论文(压水试验检测灌浆效果)

浅谈压水试验在防渗帷幕灌浆工程

检测灌浆效果的应用

【提要】在石灰岩地区兴建水利枢纽工程，常作防渗帷幕灌浆工作。为了检测帷幕灌浆的质量，可采用压水试验进行检测，判断帷幕灌浆的质量是否达到设计要求。

【关键词】帷幕灌浆检测灌浆质量压水试验透水率

一、前言

压水试验在岩土工程勘察中通常用于探查岩层的裂隙性和渗透性，由于压水试验可以测得试段透水率参数，还可将压水试验应用于帷幕灌浆中检测灌浆效果。

位于石灰岩地区兴建水利枢纽工程，为解决枢纽区可能产生的坝下渗漏和绕坝渗漏等问题，常常在坝轴线建筑物基础进行防渗帷幕灌浆工作。为了检测帷幕灌浆的质量，可采用压水试验进行检测，通过压水试验测求得出的透水率，可以了解其防渗性，进行判断帷幕灌浆的质量是否达到设计要求。

二、压水试验的设备、操作步骤

1、压水试验设备

（1）钻孔设备

钻孔一般采用XY-1或XY-1A型油压钻机，直径91mm金刚石钻具。

（2）止水栓塞

压水试验止水栓塞可采用单管顶压式或水压式、气压式栓塞。

（3）供水设备

采用压力稳定、出水均匀的水泵，水泵出口安装容积大于5L的稳压空气室。

（4）量测设备

采用测量压力的压力表反应灵敏，卸压后指针可以回零。压力传感器的压力范围大于试验压力。

测量流量的流量计能在1.5Mpa压力下正常工作，量测范围与水泵的出力相匹配。

（1）钻探成孔

先采用钻探设备进行成孔，一般采用分段进行压水试验，先钻至预定的钻孔深度。

（2）洗孔

洗孔采用压水法，洗孔时将钻具下到孔底，流量达到水泵的最大出水量，边洗孔边观察孔口回水的清洁程度，直至无岩粉时方可结束。

（3）试段隔离

下栓塞前对压水试验工作管进行检查，确保工作管有无破裂、弯曲、堵塞等现象。将栓塞安设在压水试验的指定位置。

（4）压力和流量观测

安装好压水试验全套设备后，先调整调节阀，向试段压力送水，使试段压力达到预定值并保持稳定。通过水表观测水流量，每间隔1分钟观测1次，当流量无持续增大趋势，且5次流量读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%，或最大值与最小值之差小于1L/min时，本阶段试验结束，取最终值作为计算值。

重复以上步骤，进行下一试段的压水试验，直至该孔压水试验完成。

三、工程实例

1、工程概况

广东连江某枢纽坝轴线建筑物基础需进行防渗帷幕灌浆工作。但对处于石灰岩地区的该枢纽水工建筑物基岩体灌浆特性了解较少，需在灌浆工程正式施工前进行灌浆试验，以验证、调整灌浆设计方案，确定适合的施工技术参数、指标。灌浆试验主要是为了验证在有一定水头作用条件下坝基帷幕灌浆设计技术参数，最终确定不同地质条件下孔距、排距布置，以及浆液配比和灌浆孔在不同深度下应采用的灌浆压力。设计要求采用压水试验对灌浆试验的灌浆质量进行检测。并确定采用压水试验的检测评定标准为：要求枢纽区坝基帷幕灌浆试验后，其透水率≤5Lu。

压水试验目的主要是检测灌浆试验效果是否能够达到设计要求，提供压水试验成果数据，供设计单位、施工单位结合灌浆施工过程中发生的系列现象进行综合分析，从而得出各种施工参数。

3、压水试验工作布置

在枢纽坝轴线上布设压水试验孔6个。止水栓塞采用单管顶压式，压水试验采用单点法。

4、现场压水试验及试验成果

（1）现场试验

按上述第2点试验步骤进行压水试验，每孔均分段进行试验。

（2）、试验成果

依据现场压水试验的数据进行整理，绘制P-Q曲线，确定P-Q曲线类型和计算透水率，试段透水率采用第三阶段的压力值（P3）和流量值（Q3）按下式计算：q= Q3/LP3（式中：q-试段的透水率；L-试段长度；Q3-第三阶段的计算流量；P3-第三阶段的试段压力）。

利用压水试验测得的试段透水率判定灌浆质量，现选取2个压水试验孔的试验成果资料如下表所示:

压水试验成果表

据上述结果，帷幕灌浆质量效果不均匀，部分地段帷幕灌浆质量不合格，需调整灌浆工艺及技术参数。

四、压水试验应注意的事项

1、止水栓塞应定位准确，当栓塞隔离无效时，应分析原因，采取移动栓塞、更换栓塞等措施。

2、压力计安设在进水管时，还应计算管路压力损失。

五、结束语

通过工程实例检验，可以采用压水试验进行检测帷幕灌浆效果，通过测得试段透水率进行判断防渗性能，从而检测灌浆质量能否满足设计要求。为了确保压水试验资料的可靠性，必须控制好试验过程中的每一个工作程序的工艺质量。

参考文献

1、《水利水电工程钻孔压水试验规程》（SL31-2003）

2、《工程地质手册》（第四版）。