水库帷幕灌浆试验报告

龙口市迟家沟水库除险加固工程三标段岩基帷幕灌浆施工方案龙口市水利建筑安装工程有限公司编制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0.15MPa、以下各段分别为0.7MPa、0.7MPa、0.7MPa、0.7MPa。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。龙口市迟家沟水库除险加固工程三标段岩基帷幕灌浆施工方案龙口市水利建筑安装工程有限公司编制Ⅲ序Ⅱ序Ⅰ序Ⅲ序Ⅲ序Ⅰ序Ⅱ序Ⅲ序Ⅰ序1:31:2.50+300Ⅲ序Ⅱ序图表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龙口市迟家沟水库除险加固工程三标段岩基帷幕灌浆施工方案龙口市水利建筑安装工程有限公司编制钻具继续钻进。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,龙口市迟家沟水库除险加固工程三标段岩基帷幕灌浆施工方案龙口市水利建筑安装工程有限公司编制以下各段段长为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（水龙口市迟家沟水库除险加固工程三标段岩基帷幕灌浆施工方案龙口市水利建筑安装工程有限公司编制灰比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（＜10Lu），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。