湖北水利水电职业技术学院 教师授课教案 课程名称:水利水电工程施工技术 00年至200年第学期第18次课 授课班级:03级水工 编制日期 课题(章节):第六章灌浆工程 6.3灌浆施工 传授主要知识点 灌浆帷幕、固结灌浆 传授主要技能点 了解钻孔的方法及质量控制 掌握灌浆帷幕、固结灌浆的施工方法 教学步骤安排:1、复习上节课内容 2、讲述灌浆帷幕的方法 3、讲述固结灌浆的方法 4、小结本次课内容 授课方式 课堂讲授 2、多媒体演示 3、介绍典型的施工实例 教学手段: 板书、多媒体、相关施工图片 作业布置情况 利用课后习题进行练习,巩固知识,补充习题 课后分析与小结 教师签名 页
教师签名： 第 1 页 湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至 200 年第 学期第 18 次课 授课班级： 03 级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第六章 灌浆工程 6.3 灌浆施工 传授主要知识点： 灌浆帷幕、 固结灌浆 传授主要技能点： 了解钻孔的方法及质量控制 掌握灌浆帷幕、 固结灌浆的施工方法 教学步骤安排： 1、复习上节课内容 2、讲述灌浆帷幕的方法 3、讲述固结灌浆的方法 4、小结本次课内容 授课方式： 1、课堂讲授 2、多媒体演示 3、介绍典型的施工实例 教学手段： 板书、多媒体、相关施工图片 作业布置情况： 利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。 课后分析与小结：
第三节灌浆施工 灌浆帷幕 (一)钻孔 帷幕灌浆孔宜采用回转式钻机和金刚石钻头或硬质合金钻头钻进,帷幕灌浆钻孔位置与设计位置的偏 差不得大于1%。因故变更孔位时,应征得设计部门同意。实际孔位应有记录,孔深应符合设计规定,帷幕 灌浆孔宜选用较小的孔径,钻孔孔壁应平直完整。帷幕灌浆钻孔必须保证孔向准确。钻机安装必须平正稳丨 固,钻孔宜埋设孔口管,钻机立轴和孔口管的方向必须与设计孔向一致:钻进应采用较长的粗径钻具并适 当地控制钻进压力。帷幕灌浆孔应进行孔斜测量,发现偏斜超过要求应及时纠正或采取补救措施 垂直的或顶角小于5·的帷幕灌浆孔,其孔底的偏差值不得大于表6-1中的规定。 表6-1钻孔孔底最大允许偏差值(m) 孔深 最大允许偏差 0.80 1.15 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表6-1中规定适当放宽,方位角偏差 值不宜大于5 钻孔偏差不符规定时,应结合该部位灌浆资料和质量检査情况进行全面分析,如确认对帷幕灌浆质量 有影响时,应采取补救措施。钻灌浆孔时应对岩层、岩性以及孔内各种情况进行详细记录。钻孔遇有洞穴、 塌孔或掉钻难以钻进时,可先进行灌浆处理,而后继续钻进。如发现集中漏水,应査明漏水部位、漏水量 和漏水原因,经处理后,再行钻进。钻进结束等待灌浆或灌浆结東等待钻进时,孔口均应堵盖,妥加保护。 钻进施工应注意的事项: (1)按照设计要求定好孔位,孔位的偏差一般不宜大于10cm,当遇到难于依照设计要求布置孔位的情 况下时,应及时与有关部门联系,如允许变更孔位时,则应依照新的通知,重新布置孔位。在钻孔原始记 录中一定要注明新钻孔的孔号和位置,以便分析查用。 (2)钻进时,要严格按照规定的方向钻进,并采取一切措施保证钻孔方向正 (3)孔径力求均匀,不要忽大忽小,以免灌浆或压水时栓塞塞不严,漏水返浆,造成施工困难。 (4)在各钻孔中,均要计算岩芯采取率。检查孔中,更要注意岩芯采取率,并观察岩芯裂隙中有无水 泥结石,其填充和胶结的情况如何,以便逐序反映灌浆质量和效果 (5)检査孔的岩芯一般应予保留。保留时间长短,由设计单位确定,一般时间不宜过长。灌浆孔的岩 芯,一般在描述后再行处理,是否要有选择性的保留,应在灌浆技术要求文件中加以说明 (6)凡未灌完的孔,在不工作时,一定要把孔顶盖住并保护,以免掉入物件。 (⑦)应准确、详细、清楚地填好钻孔记录。 (二)洗孔和冲洗 1、洗孔 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MPa时,采用IMPa。 洗孔的目的是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。 教师签名 第_2页
教师签名： 第 2 页 第三节 灌浆施工 一、灌浆帷幕 (一)钻孔 帷幕灌浆孔宜采用回转式钻机和金刚石钻头或硬质合金钻头钻进，帷幕灌浆钻孔位置与设计位置的偏 差不得大于 l%。因故变更孔位时，应征得设计部门同意。实际孔位应有记录，孔深应符合设计规定，帷幕 灌浆孔宜选用较小的孔径，钻孔孔壁应平直完整。帷幕灌浆钻孔必须保证孔向准确。钻机安装必须平正稳 固，钻孔宜埋设孔口管，钻机立轴和孔口管的方向必须与设计孔向一致；钻进应采用较长的粗径钻具并适 当地控制钻进压力。帷幕灌浆孔应进行孔斜测量，发现偏斜超过要求应及时纠正或采取补救措施。 垂直的或顶角小于 5 。的帷幕灌浆孔，其孔底的偏差值不得大于表 6-1 中的规定。 表 6-1 钻孔孔底最大允许偏差值(m) 孔深 20 30 40 50 60 最大允许偏差 0.25 0.50 0.80 1.15 1.50 孔深大于 6Om 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表 6-1 中规定适当放宽，方位角偏差 值不宜大于 5 。。 钻孔偏差不符规定时，应结合该部位灌浆资料和质量检查情况进行全面分析，如确认对帷幕灌浆质量 有影响时，应采取补救措施。钻灌浆孔时应对岩层、岩性以及孔内各种情况进行详细记录。钻孔遇有洞穴、 塌孔或掉钻难以钻进时，可先进行灌浆处理，而后继续钻进。如发现集中漏水，应查明漏水部位、漏水量 和漏水原因,经处理后，再行钻进。钻进结束等待灌浆或灌浆结束等待钻进时，孔口均应堵盖，妥加保护。 钻进施工应注意的事项： (1)按照设计要求定好孔位，孔位的偏差一般不宜大于 1Ocm，当遇到难于依照设计要求布置孔位的情 况下时，应及时与有关部门联系，如允许变更孔位时，则应依照新的通知，重新布置孔位。在钻孔原始记 录中一定要注明新钻孔的孔号和位置，以便分析查用。 (2)钻进时，要严格按照规定的方向钻进，并采取一切措施保证钻孔方向正确。 (3)孔径力求均匀，不要忽大忽小，以免灌浆或压水时栓塞塞不严，漏水返浆，造成施工困难。 (4)在各钻孔中，均要计算岩芯采取率。检查孔中，更要注意岩芯采取率，并观察岩芯裂隙中有无水 泥结石，其填充和胶结的情况如何，以便逐序反映灌浆质量和效果。 (5)检查孔的岩芯一般应予保留。保留时间长短，由设计单位确定，一般时间不宜过长。灌浆孔的岩 芯，一般在描述后再行处理，是否要有选择性的保留，应在灌浆技术要求文件中加以说明。 (6)凡未灌完的孔，在不工作时，一定要把孔顶盖住并保护，以免掉入物件。 (7)应准确、详细、清楚地填好钻孔记录。 (二)洗孔和冲洗 1、洗孔 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 2Ocm。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。 洗孔的目的是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 10～2Ocm 时，结束洗孔。 2、冲洗
