大坝基岩帷幕灌浆钻孔冲洗及压水试验
帷幕灌浆试验技术方案

帷幕灌浆试验技术方案第1章帷幕灌浆试验的目的1.1 帷幕灌浆试验区段在帷幕轴线上布置2个帷幕灌浆试验孔,孔深与帷幕灌浆孔相同。
进行帷幕灌浆试验。
1.2 帷幕灌浆的目的帷幕灌浆前,进行生产性帷幕灌浆试验,通过帷幕灌浆试验,取得帷幕灌浆技术控制参数,指导下一次序帷幕灌浆施工。
根据设计文件和现行规范要求:帷幕灌浆按照《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T5148-2001)执行。
1.2.1 灌浆浆液(浆材)试验:采用42.5水泥。
水灰比为5:1、3:1、2:1、1:1等4个比级,开灌水灰比为5:1.浆液水灰比以其容重进行控制。
若是灌浆试验资料表明,岩层可灌性好,建议按照规范采用42.5水泥作为灌浆材料。
1.2.2 灌浆压力试验:(1)遵循设计要求,在设计未提出具体指标前,暂按以下方案先进行试验:第一段和第二段灌浆压力为0.05~0.3mpa,上部每增加一段(5.0m左右)压力增加0.05mpa,下部则增加0.1mpa。
(2)每孔第一段灌浆压力,采取分级升压法,压力分级阶段为0.05~0.2(mpa),每级压力的时间为10min左右。
当灌浆量较大或逐渐增大时,暂不升压,并进行分析、判断是否正常,若发现异常则采取降压。
(3)灌浆量正常时,应尽快达到设计压力,要求整个灌浆段的灌浆有较长时间再设计压力下进行。
1.2.3 坝体土体钻孔:坝体土体可采用下述两种工法:①干钻法成孔,即钻坝体土体时,没有循环水或其他的冷却和润滑液,无泵干钻成孔:②泥浆固壁成孔,即用泥浆作冷却和润滑液,起到固壁作用。
1.2.4监理工程师指示的其他试验内容第2章主要施工机械设备使用计划2.1 帷幕灌浆试验主要机械设备第3章帷幕灌浆试验程序和方法3.1 帷幕灌浆试验技术要求(1)工程施工应严格按照国家有关规程、规范、行业标准和《工程建设强制性条文》(水利部分)及设计要求执行(2)帷幕灌浆试验孔沿坝轴线布置。
(3)帷幕灌浆试验施工1)试验孔在设计灌浆孔中选取2个孔进行,灌浆采用水泥浆,基岩帷幕灌浆后应达到q≤10Lu值。
帷幕灌浆施工方案

帷幕灌浆施工方案1. 灌浆试验在开始帷幕灌浆正式施工前,我方进行了灌浆实验以确定灌浆的各项参数。
首先根据技术要求经监理同意在大坝右肩部位设5个灌浆孔,分二序施工,基岩灌浆实验孔分二序施工,具体孔序参照施工孔位图,孔深、孔位均依照施工图实施。
详细工艺流程为:钻孔定位→钻坝体→下入套管→第一段基(2M)岩钻进→第一段压水试验及灌浆→待凝24小时→第二段(5M)基岩钻进→第二段压水试验及灌浆…→末段(不超过7m)压水试验及灌浆→测斜→基岩段封孔→起拔套管→投粘土球逐层捣实封孔。
帷幕灌浆钻具为带沉淀管的岩芯管,末端安装金刚石扩孔器及钻头。
为便于计算孔深,钻杆选用定长的2.5m、1.25m两种型号。
下入钻杆时丝扣涂抹黄油便于拧卸。
造孔以91mm 合金钻头钻进至基岩面,再干钻入基岩50cm,下入φ89mm壁厚5mm浆过程中监测岩层在压力作用下的变形,另外压水试验及灌浆过程分级升压,详细测记在各个压力下的透水率及吸浆率,从而确定了最终灌浆压力。
在坝体灌浆试验中,利用逐级升压试验确定了大坝劈裂压力,通过进行浆液试验,确定了最佳灌浆配合比,并根据试验施工过程,确定了最佳施工方法。
试验结束后,技术人员根据施工记录详细准确地整理了资料,从透水率随孔序递减曲线分析,透水率随孔序递减明显,符合灌浆规律;从灌浆检查孔压水试验结果来看,检查孔各段透水率均降低到3Lu以下,完全满足设计要求,灌浆试验是非常成功的,其确定了灌浆工程施工参数,为灌浆质量提供了前提条件。
2. 基岩灌浆根据灌浆实验结果所确定的参数,我方严格按照技术要求进行了帷幕灌浆施工,详细工艺流程为:钻孔定位→钻坝体→下入套管→基岩全孔钻进→测斜→末段(不超过7m)压水试验及灌浆→自下而上第二段(5M)压水试验及灌浆→自下而上第三段…→接触段(2m)压水试验及灌浆→基岩段封孔→起拔套管→坝体段封孔。
