固结灌浆
固结灌浆方案

固结灌浆方案固结灌浆方案1. 引言固结灌浆是指在土体中注入灌浆材料,通过固化材料与土体形成复合体,提高土体的强度、稳定性和抗渗性能。
固结灌浆方案是指根据地质情况、工程要求和固结灌浆材料的特性制定的具体施工方案。
本文将介绍固结灌浆方案的制定步骤和注意事项。
2. 固结灌浆方案制定步骤2.1 地质勘察与资料分析在制定固结灌浆方案之前,首先需要进行地质勘察和资料分析。
地质勘察的目的是了解地下土层的性质、分布和变化规律,以及可能存在的问题和隐患。
资料分析包括收集和整理已有的地质资料、工程资料和实测数据,并对其进行综合分析,为制定灌浆方案提供依据。
2.2 灌浆材料的选择根据地质勘察和资料分析的结果,选择合适的灌浆材料。
常用的固结灌浆材料包括水泥浆、矿渣浆和环保型固结材料等。
选择固结灌浆材料时需要考虑其性能特点、适应性和经济性等因素。
2.3 灌浆方案的设计根据地质情况、工程要求和灌浆材料的特性,设计灌浆方案。
灌浆方案应包括灌浆的位置、深度、孔距、注入时间和注入量等参数。
在设计灌浆方案时还需要考虑施工条件、施工方法和监测手段等因素,以确保灌浆的质量和施工的安全。
2.4 施工方案的制定根据灌浆方案和工程要求,制定施工方案。
施工方案应包括施工工艺、设备选择、施工步骤和质量控制措施等内容。
施工方案的制定需要考虑灌浆材料的搅拌、输送和注入等工艺过程,以及施工过程中可能出现的问题和应对措施。
3. 固结灌浆方案制定注意事项3.1 安全施工在制定固结灌浆方案时,要特别注意施工安全。
施工过程中应严格按照相关规定和标准操作,确保施工人员的人身安全和设备的安全运行。
3.2 质量控制固结灌浆的质量控制是保证工程质量的重要环节。
在制定固结灌浆方案时,要考虑质量控制的手段和要求,包括定期检测和监测等措施,以及对异常情况的处理方法。
3.3 环境保护固结灌浆施工过程中要注意环境保护。
选择环保型固结材料,减少对土地、水源和空气等环境的污染。
在施工过程中要控制噪音、粉尘和废水等污染物的产生和排放。
固结灌浆施工方法

固结灌浆施工方法1. 简介固结灌浆是一种常用的地下工程处理方法,用于增强土壤和岩石的稳定性,并提供支撑作用。
本文介绍了固结灌浆的基本原理和施工方法。
2. 固结灌浆原理固结灌浆的基本原理是利用灌浆剂快速硬化形成坚实体,从而加固土壤和岩石。
固结灌浆通常包括以下几个步骤:- 预处理:清理施工现场,去除杂物和污物。
预处理:清理施工现场,去除杂物和污物。
- 探测:进行地质勘探,确定施工范围和设计参数。
探测:进行地质勘探,确定施工范围和设计参数。
- 钻孔:使用钻机在地下进行孔洞钻探。
钻孔:使用钻机在地下进行孔洞钻探。
- 注浆:通过注浆设备将灌浆剂注入孔洞中。
注浆:通过注浆设备将灌浆剂注入孔洞中。
- 养护:等待灌浆剂硬化并完成固化过程。
养护:等待灌浆剂硬化并完成固化过程。
3. 固结灌浆施工方法固结灌浆施工方法通常根据具体情况和需求而定。
以下是常见的几种施工方法:- 低压注浆法:适用于较浅的地下施工,通常使用水泥浆作为灌浆剂。
低压注浆可用于填充空隙和提供支撑。
低压注浆法:适用于较浅的地下施工,通常使用水泥浆作为灌浆剂。
低压注浆可用于填充空隙和提供支撑。
- 高压注浆法:适用于深部施工和需求高强度的情况。
高压注浆使用高压泵将浆液注入地下,加固效果更好。
