第九章钻孔及灌浆工程

第九章钻孔与灌浆工程

9.1帷幕灌浆工程

9.1.1主要工程项目和工程量

本合同帷幕灌浆工程钻孔、灌浆主要项目包括：左岸趾板帷幕灌浆镶注孔口管（φ90钢管，L＝2m）176根，钻混凝土、岩石9996m，检查孔φ90取芯295m；右岸趾板帷幕灌浆镶注孔口管（φ90钢管，L＝2m）198根，钻混凝土、岩石7032m，检查孔φ90取芯206m；河床防渗墙部位帷幕灌浆镶注孔口管（φ90钢管，L＝2m）81根，钻混凝土、岩石5040m，检查孔φ90取芯89m；左岸灌浆洞帷幕灌浆镶注孔口管（φ90钢管，L＝2m）40根，钻混凝土、岩石1710m，检查孔φ90取芯51m；右岸灌浆洞帷幕灌浆镶注孔口管（φ90钢管，L＝2m）28根，钻混凝土、岩石888m，检查孔φ90取芯26m。

帷幕灌浆必须按分序加密的原则进行。对于两排孔组成的帷幕应先灌注背水侧排，后灌注临水侧排；每排孔的孔序均采用三序；对于单排孔帷幕应分三序进行灌注。

在帷幕灌浆的先灌排应布置先导孔，先导孔在一序孔中选择，孔深按相应部位最大帷幕灌浆孔深度控制，其孔间距不宜小于15m，或按该排孔数的10%布置。

采用孔口封闭灌浆法进行帷幕灌浆时，同一排相邻的两个次序孔之间，以及后序排的第一次序孔与其相邻部位前序排的最后次序孔之间，在岩石中钻孔灌浆的高差不得小于15m。

在需要从岩石表面进行灌浆的区域，在灌浆前应将漏浆或漏水的裂隙和裂缝进行清理，并将松动岩石移走，以便堵漏，直到这些裂隙和裂缝部位可以用填料很容易地加以堵塞为止。

对设有抬动观测设备的灌区，须待抬动观测仪器装置完毕，并完成灌浆前测试工作后，方可进行灌浆作业。在进行裂隙冲洗、压水试验和灌浆过程中均进行抬动监测并将观测成果报送监理人，抬动变形观测值接近设计允许值时应立即停止施工，并报请监理人共同研究处理措施。

在已完成或正在灌浆的地区，其附近30m以内不得进行爆破作业。必须进行深齿槽部位的开挖或其它部位的开挖时，应采取减震和防震措施。

9.1.2施工总布置

9.1.2.1施工用水

施工用电使用系统水，在灌浆施工部位接分水盘，直接接至钻孔灌浆施工机组。

9.1.2.2水泥制浆系统

制浆系统采取集中制输的形式。为充分利用施工场地和有利地形，大坝趾板灌浆建设集中制浆站。制浆站设有制浆房和水泥库，安设3台ZJ-800型高速搅拌机制浆，3台JJS-2A型低速搅拌机储浆，3台BW-200/40型输浆泵，以及供水、输浆管路系统等。沿帷幕灌浆轴线铺设供浆管路，距离制浆站较远的用浆点，可设置浆液中转站，中转站安设容积为1500L低速搅拌机，BW200/40型输送泵，将制浆站输送过来的浆液再经过一次搅拌分送给各灌浆施工点（灌浆机组），中转站输浆管路为闭路式循环系统，管路直径为φ50 mm，沿帷幕灌浆轴线铺设管路。

洞室灌浆采用移动式制浆站布置。

9.1.3灌浆试验

9.1.3.1试验目的

根据招标文件要求，为寻求适合本区工程地质条件的合理的灌浆参数、有效的灌浆工艺、经济的工程投资，先进行灌浆试验。每种岩性应选2个试区，试区应由设计人和监理人根据现场条件而定。每试区不少于15孔，其孔深和孔距由设计确定。

