第9章GIN法(大坝基岩灌浆)

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GIN灌浆法在清水库大坝基础中的应用

GIN灌浆法在清水库大坝基础中的应用

248YAN JIUJIAN SHEGIN灌浆法在清水库大坝基础中的应用GIN guan jiang fazai qing shui ku da ba ji chu zhong de ying yong吴勇本文主要是结合清水库大坝基础的施工特点对GIN 灌浆法展开了研究和讨论,但是由于自身知识水平和经验所限,文中仅对GIN 灌浆法施工的部分内容进行了阐述,希望能给相关研究人员提供一定的参考。

近些年来,随着经济水平和科学技术的不断发展,我国的基础设施建设也在不断地加强,投资规模也在日益增大,灌浆技术作为一种对建筑物、构筑物基础地基进行加固、改造、修缮和防渗的施工技术而被广泛应用于土木工程和岩土工程领域中,相比于传统的灌浆工艺,GIN 灌浆法具有工艺过程简单、控制难度低以及施工效果好等诸多优点,因此在大坝基础施工中的应用效果更好。

一、工程概况本工程项目中的清水库大坝基础施工主要是采用GIN 灌浆法进行固结灌浆施工,灌浆孔间距为4.0m,孔深为4.0m,设计图纸中GIN 灌浆孔数总计为646个,分别分布于大坝的13个坝段以及导水渠的底部。

二、GIN 灌浆法概述、主要技术特点及其施工优势1.GIN 灌浆法概述灌浆施工技术涉及多门学科,与工程地质、水文地质、环境地质、流体力学、岩体力学、材料力学、土力学、矿物结构学、化学、地球物理学等多个学科都有很紧密的联系,同时也与机械和电子信息等技术密不可分,这些学科也在促进着灌浆技术的不断发展。

灌浆法施工的原理是将一定比例的材料配制成浆液,然后采用气压或液压设备将其灌入至基层岩体或土体的裂隙、孔隙等结构中,使得浆液经过充分扩散、胶凝和固化等过程来提供岩体或土体的强度,增加其抗渗性能和稳定性能,从而起到改善岩体、土体物理力学性质的作用。

现阶段,较为常用的灌浆技术是GIN 灌浆技术。

GIN(Grouting Intensity Number)灌浆法是由瑞士的灌浆专家隆巴迪((Lombardi)等人提出来的,是目前在国际上推行较广的一种灌浆新技术。

大坝基础固结灌浆工地施工方法

大坝基础固结灌浆工地施工方法

大坝基础固结灌浆工地施工的方法大坝根基固结灌浆施工方法纲要:本文首要介绍了固结灌浆在大坝心墙根基办理中的施工方法和质量控制。

重点词:根基、固结灌浆、施工方法一、工程大要清远抽水蓄能电站坐落广东省清远市的清爽县太平镇境内。

装机容量4× 320MW ,工程背负为担当广东电网调峰、填谷、调频、调相以及紧急事端备用等使命。

为进步基岩的整体性和弹性模量,减少基岩受力后的变形,进步基岩的抗压、抗剪强度,需对纽带工程部分建筑物根基进行固结灌浆办理。

二、施工方法1、施工程序为:施工布置→测放孔位→抬动观察孔造孔及设施设施→Ⅰ序排孔钻灌→Ⅱ序排孔钻灌→质量检查查验→单元施工完成→进行下一单元施工。

2、抬动观察孔施工2.1 、钻孔拟在每一灌浆单元设置抬动观察孔 1~2 个,造孔采用展转式钻机( XY—2PC )、潜孔锤冲击钻进,钻孔终孔孔径不小于 75mm ,钻孔孔深确以为伸入基岩 8 米。

2.2 抬动设施设施钻孔达成后,先插入直径为20mm 的钢管( 管口应超出地表30~50cm) ,再从 2 0 钢管管内向孔内注入部分水泥沙浆(至孔底以上1m );在20mm 钢管的外侧套向来径为 40mm 的钢管( 40 钢管管口距地上 5~10cm ),在 40mm 钢管和 20mm 钢管的底部用黏土封隔,封隔高度不小于 1 米;20mm 钢管与 40mm 钢管之间的缝隙用棉纱封隔,以防备水泥浆液或其余杂物进入。

见抬动测量设施设施表示图:2.3 灌浆施工2.3.1 灌浆资料⑴固结灌浆灌浆资料采用一般硅酸盐水泥,所用水泥标号为 P.0.42.5 ,细度要求经过80μm 方孔筛的筛余量不得大于 5% 。

⑵灌浆用水泥应坚持新鲜,切合标准要求。

⑶灌浆资料在制浆时有必需称量,其差错不大于 5% 。

⑷灌浆用水应切合拌制水工混凝土用水要求。

⑸灌浆进度遇有特别状况可采用以下外加剂:①速凝剂:水玻璃、氯化钙、三乙醇胺等;②减水剂:苇浆废液,铬木素等;③稳固剂:膨润土及其余高塑性黏土等。

GIN法灌浆试验研究

GIN法灌浆试验研究

GIN法灌浆试验研究引言:一、GIN法灌浆试验原理GIN法(Grouting induced Nucleation)是通过聚合物胶凝材料的注入,使地基土体与胶凝材料中的聚合物发生反应,形成微孔和孔隙结构,进而改变地基土体的物理性质。

这种改性方法可以提高地基土体的稳定性、抗压强度和抗渗性能。

二、GIN法灌浆试验方法1.试验材料的准备:选择合适的聚合物胶凝材料,常用的有聚氨酯(PU)、环氧树脂(EP)和丙烯酸酯(AE)等。

同时准备适量的硬化剂、催化剂和填充剂等。

2.试验土样的准备:选择具有代表性的地基土样进行试验。

依据相关规范,对土样进行颗粒分析、含水量测定等试验,了解其物理性质、含水情况等。

3.试验参数的确定:根据地基土体的具体情况,确定试验参数,包括注入压力、注入量、注入速度等。

试验参数的合理选择是保证试验有效进行的前提。

4.试验设备的布置:将试验装置搭建起来,包括注入装置、检测装置和数据记录装置等。

5.试验过程的控制:根据试验要求,进行注入操作。

在试验过程中,应注意实时观察试验情况,控制注入压力和注入速度等参数,记录相关数据。

6.试验结果的分析:根据试验结果,分析灌浆效果和改良效果。

可以通过试验后的地基土样切割和观察,以及物理试验结果分析等方法进行分析。

三、GIN法灌浆试验的应用1.地基处理:对于软弱地基,GIN法灌浆可以改善土壤的强度和抗渗性能,提高地基的稳定性,从而保证建筑物的安全性。

2.基坑支护:在基坑周围灌注聚合物胶凝材料,可以增加土体的强度和稳定性,从而保证基坑的安全性,防止地下水渗漏和土体沉降等问题。

3.防渗堵漏:对于地下水渗漏问题,可以通过GIN法灌浆将渗漏的路径堵塞,防止土体的进一步沉降和水渗情况。

4.地质灾害处理:对于地质灾害如地陷、滑坡等问题,GIN法灌浆可以通过改善土体的力学性质,提高地质体的稳定性,从而保证周边环境的安全。

结论:。

GIN灌浆法与常规灌浆法的对比

GIN灌浆法与常规灌浆法的对比
浆作为基础处 理的重要方法是解决 以上危害的关键措施之一 。 求, 造成 浪费 ; ) 液 由稀 变浓 , 聚力 增加 , 5浆 粘 阻碍 浆液 流动和在 岩体 中穿透 , 甚至使灌浆过程终止。
1 常规灌 浆Leabharlann 浆, 分段灌浆又分为 : 自上 而下分段法 、 自下 而上分段 法和综合 分
物, 特别是坝基工程 , 渗透压 力是影 响工程 运行和 安全 的重要 的水 泥结石被 逐步溶蚀掉 , 响帷幕 的耐 久性。灌 浆结束后 , 其 影 常
因素。它带来的危害主要有 :
需闭浆排水 , 再次延长 了灌浆时间。可见常规灌浆 方法 具有以下
1产生大量渗漏造成经济损 失 ;) ) 2 产生 过大 的集 中渗 流量和 缺点 :) 1灌浆过程 中的故障多 ;) 2 变浆使灌 浆过 程变 的繁杂 , 效率
力劈裂 的高压力以及大灌注量组合 , 可避免对 灌注微细裂 隙不 又 从常规灌浆方法的工艺流程看 , 浆液浓度一般采用的都是 由 适合的低压力和小灌注量的组合 。如 图 1 所示 , 灌浆压力越大 , 灌
稀到浓逐级灌注 , 是一项 工序繁 杂 , 这 耗时费 神的急需 认真 细致 浆量就越小 ; 反之亦然 , 最终两者成一种 双曲线 关系。对于不 同的 的工作。而且在灌注过程 中, 何时换浆 , 换何种浓度 的浆 液 , 往 地质条件 G N值不同 , 往 I 但在相 同或 相似 的条 件下 , I G N:常数。值 不容易控制 , 经常 出现费浆费 时的情况 。此外 , 在用不 稳定 的稀 得 注意的是 G N每一条包络 曲线 除包括 一个 GI I N值外 , 还包 括 浆灌浆时 , 被分离出来 而进入小裂隙 , 水 使水泥颗粒 落在后 面 , 这
N灌浆法 常规灌浆法 , 特殊 灌浆 外一 般 多采用 全孑 一次 或分 段 灌 2 GI 除 L

水泥稳定浆液GIN灌浆施工工法(2)

水泥稳定浆液GIN灌浆施工工法(2)

水泥稳定浆液GIN灌浆施工工法水泥稳定浆液GIN灌浆施工工法一、前言水泥稳定浆液GIN灌浆施工工法是一种应用广泛的土木工程施工方法,通过将水泥稳定浆液注入地基中,达到改良地基、增强地基承载力和抗渗性能的目的。

本文将对该工法进行全方位的介绍和解读,包括工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。

二、工法特点水泥稳定浆液GIN灌浆施工工法具有以下特点:1. 施工简便:工法操作简单,施工周期较短,适用于各种地基条件。

2. 效果显著:通过注入水泥稳定浆液,能够有效改良地基,提高地基的承载力和抗渗性能。

3. 维护成本低:采用的材料成本较低,并且施工过程中的材料浪费少,经济效益显著。

三、适应范围水泥稳定浆液GIN灌浆施工工法适用于以下工程领域:1. 基础填充:用于填充基础,提高地基承载力,减少沉陷;2. 地下水防护:用于防止地下水的渗透,提高结构的抗渗能力;3. 土体改良:用于改良土壤的物理性质和工程性能,提高土体的稳定性。

四、工艺原理水泥稳定浆液GIN灌浆施工工法的基本原理是通过注入水泥稳定浆液,将土壤与水泥充分混合,形成合理的土水比,进而产生水泥胶结反应,使得土体结构得到改善,提高地基承载力和抗渗能力。

具体技术措施包括:1. 原材料配置:按比例将水泥、矿物粉等材料混合,并加入适量的水进行搅拌,形成稳定浆液。

2. 施工方法:通过注入机具将稳定浆液注入地基,形成一层均匀分布的稳定层。

3. 成型处理:采用振动板、滚筒等设备进行处理,使稳定层变得更加均匀和致密。

五、施工工艺水泥稳定浆液GIN灌浆施工工法的施工过程包括以下几个阶段:1. 地面准备:对施工地面进行清理和平整处理,保证施工基础的平整度和稳定性。

2. 原材料配置:按照一定比例将水泥、矿物粉等原材料进行配料和混合,形成稳定浆液。

3. 浆液注入:通过喷涂机具将稳定浆液注入地基,均匀覆盖整个施工区域。

关于BS规范GIN灌浆的现场灌浆试验浅析

关于BS规范GIN灌浆的现场灌浆试验浅析

关于BS规范GIN灌浆的现场灌浆试验浅析摘要:毛里求斯Arnaud大坝为一座坝高18m的土坝,坝长150m。

根据设计要求,坝基帷幕采用GIN灌浆法进行施工。

但在正式灌浆前需进行现场灌浆试验以确定帷幕灌浆的施工参数。

本文主要介绍GIN现场灌浆的相关情况。

关键词:GIN;现场灌浆试验;帷幕灌浆1 概述1.1 工程概况Arnaud大坝坝高约18m,优化后的坝体长度约150m,坝体为均质土坝结构。

该工程主要目的是坝筑挡水后,将水引入Vacoa水库以解决附近居民的供水问题。

1.2 防渗设计坝基帷幕灌浆设计分为Ⅲ序孔施工,其中Ⅰ序孔间距12m,Ⅱ序孔与Ⅰ序孔间距12m,Ⅲ序孔与Ⅰ序孔、Ⅱ序孔间距3m。

灌浆深度为孔位处坝高的75%,采用GIN灌浆法进行帷幕灌浆的施工。

为了确定灌浆施工中的控制参数,在灌浆施工进行现场灌浆试验。

2 现场灌浆试验2.1 试验面板区域的选择在新建大坝设计帷幕灌浆轴线下游靠近河道的位置上选择一块12m长的区域进行灌浆试验(见表1):2.2 灌浆试验面板孔位图设计根据技术规范要求、灌浆设计图,对灌浆试验面板孔位图设计如图1:一个灌浆试验面板设计2个Ⅰ序孔、1个Ⅱ序孔,2个Ⅲ序孔。

图中:a1=6m,a2=3m。

灌浆分二段进行,设计第一段灌浆深度h1=5m,第二段灌浆深度h2=5m。

2.3 灌浆参数设计灌浆试验面板孔设计参数见下表2:3 灌浆试验面板施工步骤及内容3.1 孔内施工步骤孔内施工采用自上而下的灌浆顺序,具体参见SC11。

覆盖层部位钻90mm孔,大坝基础部位钻75mm孔。

3.2 孔间施工顺序先对五个试验孔的第一段进行施工:(1)分别钻取Ⅰ- ①和Ⅰ- ②的第一段;(2)对Ⅰ- ①进行冲洗10min;(3)在Ⅰ- ①的盖重层下安装1m深的灌浆塞,然后以0.2 bar 的压力进行压水试验;(4)对Ⅰ- ①孔的第一段进行灌浆施工,同时观察Ⅰ- ②中是否有浆液渗出;(5)钻取Ⅱ- ①孔,同时对Ⅰ- ②孔的第一段进行冲洗、下塞和压水试验;(6)对Ⅰ- ②孔的第一段进行灌浆施工,同时观察Ⅱ- ①孔中是否有浆液渗出;(7)分别钻取Ⅲ- ①和Ⅲ- ②孔的第一段,同时对Ⅱ- ①孔进行冲洗、下塞和压水试验;(8)对Ⅱ- ①孔进行灌浆施工,同时观察Ⅲ- ①和Ⅲ- ②孔是否有浆液渗出;(9)分别对Ⅲ- ①和Ⅲ- ②孔进行冲洗、下塞和压水试验以及灌浆试验,第一段灌浆完成;(10)按同样的顺序对上述灌浆试验孔的第二段进行施工。

国内外GIN灌浆法的应用与比较分析

国内外GIN灌浆法的应用与比较分析

国内外GIN灌浆法的应用与比较分析GIN灌浆法的应用主要有以下几个方面:1.加固地基:GIN灌浆法可用于加固软土地基或砂土地基。

通过灌注特定比例的水泥浆填充地下孔道,形成刚性梁,从而提高地基的强度和稳定性。

2.岩石固化:GIN灌浆法可用于岩石固化,通过注入水泥浆填充岩石中的裂缝和孔隙,提高岩石的密实度和强度,从而减少岩石的变形和破坏。

3.水土保持:GIN灌浆法可用于水土保持工程中,通过灌浆加固边坡、土石工程结构等,减少土壤侵蚀和滑坡等地质灾害的发生。

4.地下水控制:GIN灌浆法可用于地下水控制工程中,通过注入水泥浆填充地下水下渗孔道和裂缝,堵塞渗水通道,达到控制地下水位和减少地下渗流的目的。

国内外GIN灌浆法在操作方法和施工工艺上也有一些差异。

国内灌浆法通常采用机械挖孔和手动注浆的施工方式,施工周期相对较长,但较为经济实用;而国外灌浆法通常采用先进的设备和技术,如钻孔机和高压注浆设备,施工效率较高,但成本相对较高。

