水库帷幕灌浆试验报告

帷幕灌浆试验报告

一、灌浆试验的目的与任务。

为了确定施工参数,用于指导施工,先进行试验段的施工。2015年9月1日至9月15日在0+300～0+320（孔距2.0米，孔号1～11)进行了试验段灌浆孔的施工。

二、灌浆试验区的地质条件

试验段坝基上部粘土心墙多为壤土、粘土混杂，坝基下伏基岩为元古界片麻岩。岩体上部风化强烈呈黄褐色、灰褐色；下部为中风化片麻岩呈灰、青色。

三、帷幕灌浆设计施工参数

1、帷幕灌浆孔距2.0米，分三序施工。

2、灌浆压力采用0.15～0.4MPa。

3、浆液水灰比采用5：1、3：1、2：1、1：1、0.8：1五个比级。

4、灌浆深度按设计图纸所标注的深度控制。

四、灌浆试验的施工

基岩帷幕灌浆施工是比较成熟的施工工艺，经监理人批准，采用施工和试验相结合的方法进行试验，即在施工轴线上，每隔8米进行的I序孔作为先导孔，进行施工试验。为了验证设计桩号和实际截渗桩号的对应关系，拟完成0+300～0+320段后，根据岩层透水率及单位注浆量的情况，在施工段以外沿轴线方向每隔8米布设先导孔，进一步探明岩基帷幕灌浆段实际位置。

初拟帷幕灌浆分段第一段为接触段，段长为 1.0m，以下各段分别为 4.0m、5.0m、5.0m、5.0m；灌浆压力分别为：接触段灌浆压力0.15 MPa、以下各段分别为0.7 MPa、0.7 MPa、0.7 MPa、0.7 MPa。在现场试验过程中，根据钻孔取芯、压水试验、单位注浆量等数据进行总结、分析，确定灌浆施工参数。

1、灌浆孔的布置

灌浆应按分序加密的原则进行，灌浆分三序孔，单排，孔距为2.0m。一序孔间距为8m，二序孔间距为8m，三序孔间距为4m。所有钻孔统一编号，孔号为1~110。

灌浆轴线距上游坝肩3.35米。本工程采用孔口封闭施工法进行施工。

图表1 灌浆孔分序示意图

2、设备机具选型

2.1、钻孔设备选用XY-2型地质钻机，采用Φ73岩芯钻具。该设备搬迁灵活，钻杆加卸方便并能保证成孔质量。主要技术参数为：最大钻深300m，最大钻孔直径Φ300mm，钻速从125r/min至1200r/min可调六档，自重1t。

2.2、选用立式双层搅拌筒制浆、储浆，每次制浆300L，能够满足帷幕灌浆的需要。

2.3、灌浆泵选用SGB6-10型，为三缸单作用柱塞式定量灌浆泵，最大压力10Mpa，最大排量为200L/min。

3、钻孔工作

试验段分三序孔。底部伸入弱透水层2米，顶部伸入壤土内2米。全孔灌浆段小于6米时采用全孔灌浆法。

4、灌浆孔钻孔

钻孔采用XY-2型地质钻机进行钻孔，配φ50钻杆，土层选用硬质合金钻头钻进；基岩采用φ60金刚石钻头钻进。钻孔灌浆分序分段进行,所有灌浆孔都进行了全孔测斜,其孔底偏差全部符合设计要求。

坝体钻孔采用φ108钻具钻至基岩面并深入基岩0.5～1.0米,下设套管,封堵管角采用0.5：1的纯水泥浆。待水泥固结后改用φ60

钻具继续钻进。

5、钻孔冲洗和压水试验

5.1基岩每段钻进结束后，进行钻孔冲洗。钻孔冲洗完成后进行压力冲洗，冲洗压力为灌浆压力的80%。裂隙冲洗冲至回水澄清后10min结束。

5.2压水试验在钻孔冲洗完成后进行，压水试验采用简易压水试验。

压水试验成果按下列公式计算：

q = Q/(P*L)

式中 q —透水率，Lu;

Q—压入流量，L/min ;

p—作用于试段内的全压力，Mpa；

L—试段长度, m。

6、浆液制备

6.1制浆材料

帷幕灌浆选用普通硅酸盐42.5水泥,制浆用水自水库中直接提取。灌浆用纯水泥浆。

6.2浆液搅拌

浆液制备采用立式搅拌机进行搅拌,浆液搅拌均匀，浆液比重符合要求。

7、灌浆

7.1采用“孔口封闭自上而下循环灌浆”的方式进行灌浆，

孔口封闭自上而下循环灌浆即采用孔口封闭,孔内循环，每钻进一段，进行一段的灌浆，再进行下一段的钻灌，第一段段长为3米,

以下各段段长为5m，最大灌浆长度不超过10m；灌浆段小于6米时采用全孔灌浆法。

7.2孔口封闭采用高压胶球，射浆管下放至孔底距离不大于0.5m 米。

7.3灌浆压力

根据设计说明书,灌浆压力第一段为0.2Mpa,以下各段为0.4Mpa。

7.4浆液变换标准

浆液水灰比：根据设计采用以下五个比级5：1、3:1、2:1、1:1、0.8:1，开灌水灰比采用5:1。

变换标准：灌浆时浆液的浓度应由稀到浓，逐级变换。灌浆的浆液按以下规定变换：

(1)灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比。

(2)当某一比级浆液的注入量已达300L以上或灌注时间已达1小时，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。

(3)当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。

7.5灌浆结束标准

灌浆应同时满足下述两个条件后，方可结束：

(1)在设计压力下，注入率不大于1L/min时，延续灌注时间不少于90min。

(2)灌浆全过程中，在设计压力下的灌浆时间不少于120min。

7.6封孔

当全孔灌浆结束后进行封孔，基岩封孔要用0.5：1的水泥浆（水

灰比0.5：1）置换封孔。

五、试验成果的分析和评述

一序孔压水试验透水率10～50Lu，单位注灰量平均84.04Kg, 二序孔压水试验透水率10～30Lu，单位注灰量平均54.05Kg, 三序孔压水试验透水率5～30Lu，单位注灰量平均29.6Kg,检查孔在桩号0+306、0+314布置两个检查孔，检查孔透水率全部小于设计防渗值（＜10 Lu），透水率在7～9Lu。

可以看出按设计参数施工灌浆质量是非常好的，并且本试验段没有出现特殊情况。