冲洗的目的是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,这样裂隙被冲洗干浄后,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。 冲洗有单孔冲洗和群孔冲洗两种方式。 (1)单孔冲洗 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 单孔冲洗有以下几种方法 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。如果渗漏量大,升不起压力,就尽量增大流量,加大流速,增强水流冲刷能力,使之能挟带充 填物走得远些 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。 3)扬水冲洗:将管子下到孔底、上接风管,通入压缩空气,使孔内的水和空气混合,由于混合水体的 密度轻,将孔内的水向上喷出孔外,孔内的碎屑随之喷出孔外。 (2)群孔冲洗 群孔冲洗是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。如图6-7。 (b) 图6-7群孔冲洗裂缝示意图 (a)冲洗前;(b)冲洗时 群孔冲洗主要是使用压缩空气和压力水。冲洗时,轮换地向某一个或几个孔内压入气、压力水或气水 混合体,使之由另一个孔或另几个孔出水,直到各孔喷出的水是清水后停止。 3、压水试验 帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法时,先导孔应自上而下分段进行压水试验,各次序灌浆孔的各灌浆 段在灌浆前宜进行简易压水试验。 压水试验应在裂隙冲洗后进行。简易压水试验可在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行。压力可为灌浆压 力的80%,该值若大于IMPa时,采用1MPa。压水2min,每5min测读一次压入流量,取最后的流量值作 为计算流量,其成果以透水率表示。帷幕灌浆采用自下而上分段灌浆法时,先导孔仍应自上而下分段进行 压水试验。各次序灌浆孔在灌浆前全孔应进行一次钻孔冲洗和裂隙冲洗。除孔底段外,各灌浆段在灌浆前 可不进行裂隙冲洗和简易压水试验。 (三)灌浆的施工次序和施工方法 1、灌浆的施工次序 (1)灌浆施工次序划分的原则 灌浆施工次序划分的原则是逐序缩小孔距,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,有利于浆液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,为増、减灌浆孔提供依据;减少 邻孔串浆现象,有利于施工。 教师签名 第_3页
教师签名： 第 3 页 冲洗的目的是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。 冲洗有单孔冲洗和群孔冲洗两种方式。 (1)单孔冲洗 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。 单孔冲洗有以下几种方法： 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。如果渗漏量大，升不起压力，就尽量增大流量，加大流速，增强水流冲刷能力，使之能挟带充 填物走得远些。 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。 3)扬水冲洗：将管子下到孔底、上接风管，通入压缩空气，使孔内的水和空气混合，由于混合水体的 密度轻，将孔内的水向上喷出孔外，孔内的碎屑随之喷出孔外。 (2)群孔冲洗 群孔冲洗是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。如图 6-7。 群孔冲洗主要是使用压缩空气和压力水。冲洗时，轮换地向某一个或几个孔内压入气、压力水或气水 混合体，使之由另一个孔或另几个孔出水，直到各孔喷出的水是清水后停止。 3、压水试验 帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法时，先导孔应自上而下分段进行压水试验，各次序灌浆孔的各灌浆 段在灌浆前宜进行简易压水试验。 压水试验应在裂隙冲洗后进行。简易压水试验可在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行。压力可为灌浆压 力的 80%，该值若大于 lMPa 时，采用 lMPa。压水 20min，每 5min 测读一次压入流量，取最后的流量值作 为计算流量，其成果以透水率表示。帷幕灌浆采用自下而上分段灌浆法时，先导孔仍应自上而下分段进行 压水试验。各次序灌浆孔在灌浆前全孔应进行一次钻孔冲洗和裂隙冲洗。除孔底段外，各灌浆段在灌浆前 可不进行裂隙冲洗和简易压水试验。 (三)灌浆的施工次序和施工方法 1、灌浆的施工次序 (1)灌浆施工次序划分的原则 灌浆施工次序划分的原则是逐序缩小孔距，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，有利于浆液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
