,结石面呈水平状。
、压水试验
灌浆段灌前都进行了压水试验,压水试验成果见下表:
依据上表成果:岩石的单位透水率从到不等,从弱透水层到强透水层均有分布。单位透水率小于1Lu的压水段占总压水段的%,单位透水率小于5Lu的压水段占总压水段的%,单位透水率大于5Lu的压水段仅占总压水段的%。地层透水率总体偏小。
依据单位透水率在孔深范围内的分布来看,单位透水率大于1Lu的压水段普遍集中在孔深6~16m的地层内,单位透水率小于1Lu的压水段普遍集中在孔深
大于16m的地层内。单位透水率的分布呈现上大下小的状况,说明岩层上部透水性强,下部透水性弱。
依据各次序孔的单位透水率大小趋势来看,随着三序孔的逐渐加密,后序孔的单位透水率值较先序孔有明显的下降趋势(单位透水率值小的趋势不明显)。说明随着灌浆孔的逐渐加密,地层中的透水裂隙逐渐被水泥浆所充填,堵塞了地层中的渗水通道,使渗水不易向更远的范围扩散,灌浆取得了成效。
单位透水率频率曲线见附图2。
、灌浆
本次灌浆试验共完成了9个孔,用时23天。钻孔总进尺,灌入水泥4吨,单位灌入量m;总水泥量吨,单位水泥量46Kg/m。
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、单孔灌入水泥量及单孔水泥量
依据灌浆成果一览表:单孔灌入量最大的是1W35
1
孔,灌入水泥,最小的是1W
30 3孔,灌入水泥;单孔用水泥最多的是1W35
1
孔,总水泥量是2550 Kg,最少的是
1W30
3孔,总水泥量是850 Kg;灌浆段中注入量最多的是1W35
1
孔第二段(孔深~),
达,而最小的灌浆段是1W30
3
孔第一段(孔深~),仅为。
、各次序孔灌入水泥量及总水泥量
各次序孔灌入水泥量统计见下表:
依据以上结果:随着三个次序孔的逐渐加密,单位注入量逐渐减小,由一序孔的平均m减少到三序孔的平均m,降幅很大,说明先序孔灌浆后取得了明显的效果,符合灌浆的基本规律。
。
、岩石可灌性
依据灌浆统计结果,随着灌浆段单位透水率的增加,灌浆时耗用的水泥量也逐渐增加,灌入水泥量与单位透水率呈正比例关系,说明岩石具有可灌性。
单位透水率、单位灌入量关系曲线见附图3。
、岩石单位灌入量频率
岩石单位灌入量频率见下表:
从上表可以看出:岩石单位灌入量在50Kg/m以下的灌浆段占总灌浆段数的%,大于50Kg/m的段数仅占%,说明本地层灌入的水泥量普遍较少,这与本地层岩石坚硬且较完整是相对应的。
单位灌入量频率曲线见附图4。
、灌浆压力与单位透水率、单位灌入量的关系
灌浆压力与单位透水率、单位灌入量的关系曲线见附图5。
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在地层透水性一定的情况下,增加灌浆压力能使浆液扩散的更远,灌入更多的水泥以提高地层的抗渗性能。本次灌浆试验由于灌浆段数较少,取得的资料涵盖的范围小,其关系曲线仅作参考。但从灌浆试验成果中单位透水率小的灌浆段中可以看出,随着灌浆压力的增加,其单位注入量没有明显的增加。说明对于透水性小的地层,增加灌浆压力并不能使浆液扩散的更远来提高灌浆效果。
4、检查孔
帷幕灌浆试验孔灌浆全部结束14天后,对灌浆质量进行了检查。检查的方法采用自上而下分段钻孔压水法。共布置了2个检查孔,总进尺米。
检查孔压水试验成果见下表: