普宁市上三坑水库扩建工程大坝劈裂灌浆试验施工方案

普宁市上三坑水库扩建工程普宁市上三坑水库扩建工程 大坝劈裂灌浆试验施工方案大坝劈裂灌浆试验施工方案 工程名称 工程名称 普宁市上三坑水库扩建工程普宁市上三坑水库扩建工程 工程地点 工程地点 普宁市大南山镇三坑村普宁市大南山镇三坑村 施工单位 施工单位 广东水电二局股份有限公司广东水电二局股份有限公司 编制单位 编制单位 广东水电二局股份有限公司广东水电二局股份有限公司 普宁市上三坑水库扩建工程项目经理部普宁市上三坑水库扩建工程项目经理部 编制人 编制人 覃辉煌覃辉煌 编制日期 编制日期 20102010 年年 8 8 月月 1818 日日 审批负责人 审批负责人 刘锡余刘锡余 审批日期 审批日期 20102010 年年 8 8 月月 2020 日日 第 1 页 目目 录录 第一章第一章 工程概况工程概况 3 1 1 工程概述 3 1 2 工程地质 3 1 3 劈裂灌浆范围及要求 4 1 4 劈裂灌浆设计指标 4 第二章第二章 劈裂灌浆试验区的选择与布置劈裂灌浆试验区的选择与布置 5 第三章第三章 劈裂灌浆试验的目的劈裂灌浆试验的目的 6 第四章第四章 拟完成的试验工程量拟完成的试验工程量 7 第五章第五章 劈裂灌浆试验劈裂灌浆试验 7 5 1 试验依据 7 5 2 灌浆试验进度安排 7 5 3 灌浆试验人员及机械配置 8 5 3 1主要施工机械表主要施工机械表 8 5 3 2劳动力组合劳动力组合 8 5 4 施工总体布置 9 5 4 1施工用水施工用水 9 5 4 2施工用电施工用电 9 5 4 3施工场地施工场地 9 5 5 劈裂灌浆试验施工工艺流程 9 5 6 劈裂灌浆施工方法 10 5 6 1布孔 造孔及钻孔保护布孔 造孔及钻孔保护 10 5 6 2安放护壁管安放护壁管 10 5 6 3清孔清孔 10 5 6 4制浆制浆 11 5 6 5灌浆灌浆 11 第 2 页 5 6 6结束标准结束标准 14 5 6 7封孔封孔 14 5 7 灌浆观测 14 5 7 1目的和要求目的和要求 14 5 7 2坝体变形观测坝体变形观测 14 5 7 3渗流观测渗流观测 15 5 7 4灌浆压力和灌浆量观测灌浆压力和灌浆量观测 15 5 7 5裂缝和冒浆观测裂缝和冒浆观测 15 5 7 6其它观测其它观测 15 5 8 施工中经常出现的问题及处理方法 16 5 8 1裂缝处理裂缝处理 16 5 8 2冒浆处理冒浆处理 16 5 8 3串浆处理串浆处理 16 5 8 4塌坑处理塌坑处理 17 5 8 5隆起处理隆起处理 17 5 8 6机械故障处理机械故障处理 17 5 8 7其它问题的处理其它问题的处理 17 5 9 灌浆质量检查和验收 17 5 9 1质量检查质量检查 17 5 9 2验收验收 18 第六章第六章 劈裂灌浆质量保证措施劈裂灌浆质量保证措施 18 第 3 页 第一章第一章 工程概工程概况况 1 1 工程概述工程概述 普宁市上三坑水库扩建工程大坝劈裂灌浆工程为沿加固加高后的大坝轴线 利用劈裂灌浆孔对坝体进行劈裂灌浆 劈裂灌浆的主要作用是利用最小主应力 面和大坝轴线方向一致的规律 根据土体水力劈裂的原理 顺大坝轴线方向布 孔 在灌浆压力下以适宜的泥浆液为能量载体 有控制地劈裂坝体 将与浆脉 连通的所有裂缝 空洞 空隙等隐患用泥浆充填密实 同时浆压将筑坝土压密 最终在坝内顺大坝轴线方向形成密实 垂直 连续 有一定厚度的浆液防渗固 结体 从而达到防渗加固的目的 劈裂灌浆孔位于新坝轴线上 沿坝轴线坝 0 074 0 坝 0 406 0 呈梅花状布 置二排灌浆孔 排距 2 0m 孔距 4 0m 主要工程量包括 劈裂灌浆 5929 1m 1 2 工程地质工程地质 水库坝址位于库盆峡谷口 原水库坝轴线下移 两岸山顶高程分别为 282 5m 217 7m 具有将正常蓄水位从 171m 抬高到 179 5m 的地形 坝址出露 地层主要为上侏罗统兜岭群上段 J3dlb 岩层 第四系 Q 坡洪积层 坝址区未发现大的断层通过 主要为小断层及裂隙 多由断层角砾岩组成 胶结较好 各断层走向与坝轴线交角较大 40 85 断层倾角较陡 60 85 水库运行 20 多年来 未发现水库有较大渗漏 因此 库水沿断 层破碎带向库外产生渗漏的可能性不大 断层对坝基抗滑稳定性影响亦不大 左坝头山体雄厚 并且没有大的断层通过 根据勘探资料 左坝肩 ZK1 钻 孔 孔口高程 185 86m 地下水位为 182 33m 2003 年 1 月 11 日观测 地下 水位高于正常蓄水位高程 179 5m 发生绕坝渗漏的可能性不大 右坝头相对单 薄 经过长观孔近 20 天的观测 钻孔最低水位为 198 42m 高于大坝加高后水 库的正常高蓄水位 179 5m 初步分析右坝头发生绕坝渗漏的可能性也不大 但 观测时间较短 建议加强观测 至少一个水文年 根据长期观资料分析与库水 的关系 再研究处理的必要性 第 4 页 坝基为全 弱风化英安斑岩 全风化带底板高程 112 99 141 88m 该带渗 透系数为 3 74 10 5cm s 为弱透水 强风化带下限分布高程 118 38 140 36m 该带局部漏水 透水率为 1 16 12 1Lu 属中 弱透水 弱 风化带上部透水率较大 一般为 5 21 11 07Lu 局部漏水 呈中 弱透水 下 部透水率平均为 2 37Lu 属弱透水 建议对坝基进行帷幕灌浆 坝身填土均一性较差 局部夹有强风化岩碎块 粘塑性一般 较好 填土 总体上呈可塑 硬塑 稍压实 压实状 但局部欠压实 饱和快剪强度 C 19 2kPa 27 7 三轴固结不排水剪 平均值 Ccu 15 1 kPa cu 24 7 C cu 12 8 kPa cu 29 3 k 8 80 10 4cm s 建议 对坝体进行劈裂灌浆 1 3 劈裂灌浆范围及要求劈裂灌浆范围及要求 普宁市上三坑水库扩建工程大坝劈裂灌浆工程为沿加固加高后的大坝轴线 对坝体进行劈裂灌浆 劈裂灌浆的主要作用是利用最小主应力面和大坝轴线方 向一致的规律 根据土体水力劈裂的原理 顺大坝轴线方向布孔 在灌浆压力 下以适宜的泥浆液为能量载体 有控制地劈裂坝体 将与浆脉连通的所有裂缝 空洞 空隙等隐患用泥浆充填密实 同时浆压将筑坝土压密 最终在坝内顺大 坝轴线方向形成密实 垂直 连续 有一定厚度的浆液防渗固结体 从而达到 防渗加固的目的 1 4 劈裂灌浆设计指标劈裂灌浆设计指标 1 采用 全孔护壁 孔底灌注 的施工方法 2 劈裂灌浆呈梅花状布置灌浆孔 孔距 4 0m 双排孔距 2m 劈裂灌浆由 175 0 至强风化上线 3 注浆开始 先送稀浆 泥浆容重控制在 1 3t m3 孔口压力下降后 坝 体被劈开 泥浆容重再提高到 1 6t m3以上 4 每个注浆孔都要进行几次灌浆 第一次注浆量一般为 0 4 0 5m3 m 其 它各次复灌为 0 2 0 3m3 m 终灌后平均灌浆量为 1 2 1 7m3 m 第 5 页 5 单排劈裂灌浆形成的浆脉凝结体厚度 10cm 分两序布孔 第一序孔 间距 8m 第二序孔间距 4m 两排孔间距 2m 梅花形布孔 灌浆顺序为先灌上 游一排孔 后灌下游一排孔 6 浆脉凝结体技术指标 浆脉 28d 抗压强度 1 0MPa 渗透系数 1 10 7cm s 7 灌浆用土料 以粉质壤土为好 土料选择应满足塑性指数 8 15 粘粒 含量 30 50 粉粒含量 30 50 砂粒含量 10 30 有机质含量小于 2 可溶盐小于 8 8 每孔复灌不少于 5 次 每孔每次灌浆停灌时间不少于 3d 每次灌浆两 坝肩水平位移不大于 2cm 当发现该孔所处坝段的水平位移较大时 停灌时间 延长 5 10d 9 灌浆压力控制 本工程钻孔起裂压力估算最大不超过 0 20MPa 灌浆压 力由试验确定 偶尔超过设计压力采取停灌或灌稀浆等措施 使压力降下来 出现无压或者负压时 应立即停灌 查明坝体位移是否过大 坝体边坡是否稳 定安全以后 方可继续灌浆 这时可增加单位灌浆量 灌稠泥浆 10 坝顶出现冒浆时 在灌浆初期 处理后再灌 后期冒浆则停灌 1 3d 后 再灌 坝坡出现冒浆要进行处理并灌稠泥浆 停灌 1 2d 后再灌 11 终孔标准需同时满足以下条件 A 每孔复灌次数大于 