a ) 钻孔我方采用了坝体钻进时泥浆固壁钻进,钻进至基岩后下套管再改为清水钻进,从而避免了冲洗液破坏心墙,对于检查孔、先导孔有取芯要求的灌浆孔,我方采用双管金刚石钻具或绳索取芯钻进,从而达到80%以上的取芯率。
水库大坝基础处理帷幕灌浆技术讲义

③扬水冲洗
将管子下到孔底、上接风管,通入压 缩空气,使内的水和空气混合,由于 混合水体的比重轻,将孔内的水向上 喷出孔外,孔内的碎屑随之喷出孔外。
三.灌浆施工阶段进行的压水试验
目的: 测定围岩吸水性,核定围岩的渗透 性。为灌浆时选取泵量,泵压及浆 液浓度或配方提供依据,同时冲洗 钻孔,检查止浆塞和灌浆管路情况, 并且通过灌浆前后压水试验的对比 来检验灌浆效果。
适用:基础岩石透水严重,吸浆量 大的情况。
②分级升压法
施加方法
先使用最低一级的压力进行灌浆,当吸浆量 减少到一定限度(称为下限)例如 30L/min,则将压力升高一级,此时吸浆 量将会增加。当吸浆量又减少到30L/min 时,再将压力升高一级。如此下去,直至升 高到规定的压力,并在规定的压力下,灌到 符合灌浆结束标准时停止。分级一般以两三 个阶段为好。
大坝心墙砼、过渡层和心墙基座的连接
4.灌浆压力
灌浆压力是保证和控制灌浆质量 提高灌浆经济效益的一个非常重 要的因素。
但是如何能正确地选定灌浆压力, 确非易事。
(1)灌浆压力的选用
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。
(3)浆液浓度使用的两种方式
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。(50年代有的工程曾采用 过这种方式,目前则很少采用)
(4)灌浆过程中浆液浓度的变换
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)灌浆过程中灌浆压力的控制
灌浆压力的控制应当结合受灌岩石的地质条件和渗 透性,灌浆时的吸浆量,以及对浆液稠度的变换等 一般考虑。
坝基化学灌浆试验大纲

坝基化学灌浆试验⼤纲19.4坝基化学灌浆试验⼤纲19.4.1概述本标化学灌浆主要⽤于坝基断层、蚀变带、贯穿上下游节理密集带(有⾼岭⼟充填)的帷幕和固结加强灌浆。
帷幕化学灌浆主要采⽤丙烯酸盐类、丙烯酰胺、聚氨脂类材料进⾏灌注;固结化学灌浆主要采⽤改性环氧树脂类材料进⾏灌注。
19.4.2试验⽬的通过专项试验选定施⼯⼯艺流程、施⼯⽅法、施⼯参数、新型材料和质量控制标准等。
19.4.3试验区的选择根据本标灌浆试验任务书和⼯程建筑物布置和地质条件,选择地质条件与实际灌浆区相似的地段作现场灌浆试验。
19.4.4化学灌浆材料帷幕化学灌浆采⽤丙烯酸盐类、丙烯酰胺、聚氨脂类化学材料,材料的性能应通过室内试验和结合现场实际情况确定。
固结灌浆采⽤改性环氧树脂类化学材料,浆材性能见表19-16。
改性环氧树脂类化学材料性能19.4.5帷幕化灌试验⼀、施⼯顺序帷幕化学灌浆的施⼯顺序,对于多排孔,按先做下游排,后做上游排,再做中间排的顺序施⼯。
同⼀排的灌浆孔,按序逐渐加密的原则进⾏施⼯。
孔序的划分,⼀般应根据地层情况与设计要求确定,尽量避免孔间串浆。
灌浆段长的划分,混凝⼟与基岩接触段不⼤于2m,⼀般岩层采⽤5m,对于断层破碎带或软弱泥化夹层部位,应适当缩短,以2~3m为宜,其原则是根据岩层的裂隙发育程度及破碎情况⽽定。
⼆、钻孔冲洗与压⽔试验⑴钻孔采⽤SGZ-ⅢA型和SGZ-IA型地质钻机配合φ75mm、φ58mm⾦刚⽯钻头回转钻进。
⑵灌浆段阻塞与管路安装灌浆段钻孔完毕后进⾏孔内阻塞,阻塞完成后进⾏灌浆管路及仪器、仪表的安装⼯作。
⑶冲孔灌浆孔在灌浆前进⾏冲洗,以提⾼灌浆效果。
⼀般采⽤压⽔冲洗,对于断层破碎带等特殊孔段可酌情采⽤风⽔联合冲洗或⾼喷冲洗。
⑷压⽔试验灌浆前的压⽔试验在钻孔冲洗后进⾏。
其孔数应根据⼯程实际情况确定。
压⽔试验段长应与灌浆段长相⼀致。
压⽔试验⼀般使⽤单点法,压⽔时间20min,每5min测读⼀次压⼊流量,取最后的流量值作为计算流量,试验结果以Lu(吕容)值表⽰。
大坝基础钻孔与灌浆工程

2.6 孔深要求
终孔孔深不得小于设计图纸、文件规定的深度或监理 工程师指示深度。
2.6 孔深要求
测绳量测孔深时,测绳底端系的铅锤重约500g~1000g, 不宜过轻,应能准确测记孔的深度。
2.7 孔内事故处理
常见的孔内事故有卡钻、烧钻、掉块、塌孔、钻具折 断及灌浆过程中埋射浆管等。
三峡工程帷幕灌浆用水泥采用三台水泥湿磨机串联连 接,逐级磨细,并要求定期调整湿磨机的磨具间隙, 以确保湿磨后的水泥浆液细度达到设计要求。
湿磨机调整就位
1.3 常用设备及仪表检查、率定
灌浆泵性能应与浆液类型、浓度相适应,压水灌浆前 要对灌浆泵进行检查,以保证工作性能稳定。
灌浆泵容许工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍, 排浆量应大于80L/min。
湿磨细水泥浆液不超过2h。 浆液温度应保持在5℃~40℃。
1.4 灌浆材料及浆材
取样浆液 颗粒分析仪
用光学沉降法对湿磨浆液进行检测
1.5 施工工艺流程图
制浆系统就位
施工准备、清理场地
钻机就位、固定、调平 物探孔施工及灌前测试
先导孔施工(帷幕) I、Ⅱ、 Ⅲ序孔施工
灌后物探孔测试 质量检查孔施工 场地清理移交
2.4 钻孔取芯 岩芯顺序自左而右、自上而下列放
2.4 钻孔取芯 岩芯箱自下而上编号存放
2.5 孔斜要求
测斜流程
仪器校验 现场调零 下入探测棒 顶角测读 方位角测读 计算偏距
2.5 孔斜要求
测斜仪常用型号KXP型或JJG型。 测斜值每10m测读一次,并填写相关表格。
钻孔孔底最大允许偏差值表
3.3 制浆
制浆 自制备到用完时间
搅拌设备 搅拌时间 浆液温度
帷幕灌浆施工工艺和检测方法

帷幕灌浆施工方法和工艺帷幕灌浆主要施工方法 1.钻孔与测斜:采用小口径地质回转钻机,金钢石钻头钻孔,开孔前用两点法地锚固定,用角度尺和地质罗盘校正钻机立轴。
第1段灌浆结束后进行孔口管埋设,埋入基岩深度2 m,孔口管采用 73 mm的无缝钢管.钻孔测斜选用KXP-Ⅰ型测斜仪,一般帷幕灌浆主要施工方法1.钻孔与测斜:采用小口径地质回转钻机,金钢石钻头钻孔,开孔前用“两点法”地锚固定,用角度尺和地质罗盘校正钻机立轴。
第1段灌浆结束后进行孔口管埋设,埋入基岩深度2 m,孔口管采用 73 mm的无缝钢管。
钻孔测斜选用KXP—Ⅰ型测斜仪,一般每10 m测1次.2。
钻孔冲洗与简易压水:采用高压水脉动冲洗,冲洗时间不少于30 min,回清水10 min。
灌浆前均进行简易压水试验,压水压力1。
0 MPa.3.制浆与检测:采用集中制浆,分部位供浆,浆液经3台湿磨机串联磨制后送入搅拌桶,外加剂为UNF-5型高效减水剂,掺量7%。
浆液浓度采用标准漏斗粘度计检测,要求漏斗粘度小于30 s;细度主要采用沉降法,用激光粒度仪校核,要求每10 t水泥检测1次.4。
自动记录:灌浆记录全部采用自动记录仪,自动记录仪为长江科学院GJY-Ⅲ型和湖南力合LHGY-2000型。
5.灌浆压力控制:在施工过程中为了避免抬动破坏,建立了注入率与最大灌浆压力的关系。
帷幕灌浆主要技术指标坝基渗控设计采用常规防渗排水与封闭抽排相结合的方案。
1。
孔深与段长:孔深按H≥1/3h+c与深入相对不透水岩体顶板以下5 m控制,同时要求终孔段应满足透水率≤1 Lu、单耗q≤20 kg/m,否则自动加深;灌浆段长第一段2 m,第二段1 m,第三段2 m,以下各段5 m。
2。
灌浆压力:设计灌浆压力按不小于1。
5倍坝前水头考虑,灌浆压力值见下表1:3. 灌浆材料与浆液配比:灌浆材料采用湿磨细水泥,细度要求D97〈40μm,现场按D95<40μm按制。
采用3∶1、2∶1、1∶1、0。