然而,无论是国内还是国外,GIN灌浆法都存在一些共同的优点和缺点。

优点:1.加固效果明显:GIN灌浆法可以有效加固软土地基和岩石,提高地基的强度和稳定性。

2.施工周期短:相比其他地基处理方法,GIN灌浆法施工周期相对较短,能够节约时间和成本。

3.适应性强:GIN灌浆法适用于不同类型的地基和岩石,对地质条件的要求较低。

4.环保、无害性:水泥浆中的成分相对安全,不对环境和人体健康造成直接损害。

缺点:1.成本较高:GIN灌浆法需要较大的设备投资和高质量的材料,造成施工成本相对较高。

2.对地质条件要求较高:GIN灌浆法在一些特殊地质条件下可能无法实施,如含有高水位、多裂隙的地层等。

3.施工技术要求较高:GIN灌浆法需要专业的施工技术和经验,施工质量和效果受到操作人员的影响。

综上所述,国内外GIN灌浆法在应用和施工方面存在一些差异,但都具有一定的优点和缺点。

在选择灌浆法进行地基处理时,需要综合考虑工程的具体情况、经济性和施工技术等因素,以选择最合适的方法。

GIN法灌浆技术在印尼佳蒂格德大坝项目的应用

GIN法灌浆技术在印尼佳蒂格德大坝项目的应用

GIN法灌浆技术在印尼佳蒂格德大坝项目的应用发表时间:2018-10-01T12:44:15.143Z 来源:《基层建设》2018年第25期作者:蔡云彭慧[导读] 摘要:GIN 法灌浆是近年来国际上推行的一种灌浆新技术,GIN法施工要求PV乘积达到GIN值包络线处,不论当时压力和注入率的大小,均可结束。

中国水利水电第十工程局有限公司四川成都 610072摘要:GIN 法灌浆是近年来国际上推行的一种灌浆新技术,GIN法施工要求PV乘积达到GIN值包络线处,不论当时压力和注入率的大小,均可结束。

工程实践表明,用计算机控制灌浆过程的GIN灌浆法具有功效高,施工工艺简单,灌浆质量好,容易控制等优点,本文通过印尼佳蒂格德大坝帷幕GIN法灌浆的应用,验证了该技术的合理性和实用性,为其他工程帷幕灌浆提供工程经验。

关键词:GIN法灌浆;帷幕灌浆;印尼佳蒂格德1 工程概况Jatigede 大坝为粘土心墙堆石坝,坝高110m。

大坝位于南纬6°52′00″与东经 107°48′00″的印尼西爪哇省Sumedang县Cimanuk河上,距首都雅加达220Km,距西爪哇省首府万隆市85km。

水库开发的首要任务为下游约9万公顷农田灌溉,其次为供应Indramayu,Cirebon和Cirebon Kodya 三个地区的城镇工业生活用水及发电。

佳蒂格德水库控制流域面积1460km2,水库总库容10.63×108m3,电站装机容量110MW,多年平均发电量约4.5 亿kw•h。

枢纽主要建筑物包括:大坝、溢洪道、导流洞、灌溉洞、引水发电系统及厂房等。

坝址区内覆盖层广泛分布,主要有河流冲积层、壤土、风化残积物和滑坡堆积物。

基岩年代为下第三系渐新统(E3)~上第三系上新统(N2)。

第四系火山沉积物在本区较常见,特别是在Cimanuk河上游河段,其成分主要为凝灰岩、角砾岩、熔岩以及来源于死火山和火山中心的二次沉积物。

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第九章 GIN法灌浆施工第一节概述一、GIN法简易说明GIN(Grouting Intensity Number)灌浆法也可称之为灌浆强度值灌浆法,在一个灌浆段全部灌浆过程中保持GIN是一常数值。