高压注浆法:适用于深部施工和需求高强度的情况。
高压注浆使用高压泵将浆液注入地下,加固效果更好。
- 岩石锚杆法:适用于岩石地质条件下,通过锚杆将灌浆剂固定在岩体内部。
岩石锚杆法可提供更强的支撑和加固效果。
岩石锚杆法:适用于岩石地质条件下,通过锚杆将灌浆剂固定在岩体内部。
岩石锚杆法可提供更强的支撑和加固效果。
- 环空注浆法:适用于下水道、地铁等需要防水和封固的情况。
环空注浆通过在管道周围注浆,形成密封层和加固效果。
环空注浆法:适用于下水道、地铁等需要防水和封固的情况。
环空注浆通过在管道周围注浆,形成密封层和加固效果。
4. 安全注意事项在进行固结灌浆施工时,应注意以下安全事项:- 确保施工现场的安全,避免人员和设备受伤。
固结灌浆法介绍

4、固结灌浆主要技术要求
固结灌浆孔可采用风钻或其它形式钻机钻孔,终孔 直径不宜小于38mm,孔位、孔向和孔深应满足设计要 求。 固结灌浆孔钻孔结束后应进行钻孔冲洗,冲净孔内 岩纷、杂质。 固结灌浆孔在灌浆前应用压力水进行裂隙冲洗,直 到回水清净时止。冲洗压力可为灌浆压力的80%,若 该值大于1MPa时,采用1MPa。地质条件复杂或有特 殊要求时,是否需要冲洗以及如何冲洗,宜通过现 场试验确定。 固结灌浆孔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%。压水试验采用单点法。 30
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3.3 灌浆过程中特殊情况的预防与处理
• 3.3.2 串浆: 灌浆时浆液从邻近孔流出为串浆。产生串 浆的原因是岩石中裂隙较多,相互串连形成 通道。 处理方法:串浆孔若为待灌孔时,在孔中先 注入适量的清水,灌浆时待清水溢出后,封 闭串浆孔,经12小时后在串浆孔中进行灌浆; 延长相邻两次序孔灌浆间隔时间,防止新灌 入浆液,将前期灌入到裂隙中的浆液从岩体 缝隙中冲出。
3.1.3 浆液起始水灰比
• 浆液的水灰比应该按照不同工程条件相应设计,在 灌浆前可以进行浆液试验: 1.对不同水灰比、不同掺合料的浆液进行下列项目 的试验: 浆液配制程序及拌制时间; 浆液密度或比重测定; 浆液的沉淀稳定性; 浆液的凝结时间, 包括初凝或终凝时间。 2.用于现场灌浆试验的浆液水灰比以及掺合料等的 品种及其掺量应通过浆液试验选择, 并应用于施工 过程中。
2.1.5 重力灌浆法
重力灌浆法也叫导管灌浆法,常被用于存在着 能够自由吸浆的很大的张开裂隙的场合。先把 孔钻进到全部深度,进浆管插入孔底,在接近 重力的压力下把浆液泵入。当压力开始升高时, 将进浆管缓慢提升,并继续不断灌浆。重复上 述步骤,直到孔全部灌完为止。 优点:操作简单,成本低。 缺点:适用范围小。
固结灌浆施工方法

固结灌浆施工方法固结灌浆是一种常用的地基处理方法,可以用于加固土壤、修补混凝土结构、填充空洞、控制地下水位等。
在进行固结灌浆施工时,需要按照一定的方法和步骤进行操作,下面将详细介绍固结灌浆施工的方法。
1.施工前准备在开展固结灌浆施工前,首先要进行充分的施工前准备工作。
包括对工程现场进行勘测,确定施工范围和厚度;清理工作面,清除杂物和浮尘;检查施工材料和设备的质量和性能。
2.施工方案设计根据实际情况和施工需求,设计合理的施工方案。
要确定灌浆料的配比、灌浆的方式和压力、施工时间等。