(2)帷幕孔的灌浆次序 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)单排孔帷幕施工(同二 多排帷幕孔的同一排上灌浆孔的施工次序),首先钻灌第Ⅰ次序孔,然 后钻灌第Ⅱ次序孔,最后钻灌第Ⅲ次序孔。 2)由两排孔组成的帷幕,先钻灌下游排,后钻灌上游排。 3)由三排或多排孔组成的帷幕,先钻灌下游排,再钻灌上游排,最后钻灌中间排。 2、灌浆的施工方法 基岩灌浆方式有循环式和纯压式两种。帷幕灌浆应优先采用循环式,射浆管距孔底不得大于50cm:;浅 孔固结灌浆可采用纯压式 灌浆孔的基岩段长小于6m时,可采用全孔一次灌浆法;大于6m时,可采用自上而下分段灌浆法、自 下而上分段灌浆法、综合灌浆法或孔口封闭灌浆法 帷幕灌浆段长度宜采用5~6m,特殊情况下可适当缩减或加长,但不得大于10m。进行帷幕灌浆时, 坝体混凝土和基岩的接触段应先行单独灌浆并应待凝,接触段在岩石中的长度不得大于2皿。 单孔灌浆有以下几种方法 (1)全孔一次灌浆 全孔一次灌浆是把全孔作为一段来进行灌浆。一般在孔深不超过6m的浅孔、地质条件良好、岩石完 整、渗漏较小的情况下,无其它特殊要求,可考虑全孔一次灌浆、孔径也可以尽量减小 (2)全孔分段灌浆 根据钻孔各段的钻进和灌浆的相互顺序,又分为以下几种方法 1)自上而下分段灌浆:就是自上而下逐段钻进,随段位安设灌浆塞,逐段灌浆的一种施工方法。这种 方法适宜在岩石破碎、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 施工程序一般是:钻进(一段)→冲洗→简易压水试验→灌浆待凝→钻进(下一段) 2)自下而上分段灌浆:就是将钻孔一直钻到设计孔深,然后自下而上逐段进行灌浆。这种方法适宜岩 石比较坚硬完整,裂隙不很发育,渗透性不甚大。在此类岩石中进行灌浆时,采用自下而上灌浆可使工序 简化,钻进、灌浆两个工序各自连续施工;无需待凝,节省时间,工效较高。 3)综合分段灌浆法:综合自上而下与自下而上相结合的分段灌浆法。有时由于上部岩层裂隙多,又比 较破碎,上部地质条件差的部位先采用自上而下分段灌浆法,其后再采用综合分段灌浆法。 4)小孔径钻孔、孔口封闭、无栓塞、自上而下分段灌浆法:就是把灌浆塞设置在孔口,自上而下分进, 逐段灌浆并不待凝的一种分段灌浆法。孔口应设置一定厚度的混凝土盖重。全部孔段均能自行复灌,工艺 简单,免去了起、下塞工序和塞堵不严的麻烦,不需要待凝,节省时间,发生孔内事故可能性较少 灌浆压力 (1)灌浆压力的确定 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 提髙可灌性,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。随着灌浆基础处理技术和机械设备的完善配套,6.0~1OMPa的高压灌浆在 采用提高灌浆压力措施和浇筑混凝土盖板处理后,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。因此,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,也可通过公式计算或根据经验先行拟定,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) 采用循环式灌浆,压力表应安装在孔口回浆管路上;采用纯压式灌浆,压力表应安装在孔口进浆管路 上。压力读数宜读压力表指针摆动的中值,当灌浆压力为5MPa或大于5MPa时,也可读峰值。压力表指针 摆动范围应小于灌浆压力的20%,摆动幅度宜做记录。灌浆应尽快达到设计压力,但注入率大时应分级升 如缺乏试验资料,做灌浆试验前须预定一个试验数值确定灌浆压力。考虑灌浆方法和地质条件的经验 教师签名 第_4页
教师签名： 第 4 页 (2)帷幕孔的灌浆次序 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)单排孔帷幕施工(同二、三、多排帷幕孔的同一排上灌浆孔的施工次序)，首先钻灌第 I 次序孔，然 后钻灌第Ⅱ次序孔，最后钻灌第Ⅲ次序孔。 2)由两排孔组成的帷幕，先钻灌下游排，后钻灌上游排。 3)由三排或多排孔组成的帷幕，先钻灌下游排，再钻灌上游排，最后钻灌中间排。 2、灌浆的施工方法 基岩灌浆方式有循环式和纯压式两种。帷幕灌浆应优先采用循环式，射浆管距孔底不得大于 50cm；浅 孔固结灌浆可采用纯压式。 灌浆孔的基岩段长小于 6m 时，可采用全孔一次灌浆法；大于 6m 时，可采用自上而下分段灌浆法、自 下而上分段灌浆法、综合灌浆法或孔口封闭灌浆法。 帷幕灌浆段长度宜采用 5～6m，特殊情况下可适当缩减或加长，但不得大于 1Om。进行帷幕灌浆时， 坝体混凝土和基岩的接触段应先行单独灌浆并应待凝，接触段在岩石中的长度不得大于 2m。 单孔灌浆有以下几种方法。 (１)全孔一次灌浆 全孔一次灌浆是把全孔作为一段来进行灌浆。一般在孔深不超过 6m 的浅孔、地质条件良好、岩石完 整、渗漏较小的情况下，无其它特殊要求，可考虑全孔一次灌浆、孔径也可以尽量减小。 (2)全孔分段灌浆 根据钻孔各段的钻进和灌浆的相互顺序，又分为以下几种方法： 1)自上而下分段灌浆：就是自上而下逐段钻进，随段位安设灌浆塞，逐段灌浆的一种施工方法。这种 方法适宜在岩石破碎、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。 施工程序一般是：钻进(一段)→冲洗→简易压水试验→灌浆待凝→钻进(下一段)。 2)自下而上分段灌浆：就是将钻孔一直钻到设计孔深，然后自下而上逐段进行灌浆。这种方法适宜岩 石比较坚硬完整，裂隙不很发育，渗透性不甚大。在此类岩石中进行灌浆时，采用自下而上灌浆可使工序 简化，钻进、灌浆两个工序各自连续施工；无需待凝，节省时间，工效较高。 3)综合分段灌浆法：综合自上而下与自下而上相结合的分段灌浆法。有时由于上部岩层裂隙多，又比 较破碎，上部地质条件差的部位先采用自上而下分段灌浆法，其后再采用综合分段灌浆法。 4)小孔径钻孔、孔口封闭、无栓塞、自上而下分段灌浆法：就是把灌浆塞设置在孔口，自上而下分进， 逐段灌浆并不待凝的一种分段灌浆法。孔口应设置一定厚度的混凝土盖重。全部孔段均能自行复灌，工艺 简单，免去了起、下塞工序和塞堵不严的麻烦，不需要待凝，节省时间，发生孔内事故可能性较少。 3、灌浆压力 (1)灌浆压力的确定 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。随着灌浆基础处理技术和机械设备的完善配套，6.0～1OMPa 的高压灌浆在 采用提高灌浆压力措施和浇筑混凝土盖板处理后，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。因此，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，也可通过公式计算或根据经验先行拟定，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)。 采用循环式灌浆，压力表应安装在孔口回浆管路上；采用纯压式灌浆，压力表应安装在孔口进浆管路 上。压力读数宜读压力表指针摆动的中值，当灌浆压力为 5MPa 或大于 5MPa 时，也可读峰值。压力表指针 摆动范围应小于灌浆压力的 20%，摆动幅度宜做记录。灌浆应尽快达到设计压力，但注入率大时应分级升 压。 如缺乏试验资料，做灌浆试验前须预定一个试验数值确定灌浆压力。考虑灌浆方法和地质条件的经验