帷幕灌浆试验报告

目录一、灌浆试验的目的和任务 ............................................................................................. - 1 -二、灌浆试验的依据 ........................................................................................................ - 1 -三、地质条件 ................................................................................................................... - 1 -四、孔位布置 ................................................................................................................... - 1 -五、固结灌浆试验施工 .................................................................................................... - 2 -5.1 施工次序 .................................................................................................................... - 2 -5.2施工工艺流程.............................................................................................................. - 2 -5.3固结试验孔各工序施工方法 ....................................................................................... - 3 -5.3.1钻孔.......................................................................................................................... - 3 -5.3.2裂隙冲洗和压水试验................................................................................................ - 3 -5.3.3灌浆.......................................................................................................................... - 4 -六、试验成果分析............................................................................................................ - 5 -6.1试验成果资料分析 ...................................................................................................... - 5 -6.2声波成果资料分析 ...................................................................................................... - 7 -七、试验成果评价............................................................................................................ - 7 -沅水桃源水电站厂房土建及金属结构安装工程帷幕灌浆试验报告一、灌浆试验的目的和任务(1)论证采用帷幕灌浆方法进行坝基处理在技术上的可行性、效果上的可靠性和经济上的合理性。
某混凝土面板堆石坝坝基帷幕灌浆施工技术

《河南水利与南水北调》2023年第6期施工技术作者简介:姜功华(1974.10—),男,高级工程师,主要从事水利水电工程方面工作。
某混凝土面板堆石坝坝基帷幕灌浆施工技术姜功华贵州省水利投资(集团)有限责任公司,贵州贵阳550081摘要:混凝土面板堆石坝坝基帷幕灌浆工程,对水库枢纽防渗安全稳定具有重要的工程意义。
为此,结合某混凝土面板堆石坝大坝坝基帷幕灌浆施工技术实践展开分析研究。
结果表明,了解大坝坝基帷幕灌浆工程概况,明确坝基帷幕灌浆钻孔次序及灌浆法,科学实施帷幕灌浆施工技术(主要包括钻孔、钻孔及裂隙冲洗和压水试验、帷幕灌浆试验内容、灌浆记录与监控、浆液拌制和灌浆施工技术等内容),同时规范处理施工各种特殊情况,加强灌浆物探测试及质量检查,最终确保坝基帷幕灌浆施工技术应用科学规范、施工质量优良。
可为类似水库枢纽工程坝基帷幕灌浆施工提供借鉴参考。
关键词:混凝土面板堆石坝;大坝坝基;帷幕灌浆施工技术中图分类号:TV5文献标识码:A文章编号:1673-8853(2023)06-0065-02Construction Technology of Curtain Grouting for the Foundation of a Concrete FacedRockfill DamJIANG GonghuaGuizhou Water Resources Investment (Group )CO.LTD.,Guiyang 550081,ChinaAbstract:The curtain grouting project for the foundation of a concrete faced rockfill dam has important engineering significance for the safety and stability of anti-seepage in the reservoir hub.Therefore,analysis and research are conducted based on the practical construction technology of curtain grouting for the foundation of a concrete faced rockfill dam.The results indicate that understandingthe overview of the dam foundation curtain grouting project,clarifying the drilling sequence and grouting method of the dam foundation curtain grouting,scientifically implementing the curtain grouting construction technology (mainly including drilling,drilling and crack flushing and water pressure test,curtain grouting test content,grouting records and monitoring,slurry