考虑到施工过程中的安全性和效果,需要事先确定好施工的参数和要求。
3.施工材料准备根据施工方案的要求,准备好所需要的施工材料。
一般来说,固结灌浆的材料主要包括灌浆料和灌浆设备。
灌浆料的选择应根据工程的要求和施工环境来确定,常见的有水泥、浆料、环氧树脂等;灌浆设备有手动灌浆枪、灌浆泵等。
4.施工现场布置在施工现场进行布置。
包括搭设好安全防护设施,遵守安全操作规程,设置好施工的标志和警示牌;安排好施工人员,明确各自的职责和工作任务;准备好必要的施工工具和设备。
5.施工操作步骤(1)坑口处理:首先要在施工现场开挖出合适的坑,然后对坑口进行处理。
可以先进行表面处理,如清理坑口,修整坑壁,并涂抹基础密封剂等。
然后进行加固处理,如在坑壁加装护壁、挡土板等,以防止坍塌。
(2)浆料调配:按照施工方案的要求,将灌浆料按照一定的配比进行调配。
一般来说,可以将水泥、沙子和水按一定的比例混合搅拌,制成适合灌浆的浆料。
(3)施工操作:将调配好的浆料注入到灌浆设备中,通过施工人员操作,将浆料灌入到土体或混凝土结构的孔隙中。
可以使用手动灌浆枪或灌浆泵来进行灌浆,保证灌浆的均匀性和充实度。
(4)灌浆固结:待浆料注入后,要等待一定的时间,让灌浆料充分固结和硬化。
一般来说,需要等待24小时以上,才能达到设计要求的强度和稳定性。
(5)收尾工作:灌浆施工完成后,要进行清理工作。
固结灌浆的技术要点

固结灌浆的技术要点固结灌浆是土木工程中非常重要的一种技术。
它可以加强地基或岩体的稳定性,提高其承载能力,同时还能防止水流、渗漏和地面沉降等问题。
今天我们将介绍固结灌浆的技术要点,主要包括以下几个方面。
一、灌浆材料的选择和配比固结灌浆中灌浆材料的选择和配比非常关键,这直接影响到固结效果。
通常情况下,固结灌浆材料包括水泥、砂、混合料、添加剂等。
其中,水泥是主要的胶凝材料,砂用于调节灌浆材料的流动性,混合料用于增强灌浆的强度,添加剂则用于提高灌浆的流动性和延展性。
在配比方面,应根据不同的工程要求和环境条件来合理选用不同的材料和比例,确保固结灌浆的质量和效果。
二、施工前的准备工作在进行固结灌浆施工前,还需要做好一些准备工作。
首先,要对工程现场进行勘测和设计,确定灌浆的深度和位置。
其次,要清理和打磨岩体或地基表面,确保表面平整、无油污、尘土等。
还需要对灌浆孔进行预钻处理,包括确定钻孔深度和直径,选择合适的钻具,清理孔底和孔壁等。
最后,还要制定灌浆施工方案和安全措施,确保施工的顺利进行和安全性。
三、施工过程的控制和监测在固结灌浆的施工过程中,应加强对各项工作的控制和监测,确保施工的质量和进度。
具体来说,应对灌浆孔进行质量检测,包括钻孔偏差、孔深和孔径等的测量,确保孔径与设计要求相符。
在灌浆过程中,要注意控制灌浆压力和流量,防止灌浆材料泄漏或浸透到周围环境中。
灌浆完毕后,还需进行固化时间和强度的监测,一般应达到设计要求的90%以上,才能进行下一步的工作。
四、质量控制和安全保障对固结灌浆的质量控制和安全保障是非常重要的。
在施工过程中,应按照相关规定和标准来进行施工和验收,严格控制灌浆材料的质量和配比,避免出现质量问题。
同时还要关注施工现场的安全,采取必要的措施来预防和处理可能出现的事故。
综上所述,固结灌浆是一项技术难度较大,但意义重大的工程技术。
在进行固结灌浆施工时,应注重选择合适的灌浆材料和配比,做好施工前的准备工作,严格控制和监测施工过程,保障施工质量和安全。
帷幕灌浆、固结灌浆和回填灌浆施工顺序

帷幕灌浆、固结灌浆和回填灌浆施工顺序一、引言灌浆是土木工程中常用的一种施工方法,主要用于加固土体的稳定性和承载能力。
帷幕灌浆、固结灌浆和回填灌浆是常见的三种灌浆方法,它们在施工过程中有一定的顺序和关联性。
本文将详细介绍这三种灌浆的施工顺序和注意事项。
二、帷幕灌浆施工顺序帷幕灌浆是一种通过在土体中形成一定间距的桩体,从而提高土体的强度和稳定性的方法。
帷幕灌浆施工的步骤如下:1. 准备工作:确定施工范围和位置,并进行必要的勘察和测量工作。
2. 钻孔:使用钻机在土体中钻孔,孔径和孔距根据设计要求确定。
3. 清洁孔口:将钻孔中的泥浆和杂质清除干净,确保孔口的清洁。
4. 灌浆:在孔口注入浆液,常用的浆液材料包括水泥浆、聚合物浆等。
5. 固化:等待浆液固化,一般需要几天的时间。
6. 处理孔口:对固化后的孔口进行修整,确保孔口的美观和整洁。
三、固结灌浆施工顺序固结灌浆是一种通过注入浆液使土体中的颗粒结合在一起,形成坚固的固体体系的方法。
固结灌浆施工的步骤如下:1. 准备工作:确定施工范围和位置,并进行必要的勘察和测量工作。
2. 钻孔:使用钻机在土体中钻孔,孔径和孔距根据设计要求确定。
3. 清洁孔口:将钻孔中的泥浆和杂质清除干净,确保孔口的清洁。
4. 灌浆:在孔口注入固结材料的浆液,常用的固结材料包括水泥浆、树脂浆等。
5. 固化:等待浆液固化,一般需要几天的时间。
6. 处理孔口:对固化后的孔口进行修整,确保孔口的美观和整洁。
四、回填灌浆施工顺序回填灌浆是一种通过在土体中回填灌浆材料,填补土体空隙并提高土体强度的方法。
回填灌浆施工的步骤如下:1. 准备工作:确定施工范围和位置,并进行必要的勘察和测量工作。
2. 清理土体:清除土体表面的杂质和泥浆,确保土体的清洁。
3. 回填灌浆材料:将灌浆材料均匀地回填到土体中,常用的灌浆材料包括砂浆、混凝土等。
4. 压实:使用振动器等设备对回填材料进行压实,使其达到设计要求的密实度。
固结灌浆计算公式

固结灌浆计算公式固结灌浆是一种用于提高地基或岩石强度和稳定性的工程技术,在实际应用中,需要用到相应的计算公式来进行准确的设计和施工。
接下来,咱们就好好聊聊固结灌浆的那些计算公式。
先说一下固结灌浆压力的计算。
这压力大小可不能随便定,得有个靠谱的算法。
一般来说,它跟灌浆孔的深度、地层的性质都有关系。
公式大概是这样:P = P0 + mD 。
这里的 P 表示灌浆压力,P0 是初始压力,m 是压力系数,D 是灌浆段的深度。
比如说,在一次实际的工程中,我们遇到了这样的情况。
有个建筑场地,下面的岩石层不太稳定,需要进行固结灌浆处理。
经过勘察,确定了初始压力 P0 为 0.5MPa ,压力系数 m 为 0.02MPa/m ,灌浆段深度 D 是 10m 。
那按照公式算下来,灌浆压力 P 就等于 0.5 + 0.02×10 = 0.7MPa 。
这样,我们就有了一个比较合适的灌浆压力,能让灌浆效果更好。
再来讲讲固结灌浆注入量的计算。
这个注入量可是关系到工程成本和效果的重要指标。
常用的计算公式是Q = AπR²Hnβ 。
这里面,Q 是灌浆注入量,A 是浆液消耗系数,R 是灌浆半径,H 是灌浆段长度,n 是地层孔隙率,β 是浆液充填系数。