公式为 Lp]=po+mD (6-1) 式中[p]—一容许灌浆压力,MPa po一一表面段容许灌浆压力,MPa m-一灌浆段每增加1m,容许增加的压力,MPa/m D—一灌浆段深度,m (2)灌浆过程中灌浆压力的控制 1)一次升压法 灌浆开始将压力尽快地升到规定压力,单位吸浆量不限。在规定压力下,每一级浓度浆液的累计吸浆 量达到一定限度后,调换浆液配合比,逐级加浓,随着浆液浓度的逐级増加,裂隙逐渐被填充,单位吸浆 量将逐渐减少,直至达到结束标准,即灌浆结束 此法适用于透水性不大、裂隙不甚发育的较坚硬、完整岩石的灌浆 2)分级升压法 在灌浆过程中,将压力分为几个阶段,逐级升高到规定的压力值。灌浆开始如果吸浆量大时,使用最 低一级的灌浆压力,当单位吸浆量减少到一定限度(下限),则将压力升高一级,当单位吸浆量又减少到下 限时,再升高一级压力,如此进行下去,直到现在规定压力下,灌至单位吸浆量减少到结束标准时,即可 结束灌浆。 在灌浆过程中,在某一级压力下,如果单位吸浆量超过一定限度(上限),则应降低一级压力进行灌浆 待单位吸浆量达到下限值时,再提高到原一级压力,继续灌浆。单位吸浆量的上限、下限,可根据岩石的 透水性、在帷幕中不同部位及灌浆次序而定。一般上限定为60~80L/min,下限为30~40L/mins 此法仅是在遇到基础岩石透水严重,吸浆量大的情况下采用。 (四)浆液使用的浆液浓度与配合比 1、浆液的配合比及分级 (1)浆液的配合比 浆液的配合比是指组成浆液的水和干料的比例。浆液中水与干料的比值越大,表示浆液越稀,反之则 浆液越浓。这种浆液的浓稀程度,称之为浆液的浓度 (2)浆液浓度的分级 1)水泥浆。帷幕灌浆浆液水灰比可采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1等七个 比级。开灌水灰比可采用5:1。灌注细水泥浆液,可采用水灰比为2:1:1:1:0.6:1或1:1、0.8:1; 0.6:1三个比级 2)水泥粘土浆。由于材料品种、性能以及对防渗要求的不同,材料的混合比例也不同,正确的材料配 比应通过试验来确定。 2、浆液浓度的使用 浆液浓度的使用有两种方式: (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。 (2)由稀浆开始,逐级变浓,当单位吸浆量减少到某规定数值时,再将浆液变稀,直灌至达到结束标 准时,用稀浆结束 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、小泂灌好、填实。 而且将浆液变浓,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、灌浆过程中浆液浓度的变换 (1)当灌浆压力保持不变,注入率持续减少时,或当注入率不变而压力待续升高时,不得改变水灰比 (2)当某一比级浆液的注入量巳达300L以上或灌注时间已达Ih,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 教师签名 第_5页
教师签名： 第 5 页 公式为 [pc]=p0+mD （6-1） 式中 [pc]——容许灌浆压力，MPa； p0 一—表面段容许灌浆压力，MPa； m——灌浆段每增加 lm，容许增加的压力，MPa/m； D——灌浆段深度，m。 (2)灌浆过程中灌浆压力的控制 1)一次升压法 灌浆开始将压力尽快地升到规定压力，单位吸浆量不限。在规定压力下，每一级浓度浆液的累计吸浆 量达到一定限度后，调换浆液配合比，逐级加浓，随着浆液浓度的逐级增加，裂隙逐渐被填充，单位吸浆 量将逐渐减少，直至达到结束标准，即灌浆结束。 此法适用于透水性不大、裂隙不甚发育的较坚硬、完整岩石的灌浆。 2)分级升压法 在灌浆过程中，将压力分为几个阶段，逐级升高到规定的压力值。灌浆开始如果吸浆量大时，使用最 低一级的灌浆压力，当单位吸浆量减少到一定限度(下限)，则将压力升高一级，当单位吸浆量又减少到下 限时，再升高一级压力，如此进行下去，直到现在规定压力下，灌至单位吸浆量减少到结束标准时，即可 结束灌浆。 在灌浆过程中，在某一级压力下，如果单位吸浆量超过一定限度(上限)，则应降低一级压力进行灌浆， 待单位吸浆量达到下限值时，再提高到原一级压力，继续灌浆。单位吸浆量的上限、下限，可根据岩石的 透水性、在帷幕中不同部位及灌浆次序而定。一般上限定为 60～80L/min，下限为 30～4OL/min。 此法仅是在遇到基础岩石透水严重，吸浆量大的情况下采用。 (四)浆液使用的浆液浓度与配合比 1、浆液的配合比及分级 (1)浆液的配合比 浆液的配合比是指组成浆液的水和干料的比例。浆液中水与干料的比值越大，表示浆液越稀，反之则 浆液越浓。这种浆液的浓稀程度，称之为浆液的浓度。 (2)浆液浓度的分级 1)水泥浆。帷幕灌浆浆液水灰比可采用 5：1、3：1、2：1、1：1、0.8：1、0.6：1、0.5：1 等七个 比级。开灌水灰比可采用 5：1。灌注细水泥浆液，可采用水灰比为 2：1：1：1；0.6:1 或 1：1、0.8：1； 0.6：1 三个比级。 2)水泥粘土浆。由于材料品种、性能以及对防渗要求的不同，材料的混合比例也不同，正确的材料配 比应通过试验来确定。 2、浆液浓度的使用 浆液浓度的使用有两种方式： (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。 (2)由稀浆开始，逐级变浓，当单位吸浆量减少到某规定数值时，再将浆液变稀，直灌至达到结束标 准时，用稀浆结束。 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。 而且将浆液变浓，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、灌浆过程中浆液浓度的变换 (1)当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率不变而压力待续升高时，不得改变水灰比。 (2)当某一比级浆液的注入量巳达 3OOL 以上或灌注时间已达 lh，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