该施工方法是在1993年由瑞士灌浆专家隆巴迪博士(G. Lombardi)首次提出的。

他认为进行帷幕灌浆施工,只要做到各个灌浆段的GIN值大体一致,就可以建造一道均匀连续的防渗帷幕。

国际上有些工程已开始应用,并获得了理想效果。

二、GIN值的含意要对岩体灌浆使其紧密就必须消耗比较多的能量。

在一个灌浆段内,能量的消耗近似等于灌浆压力P和单位段长累计注入量V的乘积,即P×V。

这个数值P×V就叫做GIN值(灌浆强度值)。

若灌浆压力以MPa计,单位段长累计注入量以l/m计,则GIN值即可以MPa×l/m表示。

例如GIN值为200,就是P×V=200(MPa×l/m)。

若将PV=200画成灌浆压力P与单位长度累计注入量V相应曲线时,就可以得到一条双曲线。

为了控制过大的灌浆压力和过多的不必要的灌注量,还要规定一个允许的最大灌浆压力Pmax和一个允许的最大单位长度累计灌注量Vmax,这样就形成了一个GIN值的包络线图,见图9-1。

GIN值一般分为五类,见图9-1中所列的表三、GIN法灌浆要点1.灌浆采用水灰比较低的,中等稠度的稳定浆液。

2.灌浆段长一般为5m。

3.一个灌浆段只用一种稳定浆液进行灌注。

4.采用低~中等的注入率。

5.采用计算机监控灌浆全过程。

计算机给出7种曲线,见图9-2。

应注意的是曲线④和⑦略有不同,前者是Q/P对应于时间T的过程线,后者是Q/P对应于单位长度累计的注入量的曲线,曲线下降表明灌浆过程正常。

6.一个灌浆段采用一个GIN值。

以灌浆压力P(MPa)和单位长度累计注入量V(l/m)的乘积值控制施工。

当P×V值遇到GIN值限制包络线时,停止灌注。

施工过程中应注意控制压力,以便在GIN曲线的限制压力下停止灌注。

宽大裂隙接近⑤中的B点;细裂隙接近A 点结束。

四、GIN法灌浆主要优点1.使用中等稠度的稳定浆液,在流速较低的情况下,水泥颗粒沉淀少,防止过早地阻塞裂隙通道,有利于灌浆质量。

2.浆液具有良好的稳定性,析水少,浆体固结后,余留空间小,结石紧密,与岩石粘结力强。

3.浆体中水泥含量高,力学强度大,抗溶滤能力强。

4.每段灌浆仅使用一种浆液,简化灌浆工艺,提高功效,减少故障。

5.用GIN曲线控制整个灌浆过程,使幕体大致均一,降低水泥用量。

7.采用计算机监控灌浆全过程,提高了灌浆质量。

第二节GIN灌浆法设计与施工一、灌浆浆液的选用对浆液性能的要求如下:1.稳定浆液2小时内析水率小于5%;2.水灰比0.6:1~0.8:1;3.密度 1.7~1.6g/cm3;4.粘度马氏漏斗测定28~35s;5.28d结石强度大于15MPa;6.抗剪屈服强度小于7Pa;7.应掺入适量的膨润土和高效减水剂。