我记得有一次,在一个大型水库的基础加固工程中,要对坝基进行固结灌浆。
经过详细的地质勘察和试验,得到了各项参数。
浆液消耗系数 A 取 1.2 ,灌浆半径 R 为 1.5m ,灌浆段长度 H 是 5m ,地层孔隙率 n 是 0.15 ,浆液充填系数β 是 0.9 。
算下来,灌浆注入量 Q 大约是12.7 立方米。
有了这个准确的计算,我们就能合理准备材料,控制成本,保证工程顺利进行。
还有一个重要的,就是固结灌浆扩散半径的计算。
这决定了灌浆的影响范围。
常见的公式有 R = (3Q/πHnβ)^(1/3)。
比如说,在一个桥梁基础的加固项目中,预计的灌浆注入量 Q 是 8 立方米,灌浆段长度 H 为 4m ,地层孔隙率 n 是 0.12 ,浆液充填系数β 是 0.8 。
固结灌浆施工方案

固结灌浆施工方案一、固结灌浆施工工艺1.1固结灌浆施工工艺流程为:定孔——钻孔——冲洗——灌浆——封孔1.2定孔首先对灌浆孔进行孔号编排,进行定点,再由钢卷尺将具体孔位现场标出。
固结灌浆孔环间距为2.0m。
1.3钻孔固结灌浆孔钻孔采用YT28风钻,孔径为不小于φ30mm,孔位、孔向和孔深应满足要求。
钻孔一次成孔。
固结灌浆孔深度为入岩4m。
1.4钻孔冲洗固结灌浆孔各孔在灌浆前进行裂隙冲洗。
冲洗采用压力水进行冲洗,冲洗水压采用灌浆压力的80%。
冲洗时间至回水变清为止。
1.5制浆固结灌浆采用纯水泥浆,制浆的水泥用普通硅酸盐水泥,标号不低于PO.32.5。
搅拌时间高速搅拌机应不少于30s,普通搅拌机应不少于3分钟,从开始备制到用完的时间宜小于4h。
浆液温度应保持在5~40ºC,低于或超过此标准的应视为废浆。
1.6水泥灌浆固结灌浆采用全孔一次灌注;灌浆孔分为两序,按照分序加密的原则进行;先施工 I序孔,后施工II序孔。
灌浆方式采用纯压式进行。
固结灌浆I序孔压力采用为0.3MPa,II序孔压力采用0.4 MPa。
固结灌浆采用纯水泥浆,灌浆浆液浓度应由稀变浓、逐级变浆,水泥浆液的水灰比比级可采用3:1、2:1、1:1、0.5:1四个比级。
浆液变换标准: 灌浆压力保持不变而注入率持续减少,或注入率不变而压力持续升高时,不得改变水灰比。
当某一级浆液注入量达到300L以上,或灌注时间已达1h,而灌浆压力和注入率无改变或改变不明显时,可加浓一级。
当注入率大于30L/min时,可视情况越级变浆。
每次灌浆前均要用比重计测读浆液比重,符合要求后才能开始进行灌浆。
在灌浆过程中,若有冒浆、漏浆,应根据具体情况采用表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇等方法进行处理。
有灌浆孔串浆时,若串浆量大且不能并灌时,应封闭被串孔,待灌浆结束后,将被串孔洗净后再补灌。
因故中断灌浆时,应及早复灌;时间超过30min时,应将灌浆孔冲洗干净后再灌;若冲洗无效,要求扫孔复灌,复灌采用开灌水灰比,若注入率与中断前相近,可采用中断前水灰比继续灌注。
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3 围岩固结灌浆3.1 固结灌浆孔的布置和分序隧洞围岩固结灌浆孔的布置主要依据围岩状态,结合隧洞的大小、内外水压力等情况综合考虑确定。
钻孔的方向除特殊情况需考虑岩石的层理或主要裂隙的方向外,一般均按径向或垂直于衬砌表面布置。