mixing and grouting construction technology,etc.),and standardizing the handling of various special construction situations,strengthening grouting geophysical testing and quality inspection,Ultimately,ensuring the scientific and standardized application of dam foundation curtain grouting constructiontechnology and excellent construction quality.This can provide reference for the curtain grouting construction of dam foundation in similar reservoir hub projects.Key words:concrete face rockfill dam;dam foundation;curtain grouting construction technology 1坝基帷幕灌浆工程概况大坝坝基帷幕灌浆为孔距2m 单排孔帷幕,帷幕线总长约550m ,灌浆孔遇趾板伸缩缝可适当调整孔位,灌浆孔与缝的最小距离0.50m ,防渗底界以岩石透水率3Lu 控制,且深入微风化岩体15~25m 联合控制,地质不良部位,可增设一排加强孔,同时将孔距减少为1.50m 。
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第七章基岩帷幕灌浆钻孔冲洗及压水试验第一节钻进一、钻孔方法灌浆帷幕的钻孔是实现帷幕灌浆的先决条件,只有通过特设的钻孔,才能进行帷幕灌浆。
基岩中采用回转式钻机,主要有硬质合金钻进,钻粒钻进和金刚石钻进三种,可根据岩石的硬度、完整性和可钻性的情况而选用。
在较软的、可钻性为6—7级以下的岩石中,多采用硬质合金钻进;在7级以上的坚硬岩石中,多采用钻粒钻进;在石质坚硬且较完整的岩石中,应尽可能地采用金刚石钻进。
近期经常采用的是金刚石或硬质合金钻头钻进,而钻粒钻进方法已很少被采用了。
金刚石钻进,不仅岩粉少,而且钻进效率和岩芯采用率均较高,钻孔孔间也容易得到保证。
2001年制定的水泥灌浆施工技术规范中规定:帷幕灌浆孔也可采用冲击或冲击回转式钻机钻进。
当采用这种方法钻进时,应加强钻孔和裂缝的冲洗。
钻孔的孔径,随着钻孔类别,钻进方法,钻孔深度和岩石情况而定。
灌浆孔的孔径,一般多为59mm或75mm,在保证灌浆质量的前提下,一般宜优先选用小口径钻孔,但不得小于46mm。
检查孔的孔径要稍大一些,一般可为75mm或91mm。
二、钻扎方向帷幕灌桨钻孔的方向宜根据岩层构造、裂隙角度和施工条件而定。
最有利的钻孔方向是与裂隙面或岩层面垂直,这样,同样深的钻孔可以穿过较多的裂隙或岩层面,能节省钻孔数量,灌浆效果也好。
但钻斜孔施工比较困难,钻孔深度超过50m时,孔向易于“上飘”,诸多斜孔的方位角和倾角保持一致也较困难。
所以,在没有特定要求,或不影响灌浆质量和不道多地增加钻孔工作量的情况下,为便于钻进和灌浆施工,帷幕钻孔宜采用铅直孔。
钻孔时,应按照设计的孔向钻进。
如果设计的是铅直孔,就按铅直方向钻进;如果设计的是斜孔,就要按照规定的倾斜度和方位角钻进,并保证钻孔偏斜率不超过允许值,这样,在灌浆之后,才有可能联结成帷幕,起到防渗作用。
三、钻孔偏斜率的允许值铅直孔的偏斜率就是孔底的偏距与铅直孔孔深之比,也就是钻孔钻完后,其水平投影之长与其立面投影之长的比值,常用百分数表示,见图7-1。
钻孔经测斜后,测得偏斜角θ值,则d =L 1sin θ。
钻孔偏斜率的计算公式为:δ= 、即δ=tg θ (7.1)式中 d ——实钻钻孔的水平投影长度,亦即孔底偏距,也可称偏差;L ——实钻钻孔的立面投影长度; L 1——实钻钻孔的长度。