二、GIN值确定GIN值一般分为五类,在大坝基岩帷幕灌浆设计中如何选用GIN值尚无明确规定。

一般多是根据地质条件、岩石性态、灌浆孔深度、工程上的需要等凭籍实践经验并参改类似工程灌浆情况经综合考虑后确定。

一般选用后则为:表层段多选用较低值,深部孔段选用较高值;硬岩地段可选用较高值,软岩地段宜选用较低值。

三、4种PV值过程曲线图9-3中表示4种裂隙宽度不同、注入量不同的大坝基岩岩体帷幕灌浆采用GIN法施工的PV值过程曲线。

PV过程线①表示宽大的裂隙,稍加灌浆压力,注入量就增加较多,最终在包络线上d 点结束,结束时灌浆压力稍大于最低压力。

PV过程线②表示宽度较小的裂隙,灌浆压力逐渐提高,注入量逐渐增大,最终在包络线上d点结束。

PV过程线③表示裂隙比较紧密,压力增加较快,但注入量增加明显较慢,最终在包络线上d2点结束。

PV过程线④表示裂隙微细且紧密,灌浆压力很快升高到允许最大值,但总的注入量很小,最终在包络线上d3点结束。

第三节GIN法在我国的应用一、简述据初步了解,水利水电工程大坝基岩灌浆首次使用GIN法施工的是湖南省娄水江堰水利枢纽工程。

大坝基岩为下二叠系栖霞组灰岩,岩溶发育透水性大。

根据“世行”专家的推荐,于1994年7月至1995年2月采用GIN法进行帷幕灌浆试验。

帷幕灌浆浆液采用普通硅酸盐525#水泥和“谭建牌”高效Ⅱ型减水剂。

水灰比为0.7:1和0.8:1,减水剂掺量0.5%,前者用于岩溶地层,后者用于底部隔水层。

GIN值选用见表9-1。

表9-1 GIN值选用江堰大坝河床和近河地段,帷幕布置为三排孔,防渗标准定为透水率q≤1Lu。

灌浆试验结果认为:岩溶发育地层除选用高的GIN值外,若遇连续性好、规模较大、充填物性状差的层间溶蚀带时,尚须辅助特殊灌注措施,方可满足灌浆帷幕的防渗要求。

经多方面比较,综合考虑,最终确定仍是采用孔口封闭灌浆法,进行高压水泥灌浆。

灌注情况参见第十二章。

其次为长江三峡工程,于1995年7月至1997年8月,进行了5组帷幕灌浆试验,其中RⅢ组(即右岸第三组)、LⅡ组(即左岸第二组)采用GIN法施工。

两组灌浆浆液配比见表9-2。

GIN值:根据岩体不同的埋深,分别选用了3级:0~10m:100 MPa×l/m,Pmax 1.5MPa, Vmax 200 l/m;10 m~20m:150 MPa×l/m,Pmax 3.0MPa, Vmax 250 l/m;20 m~40m:250 MPa×l/m,Pmax 5.0MPa, Vmax 300 l/m。

三峡大坝基岩为闪云斜长花岗岩,岩体坚硬、完整,透水性小,帷幕防渗标准为透水率q≤1Lu。

通过5组帷幕灌浆试验,结论认为:采用GIN法施工较难达到透水率q≤1的防渗标准。

帷幕灌浆应采用孔口封闭法、细水泥浆液、高压灌浆施工。

几乎与三峡工程同时采用GIN法进行帷幕灌浆试验的还有黄河小浪底水利枢纽工程,现场试验工作自1995年8月开始至1995年12月结束。

试验主要目的是论证小浪底大坝基岩帷幕灌浆采用GIN法施工的可行性。

试验地区岩层主要为硅质细砂岩和粉砂质粘土岩,灌浆试验分直孔和斜孔两组,钻孔孔深和孔距分别为63m、2m和65m、3m。

防渗标准:透水率q≤5Lu。

灌浆浆液配比见表9-3。

表9-3 试验室内浆液配比GIN值选用见表9-4。

灌浆试验结果认为:小浪底工程帷幕灌浆试验,直孔组和斜孔组均取得成功,满足透水率q≤5Lu的要求,可在帷幕灌浆施工中采用。

近期在国内除小浪底工程大坝基岩帷幕灌浆局部少数地段采用了GIN法生产性试验灌浆外,据了解其他工程尚未正式采用过。

二、小浪底工程2#灌浆洞中段(标号0+764~0+807)GIN法灌浆施工。

小浪底工程大坝基岩帷幕灌浆曾在2#灌浆洞、4#灌浆洞局部地段及坝顶帷幕北段[桩号0--(1+025.6)~0-(1+266.6)]采用了GIN法进行帷幕灌浆,灌浆质量满足设计透水率q≤5Lu的要求,今仅举2#灌浆洞为例,予以阐述。