每一环(排)灌浆孔孔数不宜少于6个,在横剖面上保持均匀对称。
灌浆孔的排距,对裂隙型岩石可为2~4m。
钻孔深入围岩的深度可为1倍隧洞洞径。
在断层、破碎带等局部地段,孔排距应密一些,孔深也需要适当加大。
图2-7-3为某工程引水隧洞针对不同条件的围岩的几种固结灌浆典型布置图。
图2-7-3 某工程引水隧洞围岩固结灌浆典型布置隧洞围岩固结灌浆孔的施工常采用按环间分序,环内加密的方法,环间可分为两序或三序。
例如第1、3、5……环孔为Ⅰ序孔,第2、4、6……环孔为Ⅱ序孔。
同一环(即同一序)孔的施工最好也应遵循间隔加密的原则(实际等于增加两序),也有的工程遵循由低到高依次进行的次序。
3.2 钻孔与冲洗3.2.1 钻孔固结灌浆孔的孔径一般为38mm~56mm,通常采用钻机直接钻透混凝土衬砌再钻入围岩。
钻孔机械可用风动凿岩机、液动凿岩机、潜孔锤钻机以及其它类型的钻机。
当混凝土衬砌中钢筋十分密集时,可在混凝土中预埋灌浆管(钢管或塑料管),也可在孔口预埋指示孔位的灌浆盒。
预埋管内径比钻孔直径应大20mm以上。
预埋管管口或灌浆盒要留有在拆模后便于寻找的标志,有的工程曾有埋管后因找不到管口而造成损失的教训。
3.2.2 钻孔冲洗、裂隙冲洗和压水试验固结灌浆孔钻进完成后,应使用大风量压缩空气或大水流进行钻孔冲洗,冲净孔内岩粉和泥渣。
围岩固结灌浆一般可不进行裂隙冲洗。
当有专门要求需要进行裂隙冲洗时,应安装循环式管路,使用压力水进行冲洗,冲洗压力为灌浆压力的80 %,并不大于1MPa。
灌浆前钻孔压水试验可选取少数孔(规范要求不少于总孔数的5%)进行,在裂隙冲洗后按单点法要求试验。
其它孔可结合裂隙冲洗进行简易压水。
各种裂隙冲洗和压水试验方法参见本章第五节。
有些隧洞围岩地质条件差,岩层遇水后会软化,或带来其它不利影响,这就不能进行冲洗,也不能进行压水试验,甚至也不能灌注较稀的浆液。
3.3 灌浆方法与压力围岩固结灌浆通常采用纯压式灌浆法。
当灌浆孔基岩段长度小于6m时,可全孔一次灌浆,基岩段较深或不良地质地段的灌浆孔宜分段灌注。
各灌浆孔宜单独进行灌注,由隧洞底部开始两侧对称向上进行。
在地层均匀、注入量较小的地段可进行并联灌浆,但并联孔应位于同一环上对称分布,孔数不宜多于3个。
并联灌浆是指用一台灌浆泵采用并联方式同时对2个或多个灌浆段进行灌浆(图2-7-4)。
固结灌浆压力的大小取决于隧洞围岩的性质、埋藏条件、完整程度以及衬砌形式,在有压隧洞中与作用水头有关。
我国水工隧洞固结灌浆所用压力大多在1.5~2.0倍内水压力范围内。
图2-7-4 并联灌浆示意图3.4 灌浆浆液固结灌浆通常采用纯水泥浆液。
可采用普通硅酸盐水泥;当地下水具有侵蚀性时,应采用抗侵蚀水泥;水泥的强度等级可为等于或大于32.5。
浆液水灰比可采用2:1、1:1、0.6或0.5:1,由稀至浓灌注。
3.5 灌浆结束条件与封孔围岩固结灌浆各灌浆段的灌浆结束条件为:在设计压力下,当注入率不大于1L/min后,继续灌注30min即可结束。
当采用多孔并联灌浆时,有的工程结束条件适当放宽(注入率稍大)。
但也有的工程坚持同样的条件,理由是并联孔通常是注入率小的孔。
固结灌浆孔灌浆结束后应妥善封孔。
常用的封孔方法有:(1)全孔灌浆封孔清除灌浆孔内积水和污物,将灌浆塞塞于孔口,采用0.5:1水泥浆和允许最大灌浆压力,对该孔进行纯压式灌浆,持续90~120min。