对不同水灰比、不同掺合料和不同外加剂的浆液进行下列项目的试验：

①浆液配制程序及拌制时间；

②浆液密度或比重测定；

③浆液流动性或流变参数；

④浆液的沉淀稳定性；

⑤浆液的凝结时间，包括初凝或终凝时间；

⑥浆液结石的容重、强度、弹性模量和渗透性；

⑦监理人指示的其它试验内容。

（2）用于现场灌浆试验的浆液水灰比以及掺合料、外加剂等的品种及其掺量通过浆液试验选择。

9.1.3.2灌浆试验内容

(1) 室内试验

a. 原材料调研和取样

根据设计要求，到水泥产地对原材料的性能、运输距离、产量、质量稳定性等进行调研，初步确定能满足设计要求的可用于本工程的原材料品种并进行取样。

b. 灌浆材料品质鉴定

对水泥、混合材等原材料进行品质检验，筛选出满足设计要求可用于本工程的原材料。

c. 浆液配比试验

进行水泥浆不同水灰比的粘结力、塑性粘度、抗渗、抗压、抗拉、弹性模量、泌水率、凝结时间等项目的测试。进行3∶1、2∶1、1∶1、0.7∶1、0.5∶1（重量比）五个比级，根据浆液配合比研究结果及技术经济分析，提出适用于本工程帷幕灌浆的浆液配比。

(2) 钻灌技术

a.孔口封闭法进行帷幕灌浆已在多项工程中取得成功，通过本试验以验证小口径无塞灌浆技术在本区的可行性，并确定灌浆孔、排距及灌浆压力。

b.揭示地层情况，确定适用液压塞自下而上纯压式灌浆的可行性。

(3) 常规压水试验

为检查灌浆试验结果，灌浆完工14d后，根据灌浆成果分析，布置检查孔进行常规压水试验，压水压力为1.0MPa，其钻孔、取芯、压水试验按地勘标准（《水利水电工程钻探规程》、《水利水电工程钻孔压水试验规程》下同）进行。钻孔采用不小于Φ76mm双层岩芯管钻进，岩芯获得率应大于90%。有水泥结石的岩芯应分别妥善保存，按设计要求及时制成试件进行容重、粘结力及抗渗等指标的测试。

9.1.3.3 现场灌浆试验设计

(1) 试验场地选择

现场灌浆试验场地的选择应遵循下述原则：

a. 试验地段所具备的地质条件与帷幕轴线一致或接近，以便于指导灌浆施

工；

b. 在正式施工前进行，尽量使灌浆试验不占用直线工期。避开施工干扰；

c. 试验地段按要求不选择在帷幕线。

根据以上原则及试验目的、要求，拟选择1个帷幕灌浆试验区。

(2) 灌浆试验孔布置

根据图纸设计要求在不同部位，按照不同间排距布设。

(3) 灌浆试验孔孔向、深度

灌浆孔、测试孔、检查孔钻孔倾角、钻孔深度及方位角与设计帷幕灌浆孔一致。

(4) 灌浆方法

帷幕灌浆试验采用“孔口封闭孔内循环灌浆法”。

9.1.3.4灌浆试验实施

（1）灌浆试验的时间和地点根据现场施工情况和监理工程师的指示选定，灌浆试验的项目及内容严格按照监理工程师批准的“灌浆试验大纲”进行。

（2）灌浆试验的施工工艺严格按照招标文件技术要求、监理工程师指示及规范规定进行。

9.1.3.5试验成果整理

（1）做好灌浆试验过程中的施工原始记录，包括制浆记录表、钻孔记录表、洗孔记录表、压水记录表、灌浆记录表、封孔记录表、抬动变形观测记录等。

（2）灌浆试验过程中和结束后，及时整理试验成果，报监理工程师批准后用于指导灌浆施工。这些成果包括：灌浆孔成果、灌浆分序统计表、各次序孔灌浆成果表、灌浆综合剖面图、灌浆工程检查孔压水试验成果、各次序孔透水率频率曲线和频率累计曲线、各次序孔单位注入率频率曲线和频率累计曲线、检查孔取芯资料（包括岩芯素描图、钻孔柱状图）、各项室内试验成果及分析报告等。

9.1.4施工方法说明书

9.1.4.1灌浆方法

根据招标文件和本工程的实际情况，本帷幕灌浆工程采用采用“小口径钻孔、孔口封闭、自上而下分段、孔内循环法”灌注。

9.1.4.2施工程序