1.帷幕灌浆孔的布置。

核号0+764~0+770为三排孔,0+770~0+807为单排孔,共计完成工程量1889m。

2.基岩岩性。

硅质砂岩、泥质粉砂岩。

3.灌浆浆液。

水:水泥:膨涌土:减水剂=0.7:1:0.009:0.006;析水率2%(2h);密度1.64g/cm3;马什漏斗粘度34S;抗剪屈服强度2.4Pa;初凝时间17h30min,R2832.1Mpa。

4.GIN的选用。

见表9-5。

5.灌浆方法。

采用孔口封闭灌浆法,段长5m,分为3序施工。

6.灌浆过程控制。

当注入率小于5l/min时,应尽快升到最大压力;5 l/min~20 l/min 时,分级升到最大压力;大于20 l/min时,先维持最低压力,适时升压,遇GIN线结束。

7.结束标准。

(1)达到GIN值,且注入率小于2 l/min,持续10min可以结束。

(2)达到GIN值,但注入率较大,应调整压力,使之沿GIN值曲线下滑,直至注入率小于2 l/min,再持续10min可以结束。

灌浆过程中压力不得小于最低压力值。

(3)达到最大压力值,注入率小于1 l/min,持续30min结束。

(4)注入率大,累计注入量已达限制值,但灌浆压力小于规定最低压力,则应采取措施,包括限流、限量,歇间灌注等,直至达到(1)的标准。

但当总注入量达到2000 l/m时,也可结束灌浆。

8.单位注入量及灌浆工效。

第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序孔单位注入量及其平均值分别为235kg/m、172kg/m、88kg/m和149kg/m。

孔段纯灌时间及其平均值分别为1h43min、1h44min、1h17min、1h32min。

9.质量检查。

布检查孔6个,压水试验64段,透水率q均小于3 Lu(防渗标准为5 Lu),合格率100%,其中q<1 Lu的占73%。

Ⅰ序孔灌前压水试验74段,透水率q<5 Lu的27段,占总段数的36%。

灌后透水率均小于3 Lu,表明灌浆效果良好。

10.GIN法灌浆与常规灌浆法比较粗略统计,GIN法灌浆与常规灌浆法就单位注入量和灌浆工效相比,其值分别为149kg/m,1h32min和274kg/m,2h07min可以看出GIN法灌浆具有较大优势。

第四节几个问题的讨论与建议一、灌浆浆液为获取好的灌浆效果,应采用水灰比较低的(0.6:1~0.8:1)、中等粘度的(马什漏斗粘度25~35S)的稳定浆液。

二、GIN值GIN值GIN法灌浆工艺最关键的参数,应根据地质条件、裂隙发育状况、防渗标准的要求以及帷幕灌浆目的而定。

图9-1灌浆强度值分类基本上是可行的。

三、灌浆压力、注入率和结束标准我国传统的灌浆工艺是在规定的设计压力下,注入率达到某一数值延续若干分钟后结束。

而GIN法施工则与之不同,仅要求P V乘积达到GIN值包络线处,不论当时压力和注入率的大小,均可结束。

为此,对于结束标准我们作出了比较明确的规定,见小浪底工程灌浆实例中之“6”,供为参改。

主要问题在于并非所有灌浆段均达到了设计压力。

四、灌浆方法严格讲,GIN法灌浆应采用孔内卡塞自上而下分段灌浆方法。

由于各段灌浆结束时灌浆压力并不相同,所以,各灌浆段应采用相应的GIN值独自灌注,而不宜与其上各段或其下各段合在一起进行灌浆,防止其影响该灌浆段单位长度,累计注入量的计算。

但国外资料推荐,自孔底开始向上每5m 为一段;而国内则多余用孔口封闭灌浆法,自上而下进行施工,除孔口段外,其余各灌浆段均有复灌情况。

实践经验初步认为三种方法均可采用,但在施工中应注意后两种方法对灌浆段累计注入量的影响。

五、开灌水灰比有些工程帷幕灌浆使用稳定浆液,曾发现有些微细裂隙不易灌进的情况,为此,建议在灌浆开始时先灌注水灰比为2:1和水泥浆若干升,视灌注情况,适时改为灌注规定的稳定浆液。

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