对于铅直孔偏斜率允许值的考虑,原则上要求应为:两相邻钻孔底端的最大偏距不应超过两孔孔距的50%,以保证两相邻钻孔在最不利的条件下,其底部也不会相交。
按照这个要求,当钻孔愈深或孔距愈小时,则偏斜率允许值也就愈小,钻孔难度愈大,在这样条件下,也就愈需采取多种措施,更要精心地操作。
一般情况下,钻孔愈探,愈易偏斜,所以铅直孔偏斜率先许值的规定,多依钻孔深度而定。
2001年制定的水泥灌浆施工技术规范DL/T5148-2001对于钻孔偏斜率的规定中考虑了帷幕排数因素,见表7-1。
表7-1 帷幕灌浆孔孔底允许偏差 (单位:m )注:①深孔钻进,孔深20m 以内,孔向应尽量保证铅直,偏斜率小于1%。
②孔深大于0m 时,孔底最大允许偏差可根据工程实际情况确定,全孔偏斜率不宜大于2.5%。
帷幕钻孔为斜孔时,掌握钻孔方向更难,除偏斜率外,还有对方位角的要求,因此,需采取相应的有效措施,在钻进中更要细心操作,对斜孔的允许偏斜程度,DL/T5148-2001灌浆规范规定: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7-1中的规定适当放宽,但方位角的偏差值水应大于5°。
总之,钻孔偏斜程度是个重要的问题,它直接影响帷幕质量,应引起高度重视。
特别是深孔,对其偏斜率允许值的规定更要慎重,既要能保证灌浆帷幕质量,又要结合工程的实际情况与施工的具体条件,故需经多方面研究考虑后才可确定。
与此同时,应该制定保证钻孔方向偏差不超出允许值的有效的专门措施,以利钻孔工作。
四、孔斜的观测 1.钻孔测斜的作用(1)了解孔斜情况,便于及时纠正。
在帐幕的钻孔过程中,应通过测斜,随时了解钻孔偏斜的情况。
如果钻孔偏斜超过了允许范围,应分析其偏斜的原因,采取相应的措施,及时纠正,使以后的钻孔能依照设计的钻孔方向钻进,以保证钻孔最终偏斜率不超出允许值范围。
如果钻孔初始就发生过度的倾斜且难以纠正时,可稍移孔位另开新孔,以保证帷幕质量。
(2)了解各帷幕灌浆孔实钻情况,便于分析帷幕质量。
如果帷幕灌浆孔相互近似平行成排,则灌浆后比较容易相联成幕,防渗效果也好。
如果各灌浆孔偏斜情况严重,且偏斜角度不同,偏斜方向亦异,灌浆后,可能呈现为不同方向的dL“水泥桩柱”,这样就难以保证帷幕的连续性、完整性和密实性,因而将会降低防渗效果。
钻孔下部偏斜边大,钻孔间距即大,由钻孔中灌注的浆液,其有效的扩散范围未能相互搭接,有时会遗留小块未经灌到的空白区,一般通称其为“天窗”,形成漏水通路,对帷幕防渗作用不利。
所以,在帷幕灌浆完成后,通过整理出的“帷幕灌浆孔测斜成果图”等资料,可以有助于分析帷幕质量。
(3)由各孔测斜的成果,可以比较准确地算出两个钻孔在任何高程部位相互之间的真实距离,供计算其他一些数据之用。
例如,使用物标法,利用几个钻孔测定岩石不同深处处水平向弹性波速时,即需使用这个数值。
孔距如有误差,即影响弹性波速计算值的准确性,两孔的间距愈短,影响愈大。
2.对钻孔测斜的要求每个帷幕灌浆孔最好是都能自上而下分段测定孔斜,随时发现问题,及时纠正。
测斜段的长度根据具体情况而定,一般多为5~10m 。
例如新安江、富春江、湖南镇等大坝的雄幕灌浆孔都是在钻进过程中自上而下地分段做了测斜;在陈村大坝维幕补强处理工程守还具体规定;孔深20m 以上,每5m 段长测斜一次;孔深20m 以下,每10m 段长测斜一次。
有些工程,在整个钻孔完成后,再分段进行测斜,这样得出的测斜资料,只能供分析帷幕灌浆质量和计算不同高程处两钻孔真实间距之用,而不能起到在钻进过程中随时发现问题,及时纠偏的作用。
为了奠定能按设计孔向钻进的基础,孔口段的测斜是极为重要的;对于深孔尤应重视这一工作。
如发现孔口段已偏斜,应及时纠正,否则势必严重地影响以后的钻进工作。
有的钻孔为了保证孔向,特埋设较长的孔口管,因此在埋设孔口管时一定要测量准确,务必使其方向与设计的钻孔方向一致。