(五)灌浆结束与封孔 灌浆结束的条件 帷幕灌浆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6omi 或不大于lL/min时,继续灌注9omin,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。 2、回填封孔 帷幕灌浆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”。 (六)灌浆过程中特殊情况的预防和处理 1、灌浆中断 灌浆过程中,由于某些原因,会出现迫使灌浆暂停的现象。中断的原因有:机械设备方面,灌浆泵等 长时间运转发生故障:胶管性能不良、管间连接不牢,管子发生破裂或接头崩脱等:压力表失灵:裂隙发 育,产生地表冒浆或岩石破碎,灌浆塞塞不严,孔口返浆等:停水、停电及其它人为或自然因素。 复灌后较中断前突然减少很多,表明裂隙根本未受到灌注,或者仅部分受到灌注或者未灌实。产生这 种现象的原因是浆液中水泥颗粒的沉淀和浆液的凝固 中断的预防:选用性能良好的灌浆泵,每段灌完后,仔细清洗、检査各部零件是否处于完好状态:选 用好的输浆管,且灌前检査是否连接牢固、有无破损、畅通等:使用符合规格、准确的压力表:灌浆前用 压水方法检査灌浆塞是否堵塞严密:水、电等线路应设专线,如因故必须停灌,应提前通知 中断的处理措施:根据中断原因,及时检修、更换:如中断后无法在短时间内复灌的,应立即清洗钻 孔,如中断时间较长,无法及时冲洗,孔内浆液已沉淀,复灌前应用钻具重新扫孔,用水冲洗后,再重新 串浆 在灌浆过程中,浆液从其它钻孔内流出的现象,称为串浆 由于岩石中裂隙较多,相互串连,使灌浆孔相互问直接或间接地连通,造成了串浆通路。当裂隙发育, 裂缝宽大,灌浆压力比较高,孔距又较小时,会促使串浆现象加重。 防止串浆的措施:加大第一次序孔间的孔距;适当增长相邻两个次序孔先后施工的间隔时间,防止新 灌入的浆液将前期已灌入到裂隙中的浆液结石体冲开;使用自上而下分段灌浆的方法,也有利于防止串浆。 发生串浆后的处理措施:串浆孔为正在钻进的钻孔时,应停钻,并在串浆孔漏浆处以上的部位安设灌 浆塞,堵塞严密,在灌浆孔中按要求正常进行灌浆:串浆孔为待灌孔时,串浆孔与灌浆孔可同时进行灌浆 台灌浆泵灌注一个孔,如无条件可按以上方法处理。 3、地表冒浆 在灌浆过程中,浆液沿裂隙或层面往上串流而冒出地表的现象,称为地表冒浆。 产生冒浆的原因是由于灌浆孔段与地表有垂直方向的连通裂隙。冒浆处理的方法主要有下列几种: (1)在裂隙冒浆处用旧棉花、麻刀、棉线等物紧密地打嵌入缝隙内。必要时,在其上面再涂抹速凝水 泥浆或水泥砂浆等堵塞缝隙 (2)在冒浆处凿挖岩石,将漏浆集中于一处,用铁管引出,先前冒浆的地点用速凝水泥或水泥砂浆封 闭,待一定时间后,将铁管堵住,从而止住冒浆 (3)冒浆严重难以堵塞时,在冒浆部位浇筑混凝土盖板,然后再进行灌浆 4、绕塞返浆 在灌浆过程中,进入灌浆段内的浆液,在压力作用下,绕过橡胶塞流到上部的孔内的现象叫绕塞返浆 产生绕塞返浆的原因有:灌浆段与橡胶塞上部孔段之问有裂隙相通,或是采用自上而下灌浆法时,裂 隙没有灌妤,待凝时间短,结石体强度低,被灌入的浆液冲开:安设橡胶塞处的孔壁凹凸不平,堵塞不严 密:胶塞压胀度不够,塞堵不严密 绕塞返浆的预防和处理: (1)钻孔孔径力求均匀 (2)灌浆塞应长一点,材质坚韧并富有弹性,直径与孔径相适应 教师签名 6页
教师签名： 第 6 页 (五)灌浆结束与封孔 1、灌浆结束的条件 帷幕灌浆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 lL/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。 2、回填封孔 帷幕灌浆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”。 (六)灌浆过程中特殊情况的预防和处理 1、灌浆中断 灌浆过程中，由于某些原因，会出现迫使灌浆暂停的现象。中断的原因有：机械设备方面，灌浆泵等 长时间运转发生故障；胶管性能不良、管间连接不牢，管子发生破裂或接头崩脱等；压力表失灵；裂隙发 育，产生地表冒浆或岩石破碎，灌浆塞塞不严，孔口返浆等；停水、停电及其它人为或自然因素。 复灌后较中断前突然减少很多，表明裂隙根本未受到灌注，或者仅部分受到灌注或者未灌实。产生这 种现象的原因是浆液中水泥颗粒的沉淀和浆液的凝固。 中断的预防：选用性能良好的灌浆泵，每段灌完后，仔细清洗、检查各部零件是否处于完好状态；选 用好的输浆管，且灌前检查是否连接牢固、有无破损、畅通等；使用符合规格、准确的压力表；灌浆前用 压水方法检查灌浆塞是否堵塞严密；水、电等线路应设专线，如因故必须停灌，应提前通知。 中断的处理措施：根据中断原因，及时检修、更换；如中断后无法在短时间内复灌的，应立即清洗钻 孔，如中断时间较长，无法及时冲洗，孔内浆液已沉淀，复灌前应用钻具重新扫孔，用水冲洗后，再重新 灌浆。 2、串浆 在灌浆过程中，浆液从其它钻孔内流出的现象，称为串浆。 由于岩石中裂隙较多，相互串连，使灌浆孔相互问直接或间接地连通，造成了串浆通路。当裂隙发育， 裂缝宽大，灌浆压力比较高，孔距又较小时，会促使串浆现象加重。 防止串浆的措施：加大第一次序孔间的孔距；适当增长相邻两个次序孔先后施工的间隔时间，防止新 灌入的浆液将前期已灌入到裂隙中的浆液结石体冲开；使用自上而下分段灌浆的方法，也有利于防止串浆。 发生串浆后的处理措施：串浆孔为正在钻进的钻孔时，应停钻，并在串浆孔漏浆处以上的部位安设灌 浆塞，堵塞严密，在灌浆孔中按要求正常进行灌浆；串浆孔为待灌孔时，串浆孔与灌浆孔可同时进行灌浆， 一台灌浆泵灌注一个孔，如无条件可按以上方法处理。 3、地表冒浆 在灌浆过程中，浆液沿裂隙或层面往上串流而冒出地表的现象，称为地表冒浆。 产生冒浆的原因是由于灌浆孔段与地表有垂直方向的连通裂隙。冒浆处理的方法主要有下列几种： (1)在裂隙冒浆处用旧棉花、麻刀、棉线等物紧密地打嵌入缝隙内。必要时，在其上面再涂抹速凝水 泥浆或水泥砂浆等堵塞缝隙。 (2)在冒浆处凿挖岩石，将漏浆集中于一处，用铁管引出，先前冒浆的地点用速凝水泥或水泥砂浆封 闭，待一定时间后，将铁管堵住，从而止住冒浆。 (3)冒浆严重难以堵塞时，在冒浆部位浇筑混凝土盖板，然后再进行灌浆。 4、绕塞返浆 在灌浆过程中，进入灌浆段内的浆液，在压力作用下，绕过橡胶塞流到上部的孔内的现象叫绕塞返浆。 产生绕塞返浆的原因有：灌浆段与橡胶塞上部孔段之问有裂隙相通，或是采用自上而下灌浆法时，裂 隙没有灌好，待凝时间短，结石体强度低，被灌入的浆液冲开；安设橡胶塞处的孔壁凹凸不平，堵塞不严 密；胶塞压胀度不够，塞堵不严密。 绕塞返浆的预防和处理： (1)钻孔孔径力求均匀。 (2)灌浆塞应长一点，材质坚韧并富有弹性，直径与孔径相适应