为提高效率,可一环孔(6~10孔)串联施工(图2-7-5)。
此法封孔质量好,适用所有固结灌浆孔和检查孔的封孔。
所有灌浆后孔口依然渗水的灌浆孔应当采用这种方法封孔,隧洞上半圆的倒孔也宜采用这种方法封孔。
有的孔一次封不好,可以扫孔后再次封,可以采取屏浆和闭浆措施。
图2-7-5 多孔串联封孔(2)导管注浆封孔将导管(胶管或铁管)下至钻孔底部,冲净孔内污物,向导管内泵入0.5:1水泥浆,置换出孔内积水,待浆液凝固即可。
也可用砂浆代替水泥浆。
此法适用于隧洞下半圆孔口不渗水的灌浆孔。
需要特别注意的是,绝对禁止不通过导管直接从孔口倒入封孔浆液,那样孔下部的积水或稀浆不能置换出来,留下了可能渗水的通道。
(3)砂浆枪封孔清除灌浆孔内积水和污物,使用砂浆枪将预拌好的灰砂混合物(水:水泥:砂=0.3:1:1)喷射入孔内,直至孔口。
此法适用于孔深不大于5m的、孔口不渗水的灌浆孔。
(4)人工投入砂浆或水泥球封孔清除灌浆孔内积水和污物,人工向孔内投入用稠水泥浆或砂浆搓制的泥球,并用木棍或钢筋分层捣实,直至孔口。
此法适用于孔深不大于3m、钻孔方向向下或倾斜角度不大、孔口不渗水的灌浆孔。
(5)孔口处理采用以上方法,特别是(1)、(2)法封孔后,待浆液析水凝固,孔口还会留下少许空余段,需要使用干硬性水泥砂浆填满压实抹平。
封孔用水泥应与灌浆水泥相同,并宜加入减水剂、膨胀剂,以改善浆液、砂浆的施工性能,提高浆液结石的抗渗防裂能力。
减水剂和膨胀剂的掺用方法参照商品说明进行试验确定。
3.6 灌浆工程质量检查围岩固结灌浆工程质量检查,一般情况下可采用钻检查孔进行压水试验的方法,试验为单点法。
有条件时宜测定围岩灌浆前后的弹性波波速或弹性(变形)模量。
重要的地质条件复杂地段也有采用声波、地震波或电磁波CT层析成像的。
压水试验检查的时间应在该部位灌浆结束3d以后,有条件时宜在7d以后。
检查孔的数量不宜少于灌浆孔总数的5%。
检查孔布置的原则可参见本章第六节6.1.1。
当进行压水试验检查时,试验采用单点法,压水压力为灌浆压力的80%,并不大于1MPa。
合格标准为:85%以上试段的透水率不大于设计规定,其余试段的透水率不超过设计值的150%,且分布不集中。
我国多数水工隧洞围岩固结灌浆采用的透水率标准为3Lu,承受高压的引水隧洞有的为1Lu或小于1Lu。
当进行岩体弹性波波速测试时,检查时间应在灌浆结束14d以后;当进行岩体弹性(变形)模量测试时,检查时间应在灌浆结束28d以后。
弹性波测试可采用单孔声波法和跨孔声波(或地震波)法,常用的仪器有SYS-2型岩石声波参数测定仪、12道和24道地震仪等。
一般需要测定灌浆前和灌浆后的波速,以对比经过灌浆以后岩体性能改善的程度。
进行弹性波测试的技术要求可遵照《水利水电工程物探规程》DL5010-1992.弹性模量(或变形模量)的测试常采用钻孔膨胀计法。
试验的技术要求可遵照《工程岩体试验方法标准》GB/T 50266-1999和《水利水电工程岩石试验规程》SL264-2001执行。
隧洞围岩经固结灌浆后弹性波和弹性模量应当达到的指标或应提高的比例,因岩石性质和工程要求各有不同,应当具体工程具体确定。
4 高压固结灌浆近年来由于一批高水头和长距离引水电站,特别是抽水蓄能电站的兴建,隧洞高压固结灌浆已在不少工程中应用。
