帷幕灌浆施工PPT演示 (1)

（2）灌浆过程中灌浆压力的控制

灌浆压力的控制应当结合受灌岩石的地质条件和渗透性， 灌浆时的吸浆量，以及对浆液稠度的变换等一般考虑。 一般情况下：
当吸浆量较小时，可以尽快达到规定的灌浆压力 在吸浆量较大时，则可较缓慢地升到规定的灌浆压力


灌浆压力控制通常分为“一次升压法”和“分级升压法”
①一次升压法

灌浆开始将压力尽快地升高到规定的压力，使整 个灌浆过程尽量是在规定的压力下进行。

适用：透水性不大、裂隙不甚发育的较坚硬、完 整岩石
注意：对吸浆量有一定限制，否则对于较宽大的 裂缝有可能导致浆液流串过远，造成浪费。同时 对控制岩层抬动也不利。

②分级升压法

在规定的压力下，吸浆量超过了一定限制，例如 30L/min或40L/min，则需采用“分级升压法”。 将压力分为几个阶段，逐级升高到规定的压力。 适用：基础岩石透水严重，吸浆量大的情况。
2.钻孔方向

垂直或顶角小于5°的帷幕灌浆孔，其孔底的偏差值不 得大于规定。

孔深大于60m时，孔底最大允许偏差值应根据工程实际 情况并考虑帷幕的排数具体确定，一般不宜大于孔距。
顶角大于5°的斜孔，孔底最大允许偏差值可根据实际 情况按钻孔孔底最大允许偏差值规定适当放宽，方位角 偏差值不宜大于5°。
5.浆液浓度与配合比

灌浆压力和吸浆率是灌浆施工中相互关联的两个 重要参数，其中一个发生变化，就将引起另一个 随着变化 而浆液浓度却又与吸浆率有密切关系。 为此，对灌浆施工所用浆液的配比和灌浆过程中 浆液浓度的变换，也需很好地研究，他们也是保 证灌浆质量，提高经济效益的重要因素之一。

（1）浆液的配合比
灌浆孔的施工顺序

大坝的岩石基础帷幕灌浆通常是由一排孔、二排 孔、三排孔所构成，多于三排孔的比较少。
①单排孔

施工次序常分为三个次序
例如：最终孔距为2m时，则第一次序孔孔距为8m， 第二次序孔的孔距缩小为4m，第三次序孔的孔距 再缩小为2m。
②两排孔

先钻灌下游排，后钻灌上游排
③三排或多排孔
（1）布设检查孔
（2）测试扬压力值检查

2.冲洗

（1）式
单孔冲洗 ：仅能冲净钻孔本身和钻孔周围较小范围 内裂隙中的填充物，因此，此法适用于较完整的、 裂隙发育程度较轻、充填物情况不严重的岩层。 群孔冲洗 ：把两个以上的孔组成一组进行冲洗，可 以把组内各钻孔之间岩石裂隙中的充填物清除出孔 外。
2.冲洗

（2）应用
帷幕灌浆的冲洗方法：一般均为单孔冲洗，只有在 个别情况下，少数灌浆孔为了某种特殊目的才进行 群孔冲洗。
从全孔的灌浆情况看，以综合段为单 位计，则表现是自上而下。
从每个综合段内的灌浆段看，又是自 下而上

4.灌浆压力

灌浆压力是保证和控制灌浆质量提高灌浆经济效 益的一个非常重要的因素。

但是如何能正确地选定灌浆压力，确非易事。
（1）灌浆压力的选用

由于浆液的扩散能力与灌浆压力的大小密切相关， 采用较高的灌浆压力，可以减少钻孔数，且有助 于提高可灌性，使强度和不透水性等得到改善。 当孔隙被某些软弱材料充填时，较高灌浆压力能 在充填物中造成劈裂灌注，提高灌浆效果。
1.洗孔

洗孔的目的：将残存在孔底岩粉和粘附在孔壁上 的岩粉、铁砂碎屑等杂质冲出孔外，以免堵塞裂 隙的通道口而影响灌浆质量。钻孔钻到预定的段 深并取出岩芯后，将钻具下到孔底，用大流量水 进行冲洗，直至回水变清，孔内残存杂质沉淀厚 度不超过10～20cm时，结束洗孔。
2.冲洗

冲洗的目的：用压力水将岩石裂隙或空洞中所充 填的松软、风化的泥质充填物冲出孔外，或是将 充填物推移到需要灌浆处理的范围外，这样裂隙 被冲洗干净后，利于浆液流进裂隙并与裂隙接触 面胶结，起到防渗和固结作用。 使用压力水冲洗时，在钻孔内一定深度需要放置 灌浆塞。
6.灌浆结束与封孔

（2）回填封孔 每个灌浆孔灌浆完毕后，应用浓的水泥浆或水泥
砂浆予以回填密实。回填封孔应用机械进行
采用自上而下分段灌浆法时，灌浆孔封孔应采用 “分段压力灌浆封孔法”； 采用自下而上分段灌浆时，应采用“置换和压力灌 浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。
五、灌浆的质量检查

1.灌浆过程中特殊情况的预防和处理 2.帷幕灌浆效果检查（灌浆结束14d后进行）
①高压冲洗

整个过程在大的压力下进行，以便将裂隙中的充 填物向远处推移或压实，但要防止岩层抬动变形。
②高压脉动冲洗

首先用高压冲洗，压力为灌浆压力的80～100%， 连续冲洗5～10min后，将孔口压力迅速降到零， 形成反向脉冲流，将裂隙中的碎屑带出，回水呈 浑浊色。当回水变清后，升压用高压冲洗，如此 一升一降，反复冲洗，直至回水洁净后，延续 10～20min为止。

②分级升压法

施加方法
先使用最低一级的压力进行灌浆，当吸浆量减少到 一定限度（称为下限）例如30L/min，则将压力升 高一级，此时吸浆量将会增加。当吸浆量又减少到 30L/min时，再将压力升高一级。如此下去，直至 升高到规定的压力，并在规定的压力下，灌到符合 灌浆结束标准时停止。分级一般以两三个阶段为好。
②全孔分段灌浆

如果灌浆孔比较深，为了保证灌浆质量，需要将 全孔分为若干段进行灌浆。
自上而下分段灌浆
自下而上分段灌浆 综合分段灌浆 小孔径钻孔、孔口封闭、无栓塞、自上而下分段灌 浆
a.自上而下分段灌浆

灌注孔口段：灌浆塞卡塞在孔口。 灌注孔口段以下各段时：需将灌浆塞下入孔内， 卡塞在该灌浆段顶部以上靠近顶部的位置。若卡 塞不住，只能将灌浆塞上移，而不能下放，以免 灌浆塞放在了该灌浆段顶部以下的位置处，发生 漏灌情况。 适宜在岩石破碎、孔壁不稳固、孔径不均匀、竖 向节理、裂隙发育、渗漏情况严重的情况下采用。
孔深 最大允许 偏差 20 0.25 30 0.50 40 0.80 50 1.15 60 1.50

二.钻孔冲洗

灌浆孔(段)在灌浆前应进行钻孔冲洗，孔内沉积 厚度不得超过20cm。帷幕灌浆孔(段)在灌浆前宜 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%，该值若大于 lMPa时，采用lMPa。

①由稀浆开始，逐级变浓，直至达到结束标准时，以所
变至的那一级浆液浓度结束。（最常用）
先灌稀浆的目的是稀浆的流动性能好，宽窄裂隙和大小空 洞均能进浆，优先将细缝、小洞灌好、填实。而后将浆液 变浓，使中等或较大的裂隙、空洞随后也得到良好的充填。
一般情况下，如果灌浆段细小裂隙较多时，稀浆灌注的历 时应长一些，就是多灌一些稀的浆液，反之，如果灌浆段 宽大裂隙较多时，应较快地换成较浓的浆液，使浓浆灌注 历时长一些。
③扬水冲洗

将管子下到孔底、上接风管，通入压缩空气，使 内的水和空气混合，由于混合水体的比重轻，将 孔内的水向上喷出孔外，孔内的碎屑随之喷出孔 外。
三.灌浆施工阶段进行的压水试验

目的：
测定围岩吸水性，核定围岩的渗透性。为灌浆 时选取泵量，泵压及浆液浓度或配方提供依据， 同时冲洗钻孔，检查止浆塞和灌浆管路情况， 并且通过灌浆前后压水试验的对比来检验灌浆 效果。
三.灌浆施工阶段进行的压水试验

帷幕灌浆施工中，首先在先导孔内需自上而下分 段做压水试验。除先导孔外，其他灌浆孔每一灌 浆段在灌浆前宜做简易压水试验。
先导孔：每一单元最先施工的灌浆孔，其作用是用于核对或 补充水文地质资料和帷幕设计是否合理，指导后续施工。
四.灌浆

1.灌浆施工次序划分的原则 2.灌浆孔的施工顺序

（1）灌浆压力的选用

6.0~10MPa的高压灌浆在采用提高灌浆压力措施 和浇筑砼盖板处理后，在一些大型水利工程中应 用较广。 但是，当灌浆压力超过地层的压重和强度而没采 取相应措施时，将有可能导致地基及其上部结构 的破坏。

（1）灌浆压力的选用

一般情况下，以不使地层结构破坏或发生局部的 和少量的破坏，作为确定地基允许灌浆压力的基 本原则。 灌浆压力宜通过灌浆试验确定，也可通过公式或 经验先行拟定，而后在灌浆施工过程中调整确定 灌浆试验时，一般将压力升到一定数值而注浆量 突然增大时的这一压力作为确定灌浆压力的依据 （即临界压力）。


3.灌浆的施工方法
4.灌浆压力


5.浆液浓度和配合比
6.灌浆结束与封孔
1.灌浆施工次序划分的原则

逐序缩小孔距，即钻孔逐渐加密
这样浆液逐渐挤密压实，可以促进灌浆帷幕的连续 性； 能够逐序升高灌浆压力，有利于浆浓的扩散和提高 浆液结石的密实性； 根据各次序孔的单位注入量和单位吸水量的分析， 可起到反映灌浆情况和灌浆质量的作用，为增、减 灌浆孔提供依据； 减少邻孔串浆现象，有利于施工。

当某一比级浆液的注入量巳达300L以上或灌注 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。
当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级 变浓。

6.灌浆结束与封孔

（1）灌浆结束的条件
采用自上而下分段灌浆法时，在规定的压力下，当 注入率不大于0.4L/min时，继续灌注60min；或不 大于1L/min时，继续灌注90min，灌浆可以结束。 采用自下而上分段灌浆法时，继续灌注的时间可相 应地减少为30min和60min，灌浆可以结束。

b.自下而上分段灌浆

将钻孔一次钻到全孔深，而后在孔内下入灌浆塞， 自下而上逐段灌浆。

适合于在岩石坚硬完整，裂隙不很发育，渗透性 不大的岩石中进行灌浆。
c.综合分段灌浆法