(3)采用自上而下法灌浆,上一段灌完浆后,有足够的待凝时间。 (4)灌浆前,用压水方法检查灌浆塞是否返水。如发生返水,将塞位移动(自下而上灌浆法可上下移动 用自上而下灌浆法只能向上移动)直至堵塞严密 5、岩层大量漏浆 岩层大量漏浆原因是岩层渗漏严重。处理原则有: (1)降低灌注压力:用低压甚至自流式灌浆,待浆液将裂隙充满、流动性降低后,再逐渐升压,至正 常灌浆 (2)限制进浆量:将进浆量限为30~40L/min,或更小一些,使用浓浆灌注,待进浆量明显减少后,将 压力升高,使进浆量又达到30~40L/min,仍用浓浆继续灌注,至进浆量又明显减少时,再次升高压力, 增大进浆量,如此反复灌注,直至达到结束标准为止。 (3)增大浆液浓度:用浓度大的浆液,或是水泥砂浆灌浆,降低浆液的流动性,同时再适当地降低压 力,限制浆液的流动范围,待单位吸浆量已降到一定程度,再灌水泥浆,并逐渐升压灌至符合结束条件为 (4)间歇灌浆:灌浆过程中,每连续灌注一定时间,或灌入一定数量的干料后暂时停灌,待凝一定时 间而后再灌。这种时灌时停的灌浆就是间歇灌浆。只有在较长时间内,岩层大量吸浆并基本升不起压力的 情况下,才宜采用此法 (5)必要时,采用水泥水玻璃、水泥丙凝等特殊浆液进行灌注、堵漏。 (七)帷幕灌浆效果检査 帷幕灌浆质量检査应以检査孔压水试验成果为主,结合对竣工资料和测试成果的分析,综合评定。 1、布设检查孔检查 检查孔的数目一般按灌浆孔总数的10%左右布置,地质情况复杂的地区,一个坝段或一个单元工程内 至少应布置一个检查孔,沿帷幕线20m左右的范围内设有一个。 (1)检查孔的选定 对于单排孔的帷幕,检査孔可设置在两灌浆孔之间,两排或多排孔的帷幕,检査孔多位于帷幕的中间 部位。 检查孔多选在地质条件较坏或灌浆质量较差的地段。在地质条件或者灌浆质量较好的地段,也应适当 地布设一些检查孔 灌浆孔具有以下现象的,考虑在其附近设置检查孔: 1)帷幕中心线上 2)岩石破碎、断层、大孔隙等地质条件复杂的部位: 3)注入量大的孔段附近 4)钻孔偏斜过大、灌浆情况不正常以及经分析资料认为对帷幕灌浆质量有影响的部位 帷幕灌浆检査孔压水试验应在该部位灌浆结東14d后进行。帷幕灌浆检査孔应自上而下分段卡塞进行 压水试验。帷幕灌浆检査孔压水试验结束后,按技术要求进行灌浆和封孔。帷幕灌浆检査孔应采取岩芯 计算获得率并加以描述 (2)帷幕灌浆质量的合格标准 帷幕灌浆质量用压水试验检査,坝体混凝土与基岩接触段及其下一段的合格率应为100%;再以下的各 段的合格率应在90%以上,不合格段的透水率值不超过设计规定值的100%,且不集中,灌浆质量可认为合 格。否则应进行处理,直至合格为止。对帷幕灌浆孔的封孔质量宜进行抽样检査。 2、测试扬压力值检查 当一个坝段或相连的几个坝段的帷幕灌浆已经完成,又钻了检査孔,并做了压水试验,认为帷幕幕体 渗透性能已达到防渗要求后,即可开始在帷幕后边钻设排水孔和扬压力观测孔 不要过早地钻设排水孔,以免帷幕幕体经检查尚未达到防渗要求,仍需加密钻孔补灌时,可能造成排 水孔堵塞现象,易影响灌浆质量,灌完后又需重新钻设排水孔,造成浪费。 二、固结灌浆 固结灌浆一般是在岩石表层钻孔,经灌浆将岩石固结。破碎、多裂隙的岩石经固结后,其弹性模量和 教师签名 第_7页
教师签名： 第 7 页 (3)采用自上而下法灌浆，上一段灌完浆后，有足够的待凝时间。 (4)灌浆前，用压水方法检查灌浆塞是否返水。如发生返水，将塞位移动(自下而上灌浆法可上下移动， 用自上而下灌浆法只能向上移动)直至堵塞严密。 5、岩层大量漏浆 岩层大量漏浆原因是岩层渗漏严重。处理原则有： (1)降低灌注压力：用低压甚至自流式灌浆，待浆液将裂隙充满、流动性降低后，再逐渐升压，至正 常灌浆。 (2)限制进浆量：将进浆量限为 30～4OL/min，或更小一些，使用浓浆灌注，待进浆量明显减少后，将 压力升高，使进浆量又达到 30～4OL/min，仍用浓浆继续灌注，至进浆量又明显减少时，再次升高压力， 增大进浆量，如此反复灌注，直至达到结束标准为止。 (3)增大浆液浓度：用浓度大的浆液，或是水泥砂浆灌浆，降低浆液的流动性，同时再适当地降低压 力，限制浆液的流动范围，待单位吸浆量已降到一定程度，再灌水泥浆，并逐渐升压灌至符合结束条件为 止。 (4)间歇灌浆：灌浆过程中，每连续灌注一定时间，或灌入一定数量的干料后暂时停灌，待凝一定时 间而后再灌。这种时灌时停的灌浆就是间歇灌浆。只有在较长时间内，岩层大量吸浆并基本升不起压力的 情况下，才宜采用此法。 (5)必要时，采用水泥水玻璃、水泥丙凝等特殊浆液进行灌注、堵漏。 (七)帷幕灌浆效果检查 帷幕灌浆质量检查应以检查孔压水试验成果为主，结合对竣工资料和测试成果的分析，综合评定。 1、布设检查孔检查 检查孔的数目一般按灌浆孔总数的 10%左右布置，地质情况复杂的地区，一个坝段或一个单元工程内 至少应布置一个检查孔，沿帷幕线 2Om 左右的范围内设有一个。 (1)检查孔的选定 对于单排孔的帷幕，检查孔可设置在两灌浆孔之间，两排或多排孔的帷幕，检查孔多位于帷幕的中间 部位。 检查孔多选在地质条件较坏或灌浆质量较差的地段。在地质条件或者灌浆质量较好的地段，也应适当 地布设一些检查孔。 灌浆孔具有以下现象的，考虑在其附近设置检查孔： 1)帷幕中心线上； 2)岩石破碎、断层、大孔隙等地质条件复杂的部位； 3)注入量大的孔段附近； 4)钻孔偏斜过大、灌浆情况不正常以及经分析资料认为对帷幕灌浆质量有影响的部位。 帷幕灌浆检查孔压水试验应在该部位灌浆结束 14d 后进行。帷幕灌浆检查孔应自上而下分段卡塞进行 压水试验。帷幕灌浆检查孔压水试验结束后，按技术要求进行灌浆和封孔。帷幕灌浆检查孔应采取岩芯， 计算获得率并加以描述。 (2)帷幕灌浆质量的合格标准 帷幕灌浆质量用压水试验检查，坝体混凝土与基岩接触段及其下一段的合格率应为 100%；再以下的各 段的合格率应在 90%以上，不合格段的透水率值不超过设计规定值的 100%，且不集中，灌浆质量可认为合 格。否则应进行处理，直至合格为止。对帷幕灌浆孔的封孔质量宜进行抽样检查。 2、测试扬压力值检查 当一个坝段或相连的几个坝段的帷幕灌浆已经完成，又钻了检查孔，并做了压水试验，认为帷幕幕体 渗透性能已达到防渗要求后，即可开始在帷幕后边钻设排水孔和扬压力观测孔。 不要过早地钻设排水孔，以免帷幕幕体经检查尚未达到防渗要求，仍需加密钻孔补灌时，可能造成排 水孔堵塞现象，易影响灌浆质量，灌完后又需重新钻设排水孔，造成浪费。 二、固结灌浆 固结灌浆一般是在岩石表层钻孔，经灌浆将岩石固结。破碎、多裂隙的岩石经固结后，其弹性模量和