3.测量孔斜的方法 (1)人工测斜法灯光目测法:把灯光光源下入孔内,利用灯光在欲测段内所居的中心位置与测线在孔 口的位置之间的关系而测定孔斜及方位角,这种 测量孔斜的方法就是灯光目测法,见图7-2。
例如欲测L 深处的孔斜,用线绳系住灯光下 入孔内,调整测线在孔口的位置,使灯光保持在 该深处钻孔断面的中心位置。
根据测线在孔口的 位置,就可以计算出孔斜和方位角。
C 是半径为r 的孔口中心,A 是测线通过孔口 的位置,CA =d 表示偏距。
α是实钻钻孔水平投影 的方位角。
d 和α可在孔口直接量出。
θ= arctg式中 θ——偏斜角,以度表示;δ——偏斜率,以百分数表示。
灯光日测法是一种操作方便、设备简单、测斜成果得出最快而又较准确的测斜方法,常用以校验孔口管或用于钻孔上部孔段的测斜。
灯光日测法的使用条件是:①设计的钻孔是铅直孔;②钻孔偏距不超过钻孔半径;dL③测斜时,孔内须保持无水。
使用的灯光光源,可以是手电筒,也可以是不高于24V 的外带护丝罩的低压电灯泡。
(2)测斜仪测斜法使用专用的测斜仪器下入孔内进行测斜,不论是铅直孔或是斜孔,孔内是否有地下水均能进行测斜工作。
常用的测斜仪有下列几种:1)JJX ·3型井斜仪(或JJX ·2型):用于无磁性干扰、直径65mm 以上的钻孔中,测量孔身倾斜的方位角和顶角。
方位角刻度每分格为5°。
在顶角2°时,即能测量方位角。
其测量误差不大于±4°在顶角大于5°时,方位角测量误差不大于±3°。
顶角测程为0°~50°,每分格为30′,其测量误差不大于±30′。
2)KXP-1型轻便测斜仪 用于直径大于46mm 的非磁性钻孔内作连续多点的测量其顶角和方位角。
代器利用磁针定向,采用非电量电测法通过三芯电缆在地面读数。
顶角测量范围:0°~50°,测量误差≤±30′。
方位角测量范围:4°~356°,测量误差≤±4°。
3)JXY ·2型罗盘测斜仪,用于无磁性干扰、直径80mm 以上的钻孔中,测量孔身倾斜的顶角和方位角。
方位角刻度每分格为2°,在顶角4°以上时,测量误差±4°。
顶角刻度每分格为2°,测程为0°~60°,测量误差范围,在0°~30°之间时,不超过±1°;在30°以上,不超过±2°。
4)JJL 型阶螺测斜仪:用于地磁场强力异常及有套管的孔段,测量钻孔的顶角和方位角。
全套仪器包括操纵台、稳压器、交流器、三脚架、仪器本体等五个部分。
测量范围:顶角2°~30°,方位角0°~360°。
测量精度:顶角误差±30′、方位角误差±5°。
5)DUZ 型多点照像测斜仪 重约36kg ,用于直径46mm 以上的钻孔。
测量范围:顶角0°~120°,方位角0°~360°。
测量精度:顶角±0.2°,方位角±0.5°。
相对来讲,这种代器测试精度高。
钻孔测斜仪器种类较多,可根据工程实际需要选用。
五、钻孔偏斜率的计算钻孔为铅直孔的连续分段测斜成果,见图7.1-3。
孔料的计算方法,见表7.1-2。
经过孔斜测量,得出各段的l 、θ和α后,即可计算钻子L 的偏斜率和其他数据。
钻孔偏距:()()22cos sin sin sin αθαθL L d +=∑ (7.2)图7-3 钻孔偏斜的水平投影与立面投影示意图l 1、l 2、l 3—各侧斜段的钻孔长度;θ1、θ2、θ3—各测斜段钻孔的偏斜角;α1、α2、α3—各测斜段钻孔水平投影的方位角;d —钻孔孔底偏距;L —钻孔的立面投影长度 表7-2 孔 斜 计 算 表钻孔立面投影长度:L=Σl cos θ (7.3)钻孔偏斜的方位角:(7.4)钻孔偏斜率: δ= (7.5)钻孔的偏斜角:(7.6)举例:某孔设计为直孔,孔深30m ,自上而下每钻深5m 测斜一次,共测六段,各段的倾斜角分别为0°30′、0°40′、0°50′、1°15′、1°35′、1°45′;各段的水平投影方位角分别为20°、40°、25°、15°、5°、10°,求该孔的偏斜率、偏距、偏斜角和方位角。