但由于各工程情况不同,施工要求及方法差别较大,因此本节仅提出一般要求,同时介绍几个工程实例以供参考。
4.1 一般要求进行高压固结灌浆既要满足一般固结灌浆的要求,又具有以下的特殊要求。
(1)由于需要进行高压固结灌浆的隧洞工程技术条件和要求差异较大,灌浆工程的技术也较为复杂,因此设计和施工前应当进行现场灌浆试验,以确定适宜的工艺参数和灌浆后可能达到的技术指标。
(2)与普通固结灌浆较多采用全孔一次灌浆法不同,高压固结灌浆应当分段进行,即使孔深不大(如≤5m),也应当分成2段灌浆。
通常是靠近衬砌的孔口段以较低的压力先灌,之后以较高的压力灌注孔底段(或全孔)。
(3)隧洞高压固结灌浆一般钻孔浅(通常不大于10m)、孔数多,不便安设孔口管进行孔口封闭,需要使用灌浆塞阻塞隔离孔段,灌浆塞必须承受高压,普通的灌浆塞不能满足要求,因此要使用高压灌浆塞。
我国的几座水电站引水隧洞曾经使用了法国制造的胶囊式灌浆塞和自行研制的灌浆塞。
灌浆泵和管路系统也应能满足在高压力下工作的要求。
灌浆泵应当配备稳压器,减小灌浆压力的波动。
4.2 天生桥二级水电站引水隧洞不良地质段高压固结灌浆4.2.1 工程概况及灌浆要求天生桥二级水电站3条引水隧洞各长9.7km,钢筋混凝土衬砌内径一般为9.8m,局部8.7m,衬砌厚度一般为0.4m,不良地质段最大加厚至1.55m。
沿线主要岩层为三迭统灰岩和白云质灰岩,最大埋深800m,有许多洞段工程和水文地质条件复杂,岩溶发育强烈。
为最大限度地加固围岩,确保隧洞安全运行,决定进行高压灌浆加固,最大灌浆压力初期确定为4MPa,后提高到6MPa。
1号隧洞不良地质段高压固结灌浆加固钻孔的典型布置为每环15孔,孔深根据岩石的类别分别为6m、7.5m和8m。
环距1.5m~2.0m。
每个灌浆孔还兼作锚杆孔,先进行高压固结灌浆,之后在每个孔中插入Φ28mm螺纹钢筋锚杆。
4.2.2 主要施工方法钻孔为了加快施工进度使用了各式可用的钻机,包括风动导轨式凿岩机、风动潜孔锤钻机、回转式岩芯钻机,电动矿山钻机,钻机以及灌浆设备均安装在自制的电动钻灌台车上。
个别不需要保持交通的洞段搭设满堂红架子平台。
钻孔孔径适应钻机能力选用Φ50~90mm。
灌浆采用自上而下(由浅至深)分段纯压式灌浆,允许多孔并联。
使用专门研制的机械式高压膨胀灌浆塞。
灌浆分段和使用压力如表2-7-1。
表2-7-1 灌浆分段和使用压力(单位:MPa)灌浆次序第一段(0~3m)第二段(3~8m)Ⅰ24Ⅱ2.56灌浆材料使用42.5普通硅酸盐水泥,灌注溶洞时使用32.5级水泥。
浆液配比自5:1至0.5:1,分六级变换。
灌浆结束条件要求达到:注入率小于或等于0.5L/min后持续1.5h;达到设计压力后总灌注时间不少于2h。
对于单孔或多孔并联灌注均适用此条件。
为防止灌浆过程中压裂混凝土衬砌,在每一个灌浆单元(一个混凝土浇筑段,一般长15m)安设了一组抬动观测装置(图2-7-6)。
天生桥二级水电站1号引水隧洞不良地质段共计1617 m,完成高压水泥灌浆97684m,平均单位注入量131.4kg/m,插入锚杆12840根。
灌浆后经布设5%的检查孔进行压水试验检查,透水率全部小于1Lu;重点加固部位的平均声波波速一般可提高到4500m/s以上,个别洞段在3800m/s以上。
该工程于1992年2月至10月实施,是我国水工隧洞首次进行围岩高压固结灌浆的工程实例,至今已安全运行10年,效果良好。