抗压强度均有明显的提高,可以增强岩石的均质性,减少不均匀沉陷,降低岩石的透水性能。 (一)固结灌浆布置 固结灌浆的范围主要根据大坝基础的地质条件、岩石破碎情况、坝型和基础岩石应力条件而定。对于 重力坝,基础岩石比较良好时,一般仅在坝基内的上游和下游应力大的地区进行固结灌浆:坝基岩石普遍 较差,而坝又较高的情况下,则多进行坝基全面的固结灌浆。此外,在裂隙多、岩石破碎和泥化夹层集中 的地区要着重进行固结灌浆。有的工程甚至在坝基以外的一定范围内,也进行固结灌浆。对于拱坝,因 用于基础岩石上的荷载较大,且较集中,因此,一般多是整个坝基进行固结灌浆,特别是两岸受拱坝推力 大的坝肩拱座基础,更需要加强固结灌浆工作 (1)固结灌浆孔的布设 固结灌浆孔的布设常采用的形式有方格形、梅花形和六角形,也有采用菱形或其它形式的,如图6-8 图6-9、图6-10 由于岩石的破碎情况、节理发育程度、裂隙的状态、宽度和方向的不同,孔距也不同。大坝固结灌浆 最终孔距一般在3~6m之间,而排距等于或略小于孔距 占” 图6-8方格形布孔图 a)两个次序灌浆 (b)三个次序灌浆 a孔距b排距 第次序孔2——第Ⅲ次序孔3—第Ⅲ次序孔 图6-9 梅花形布孔图 a孔距b排距 第I次序孔2——第Ⅱ次序孔 教师签名 第_8页
教师签名： 第 8 页 抗压强度均有明显的提高，可以增强岩石的均质性，减少不均匀沉陷，降低岩石的透水性能。 (一)固结灌浆布置 固结灌浆的范围主要根据大坝基础的地质条件、岩石破碎情况、坝型和基础岩石应力条件而定。对于 重力坝，基础岩石比较良好时，一般仅在坝基内的上游和下游应力大的地区进行固结灌浆；坝基岩石普遍 较差，而坝又较高的情况下，则多进行坝基全面的固结灌浆。此外，在裂隙多、岩石破碎和泥化夹层集中 的地区要着重进行固结灌浆。有的工程甚至在坝基以外的一定范围内，也进行固结灌浆。对于拱坝，因作 用于基础岩石上的荷载较大，且较集中，因此，一般多是整个坝基进行固结灌浆，特别是两岸受拱坝推力 大的坝肩拱座基础，更需要加强固结灌浆工作。 (1)固结灌浆孔的布设 固结灌浆孔的布设常采用的形式有方格形、梅花形和六角形，也有采用菱形或其它形式的，如图 6-8、 图 6-9、图 6-10。 由于岩石的破碎情况、节理发育程度、裂隙的状态、宽度和方向的不同，孔距也不同。大坝固结灌浆 最终孔距一般在 3～6m 之间，而排距等于或略小于孔距
r卢“声 ++ 4⊥ (b) 图6-10六角形布孔图 (a)两个次序灌浆(b)三个次序灌浆 a孔距b排距 —第I次序孔2—第Ⅱ次序孔3第Ⅲ次序孔 (2)固结灌浆孔的深度 固结灌浆孔的深度一般是根据地质条件、大坝的情况以及基础应力的分布等多种条件综合考虑而定 固结灌浆孔依据深度的不同,可分为三类 1)浅孔固结灌浆 浅孔固结灌浆是为了普遍加固表层岩石,固结灌浆面积大、范围广。孔深多为5m左右。可采用风钻 钻孔,全孔一次灌浆法灌浆。 2)中深孔固结灌浆 中深孔固结灌浆是为了加固基础较深处的软弱破碎带以及基础岩石承受荷载较大的部位。孔深5~ 15m,可采用大型风钻或其它钻孔方法,孔径多为50~65mm。灌浆方法可视具体地质条件采用全孔一次灌 浆或分段灌浆 3)深孔固结灌浆 在基础岩石深处有破碎带或软弱夹层、裂隙密集且深、而坝又比较髙,基础应力也较大的情况下,常 需要进行深孔固结灌浆。孔深15m以上。常用钻机进行钻孔,孔径多为75~9lm,采用分段灌浆法灌浆, (二)钻孔冲洗及压水试验 1、钻孔冲洗 固结灌浆施工,钻孔冲洗十分重要,特别是在地质条件较差、岩石破碎、含有泥质充填物的地带,更 应重视这一工作。冲洗的方法有单孔冲洗和群孔冲洗两种。固结灌浆孔应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%。地质条件复杂,多孔串通以及设计对裂隙冲洗有特殊要求 时,冲洗方法宜通过现场灌浆试验或由设计确定。 2、压水试验 固结灌浆孔灌浆前的压水试验应在裂隙冲洗后进行,试验孔数不宜少于总孔数的5%,选用一个压力阶 段,压力值可采用该灌浆段灌浆压力的80%(或100%)。压水的同时,要注意观测岩石的抬动和岩面集中漏 水情况,以便在灌浆时调整灌浆压力和浆液浓度。 (三)固结灌浆施工 1、固结灌浆施工时间及次序 1)固结灌浆施工时间 固结灌浆工作很重要,工程量也常较大,是筑坝施工中一个必要的工序。固结灌浆施工最好是在基础 岩石表面浇筑有混凝土盖板或有一定厚度混凝土,且已达到其设计强度的50%后进行 (2)固结灌浆施工次序 固结灌浆施工的特点是“围、挤、压”,就是先将灌浆区圈围住,再在中间插孔灌浆挤密,最后逐序 压实。这样易于保证灌浆质量。固结灌浆的施工次序必须遵循逐渐加密的原则。先钻灌第Ⅰ次序孔,再钻 灌第Ⅱ次序孔,依次类推。这样可以随着各次序孔的施工,及时地检查灌浆效果。 教师签名 9页
教师签名： 第 9 页 (2)固结灌浆孔的深度 固结灌浆孔的深度一般是根据地质条件、大坝的情况以及基础应力的分布等多种条件综合考虑而定 的。 固结灌浆孔依据深度的不同，可分为三类: 1)浅孔固结灌浆 浅孔固结灌浆是为了普遍加固表层岩石，固结灌浆面积大、范围广。孔深多为 5m 左右。可采用风钻 钻孔，全孔一次灌浆法灌浆。 2)中深孔固结灌浆 中深孔固结灌浆是为了加固基础较深处的软弱破碎带以及基础岩石承受荷载较大的部位。孔深 5～ 15m，可采用大型风钻或其它钻孔方法，孔径多为 50～65mm。灌浆方法可视具体地质条件采用全孔一次灌 浆或分段灌浆。 3)深孔固结灌浆 在基础岩石深处有破碎带或软弱夹层、裂隙密集且深、而坝又比较高，基础应力也较大的情况下，常 需要进行深孔固结灌浆。孔深 15m 以上。常用钻机进行钻孔，孔径多为 75～9lmm，采用分段灌浆法灌浆。 (二)钻孔冲洗及压水试验 1、钻孔冲洗 固结灌浆施工，钻孔冲洗十分重要，特别是在地质条件较差、岩石破碎、含有泥质充填物的地带，更 应重视这一工作。冲洗的方法有单孔冲洗和群孔冲洗两种。固结灌浆孔应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%。地质条件复杂，多孔串通以及设计对裂隙冲洗有特殊要求 时，冲洗方法宜通过现场灌浆试验或由设计确定。 2、压水试验 固结灌浆孔灌浆前的压水试验应在裂隙冲洗后进行，试验孔数不宜少于总孔数的 5%，选用一个压力阶 段，压力值可采用该灌浆段灌浆压力的 80%(或 100%)。压水的同时，要注意观测岩石的抬动和岩面集中漏 水情况，以便在灌浆时调整灌浆压力和浆液浓度。 (三)固结灌浆施工 1、固结灌浆施工时间及次序 (1)固结灌浆施工时间 固结灌浆工作很重要，工程量也常较大，是筑坝施工中一个必要的工序。固结灌浆施工最好是在基础 岩石表面浇筑有混凝土盖板或有一定厚度混凝土，且已达到其设计强度的 50%后进行。 (2)固结灌浆施工次序 固结灌浆施工的特点是“围、挤、压”，就是先将灌浆区圈围住，再在中间插孔灌浆挤密，最后逐序 压实。这样易于保证灌浆质量。固结灌浆的施工次序必须遵循逐渐加密的原则。先钻灌第 I 次序孔，再钻 灌第Ⅱ次序孔，依次类推。这样可以随着各次序孔的施工，及时地检查灌浆效果
