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建工考试

2020一级建造师考试水利水电章节讲义:帷幕灌浆

帷幕灌浆

  防渗帷幕的钻孔灌浆应具备的条件:

  (1)上部结构混凝土浇筑厚度达到设计规定的盖重厚度要求。厚度较小的部位,须待混凝土浇筑达到其完建高程和设计强度。

  (2)相应部位的基岩固结灌浆、混凝土坝底层灌区接缝灌浆、岸坡接触灌浆完成并检查合格。

  (3)相应部位灌浆平洞的开挖、混凝土衬砌(或喷锚支护)、回填灌浆、围岩固结灌浆完成并检查合格。

  (4)灌浆区邻近30m范围内的勘探平洞、大口径钻孔、断(夹)层等地质缺陷的开挖、清理、混凝土回填、灌浆等作业完成,影响灌浆作业的临空边坡锚固、支护完成并检查合格。

  帷幕灌浆施工工艺:钻孔、裂隙冲洗、压水试验、灌浆和灌浆的质量检查等。

  1.钻孔

  钻孔方法应根据地质条件、灌浆方法与钻孔要求确定。

钻机与钻头

采用自上而下灌浆法、孔口封闭灌浆法时,宜采用回转式钻机和金刚石或硬质合金钻头钻进;当采用自下而上灌浆法时,可采用回转式钻机或冲击回转式钻机钻进。

孔位的偏差

不应大于10cm。

孔深

不应小于设计孔深,实际孔位、孔深应有记录。

孔径

应根据地质条件、钻孔深度、钻孔方法、钻孔要求和灌浆方法确定。灌浆孔以较小直径为宜,但终孔孔径不宜小于φ56mm。先导孔、质量检查孔孔径应满足获取岩芯和进行测试的要求。

孔斜

各类钻孔均应分段进行孔斜测量。

  2.裂隙冲洗和压水试验

  裂隙冲洗

冲洗方法

采用自上而下分段灌浆法和孔口封闭法进行帷幕灌浆时,各灌浆段在灌浆前应进行裂隙冲洗。

当采用自下而上分段灌浆法时,可在灌浆前对全孔进行一次裂隙冲洗。

冲洗压力

宜采用压力水冲洗,冲洗压力可为灌浆压力的80%,并不大于lMPa。

冲洗时间

冲洗时间至回水澄清时止,并不大于20min。

  压水试验

单点法

帷幕灌浆先导孔、质量检查孔应自上而下分段进行压水试验,压水试验宜采用单点法。

简易压水试验

采用自上而下分段灌浆法、孔口封闭灌浆法进行帷幕灌浆时,各灌浆段在灌浆前应进行简易压水试验。简易压水试验可与裂隙冲洗结合进行。采用自下而上分段灌浆法时,灌浆前可进行全孔一段简易压水试验和孔底段简易压水试验。

  3.灌浆方式和灌浆方法

  帷幕灌浆应按分序加密的原则进行。

  4.灌浆压力和浆液变换

  1)灌浆压力

压力确定

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。

压力表位置

采用循环式灌浆时,应安装在灌浆孔孔口处回浆管路上;采用纯压式灌浆时,压力表应安装在孔口处进浆管路上。

升压方法

根据工程情况和地质条件,灌浆压力的提升可采用分级升压法或一次升压法。升压过程中应保持灌浆压力与注入率相适应,防止发生抬动变形破坏。

  2)灌浆浆液变换

  灌注时由稀至浓逐级变换。

水胶比

普通水泥浆液可采用水胶比5、3、2、1、0.7、0.5六级,细水泥浆液水胶比可采用3、2、1、0.5四级。

浆液变换原则

(1)当灌浆压力保持不变,注入率持续减少时,或注入率不变而压力持续升高时,不应改变水胶比。

(2)当某级浆液注入量已达300L以上时,或灌浆时间已达30min时,而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时,应改浓一级水胶比。

(3)当注入率大于30L/min时,可根据具体情况越级变浓。

  灌浆过程中,灌浆压力或注入率突然改变较大时,应立即查明原因,采取相应的措施处理。

  5.灌浆结束标准和封孔方法

  各灌浆段灌浆的结束条件应根据地层和地下水条件、浆液性能、灌浆压力、浆液注入量和灌浆段长度等综合确定。应符合下列原则:

  (1)当灌浆段在最大设计压力下,注入率不大于lL/min后,继续灌注30min,可结束灌浆。

  (2)当地质条件复杂、地下水流速大、注入量较大:灌浆压力较低时,持续灌注的时间应适当延长。

  全孔灌浆结束后,应以水胶比为0.5的新鲜普通水泥浆液置换孔内稀浆或积水,采用全孔灌浆封孔法封孔。

  6.特殊情况处理

  灌浆过程中,发现冒浆漏浆,应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇、待凝、复灌等方法进行处理。

  灌浆过程中发生串浆时,应阻塞串浆孔,待灌浆孔灌浆结束后,再对串浆孔进行扫孔、冲洗、灌浆。如注入率不大,且串浆孔具备灌浆条件,也可一泵一孔同时灌浆。

  灌浆必须连续进行,若因故中断,应按下列原则处理:

  (1)应尽快恢复灌浆。 (2)恢复灌浆时,应使用开灌比级的水泥浆进行灌注。

  灌浆段注入量大而难以结束时,应首先结合地勘或先导孔资料查明原因,根据具体情况,可选用下列措施处理:

  (1)低压,浓浆,限流,限量,间歇灌浆。

  (2)灌注速凝浆液。

  (3)灌注混合浆液或膏状浆液。

  7.工程质量检查

  帷幕灌浆工程质量的评价应以检查孔压水试验成果为主要依据,结合施工成果资料和其他检验测试资料进行综合分析确定。

  帷幕灌浆检查孔应在分析施工资料基础上在下列位置布置:

  (1)帷幕中心线上。

  (2)基岩破碎、断层与裂隙发育、强岩溶等地质条件复杂的部位。

  (3)末序孔注入量大的孔段附近。

  (4)钻孔偏斜过大、灌浆过程不正常等经分析资料认为可能对帷幕质量有影响的部位。

  (5)防渗要求高的重点部位。

  帷幕灌浆检查孔数量可按灌浆孔数的一定比例确定。单排孔帷幕时,检查孔数量可为灌浆孔总数的10%左右,多排孔帷幕时,检查孔的数量可按主排孔数10%左右。一个坝段或一个单元工程内,至少应布置一个检查孔。

  帷幕灌浆检查孔应采取岩芯,绘制钻孔柱状图,岩芯应全部拍照,重要岩芯应长期保留。

  帷幕灌浆的检查孔压水试验应在该部位灌浆结束14d后进行,检查孔应自上而下分段钻进,分段阻塞,分段压水试验,宜采用单点法。

  帷幕灌浆工程质量的评定标准为:坝体混凝土与基岩接触段的透水率的合格率为100%,其余各段的合格率不小于96%,不合格试段的透水率不超过设计规定的150%,且不合格试段的分布不集中;其他施工或测试资料基本合理,灌浆质量可评为合格。


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