浅孔固结灌浆,在地质条件比较好、岩石又较为完整的情况下,灌浆施工可采用两个次序进行 深孔和中深孔固结灌浆,为保证灌浆质量,以三个次序施工为宜 固结灌浆施工方法 固结灌浆施工以一台灌浆机灌一个孔为宜。必要时可以考虑将几个吸浆量小的灌浆孔并联灌浆,严禁 串联灌浆。并联灌浆的孔数不宜多于四个。 固结灌浆宜采用循环灌浆法。可根据孔深及岩石完整情况采用一次灌浆法或分段灌浆法。 灌浆压力 灌浆压力直接影响着灌浆的效果,在可能的情况下,以采用较大的压力为好。但浅孔固结灌浆受地层 条件及混凝土盖板强度的限制,往往灌浆压力较低。 般情况下,浅孔固结灌浆压力,在坝体混凝土浇筑前灌浆时,可采用0.2~0.5MPa,浇筑1.5~3m 厚混凝土后再行灌浆时,可采用0.3~0.πMPa。在地质条件差或软弱岩石地区,根据具体情况还可适当降 低灌浆压力。深孔固结灌浆,各孔段的灌浆压力值,可参考帷幕灌浆孔选定压力的方法来确定。 比较重要的或规模较大的基础灌浆工程,宜在施工前先进行灌浆试验,用以选定各项技术参数,其中 也包括确定适宜的灌浆压力。 固结灌浆过程中,要严格控制灌浆压力。循环式灌浆法是通过调节回浆流量来控制灌浆压力的;纯压 式灌浆法则是直接调节压入流量。固结灌浆当吸浆量较小时,可采用“一次升压法”,尽快达到规定的灌 浆压力,而在吸浆量较大时,可采用“分级升压法”,缓慢地升到规定的灌浆压力。 在调节压力时,要注意岩石的抬动,特别是基础岩石的上面已浇筑有混凝土时,更要严格控制抬动, 以防止混凝土产生裂缝,破坏大坝的整体性。 为了能准确地控制抬动量,灌浆施工时,在施工区应在地面的和较深部位埋设抬动测量装置。在施加 大的灌浆压力或发现流量突然增大时,应注意观察,以监测岩石抬动状况。若发现岩石发生抬动并且抬动 值接近规定的极限值(一般为0.2mm)时,应立即降低灌浆压力,并应将此时的有关技术数据(如压力、吸浆 量、抬动值等)及灌浆情况详细地记载在灌浆原始记录上。如果岩石表面不允许有抬动时,一发现岩石稍 许抬动,就应立即降低灌浆压力,这也是控制灌浆压力的一个有效措施。 4、浆液配比 灌浆开始时,一般采用稀浆开始灌注,根据单位吸浆量的变化,逐渐加浓。固结灌浆液浓度的变换比 帷幕灌浆可简单一些。灌浆开始后,尽快地将压力升髙到规定值,灌注500~60O,单位吸浆量减少不明 显时,即可将浓度加大一级。在单位吸浆量很大,压力升不上去的情况下,也应采用限制进浆量的办法。 5、固结灌浆结束标准与封孔 在规定的压力下,当注入率不大于0.4L/min时,继续灌注30min,灌浆可以结束。 固结灌浆孔封孔应采用“机械压浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。 (四)固结灌浆效果检查 固结灌浆质量检査的方法和标准应视工程的具体情况和灌浆的目的而定。一般情况下应进行压水试验 检査,要求测定弹性模量的地段,应进行岩体波速或静弹性模量测试检查。 固结灌浆压水试验检查宜在该部位灌浆结束3~7d后进行,检查孔的数量不宜少于灌浆孔总数的5% 孔段合格率应在80%以上,不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的50%,且不集中,灌浆质量可认为 岩体波速和静弹性模量测试,应分别在该部位灌浆结束14d和28d后进行 教师签名 第_10页
教师签名： 第 10 页 浅孔固结灌浆，在地质条件比较好、岩石又较为完整的情况下，灌浆施工可采用两个次序进行。 深孔和中深孔固结灌浆，为保证灌浆质量，以三个次序施工为宜。 2、固结灌浆施工方法 固结灌浆施工以一台灌浆机灌一个孔为宜。必要时可以考虑将几个吸浆量小的灌浆孔并联灌浆，严禁 串联灌浆。并联灌浆的孔数不宜多于四个。 固结灌浆宜采用循环灌浆法。可根据孔深及岩石完整情况采用一次灌浆法或分段灌浆法。 3、灌浆压力 灌浆压力直接影响着灌浆的效果，在可能的情况下，以采用较大的压力为好。但浅孔固结灌浆受地层 条件及混凝土盖板强度的限制，往往灌浆压力较低。 一般情况下，浅孔固结灌浆压力，在坝体混凝土浇筑前灌浆时，可采用 0.2～0.5MPa，浇筑 1.5～3m 厚混凝土后再行灌浆时，可采用 0.3～0.7MPa。在地质条件差或软弱岩石地区，根据具体情况还可适当降 低灌浆压力。深孔固结灌浆，各孔段的灌浆压力值，可参考帷幕灌浆孔选定压力的方法来确定。 比较重要的或规模较大的基础灌浆工程，宜在施工前先进行灌浆试验，用以选定各项技术参数，其中 也包括确定适宜的灌浆压力。 固结灌浆过程中，要严格控制灌浆压力。循环式灌浆法是通过调节回浆流量来控制灌浆压力的；纯压 式灌浆法则是直接调节压入流量。固结灌浆当吸浆量较小时，可采用“一次升压法”，尽快达到规定的灌 浆压力，而在吸浆量较大时，可采用“分级升压法”，缓慢地升到规定的灌浆压力。 在调节压力时，要注意岩石的抬动，特别是基础岩石的上面已浇筑有混凝土时，更要严格控制抬动， 以防止混凝土产生裂缝，破坏大坝的整体性。 为了能准确地控制抬动量，灌浆施工时，在施工区应在地面的和较深部位埋设抬动测量装置。在施加 大的灌浆压力或发现流量突然增大时，应注意观察，以监测岩石抬动状况。若发现岩石发生抬动并且抬动 值接近规定的极限值(一般为 0.2mm)时，应立即降低灌浆压力，并应将此时的有关技术数据(如压力、吸浆 量、抬动值等)及灌浆情况详细地记载在灌浆原始记录上。如果岩石表面不允许有抬动时，一发现岩石稍 许抬动，就应立即降低灌浆压力，这也是控制灌浆压力的一个有效措施。 4、浆液配比 灌浆开始时，一般采用稀浆开始灌注，根据单位吸浆量的变化，逐渐加浓。固结灌浆液浓度的变换比 帷幕灌浆可简单一些。灌浆开始后，尽快地将压力升高到规定值，灌注 500～6OOL，单位吸浆量减少不明 显时，即可将浓度加大一级。在单位吸浆量很大，压力升不上去的情况下，也应采用限制进浆量的办法。 5、固结灌浆结束标准与封孔 在规定的压力下，当注入率不大于 0.4L/min 时，继续灌注 3Omin，灌浆可以结束。 固结灌浆孔封孔应采用“机械压浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。 (四)固结灌浆效果检查 固结灌浆质量检查的方法和标准应视工程的具体情况和灌浆的目的而定。一般情况下应进行压水试验 检查，要求测定弹性模量的地段，应进行岩体波速或静弹性模量测试检查。 固结灌浆压水试验检查宜在该部位灌浆结束 3～7d 后进行，检查孔的数量不宜少于灌浆孔总数的 5%。 孔段合格率应在 80%以上，不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的 50%，且不集中，灌浆质量可认为 合格。 岩体波速和静弹性模量测试，应分别在该部位灌浆结束 14d 和 28d 后进行