5 次 B 坝顶 纵向裂缝反复冒浆 C 每延米吃浆量达到设计要求 D 灌浆压力普遍有所增 大 12 封孔措施 每孔达到终孔标准后 拔出注浆管 孔口用土堆成 浆盆 反复充填稠浆 最后回填夯实 13 以上灌浆质量控制要求为建议措施 最终的质量控制要求依据现场试 验 其它技术要求详见 土坝坝体灌浆技术规范 SD266 88 及 水工建筑物水 泥灌浆施工技术规范 SL62 94 的规定 第二章第二章劈裂灌浆试验区的选择与布置劈裂灌浆试验区的选择与布置 一般土坝坝体劈裂灌浆可以处理以下问题 1 土坝坝体碾压不实 密实度普遍较差 达不到设计要求 第 6 页 2 土坝坝体内有渗漏通道 软弱层 坝后坡浸润线出逸点过高 发生泅湿 现象或渗透破坏 管涌 流土 现象 3 土坝坝体由于不均匀沉陷而产生的裂缝 不包括滑坡裂缝 4 土坝分段分层施工 质量差有夹砂层的结合部位容易产生渗水及易水力 劈裂的情况 5 坝体和其它建筑物 如放水洞 闸墙 结合不好 存在空隙和接触冲刷 6 坝体内存在生物洞穴 如蚁穴 鼠洞 獾洞及腐烂树根等 劈裂灌浆试验区的选择本着有代表性 对坝体劈裂灌浆施工具有指导性的 原则 根据裂缝 洞穴等隐患的分布情况 结合劈裂灌浆施工的单元划分情况 选择劈裂灌浆孔段长 30 0m 的部位 劈裂灌浆孔段长 40 0m 的部位 劈裂灌 浆孔段长 50 0m 的部位和劈裂灌浆孔段长 60 0m 的部位 共选择 6 个试验孔 作为劈裂灌浆的试验孔 其中检查孔 2 个 孔号分别为 P 1 34 P 1 60 灌浆试验形成的浆体帷幕作为永久帷幕的一部分 劈裂灌浆由 175 0 至强风 化上线 浆脉凝结体技术指标 浆脉 28d 抗压强度 1 0MPa 渗透系数 1 10 7cm s 试验孔孔位布置具体见大坝劈裂灌浆试验孔孔位特性表 劈裂灌浆试验孔孔位特性表劈裂灌浆试验孔孔位特性表 段次 自下而上 段长 10 0m 桩号孔号孔序 劈裂灌浆 孔深 m 1 段2 段3 段4 段5 段6 段 单元号 0 110 0P 1 10 31 9 02 单元 0 166 0P 1 24 41 94 03 单元 0 206 0P 1 34 51 45 04 单元 0 262 0P 1 48 46 66 05 单元 0 310 0P 1 60 41 29 06 单元 0 362 0P 1 73 19 14 07 单元 合合 计计232 4232 4 第三章第三章 劈裂灌浆试验的目的劈裂灌浆试验的目的 根据设计要求和本劈裂灌浆防渗工程有代表性地质的地层进行试验 开挖 检查以便直接观察情况 测定灌浆厚度 有关技术要求分别参照 水利水电工 第 7 页 程钻孔试验规程 执行 本次试验的主要目的如下 1 确定起初劈裂压力 P 2 确定裂缝扩展压力 Pc 3 确定最大控制注浆压力 Pmax 4 确定注浆量 Q 5 验证劈裂灌浆施工主要技术参数 包括注浆深度 布孔方式 段长等 以达到指导整个水库坝体劈裂灌浆施工的目的 第四章第四章 拟完成的试验工程量拟完成的试验工程量 本次劈裂灌浆试验拟完成的试验工程量如下表 工程项目 名 称 孔数 个 灌段长 m 灌段数 段 劈裂孔 6 232 429 检查孔 2 92 711 第五章第五章 劈裂灌浆试验劈裂灌浆试验 5 1 试验依据试验依据 1 普宁市上三坑水库扩建工程施工组织设计 2 普宁市上三坑水库扩建工程大坝劈裂灌浆工程施工技术方案 3 土坝坝体灌浆技术规范 SD 266 88 4 帷幕及劈裂灌浆布置图 5 2 灌浆试验进度安排灌浆试验进度安排 本次劈裂灌浆试验孔的清孔 灌浆需 20 天 试验孔质量检查在灌浆完 成 14 天后进行 总计历时 34 天 第 8 页 5 3 灌浆试验人员及机械配置灌浆试验人员及机械配置 5 3 15 3 1 主要施工机械表主要施工机械表 根据施工进度安排 投入本次试验施工的主要施工机械设备详见下表 劈裂灌浆工程投入的主要施工机械设备明细表 序号设备名称规格型号单位数量备注 1 地质钻XY 300台2 2 地质钻2PC 200台1 3 地质钻HT 150台2 4 地质钻HT 100台1 5 地质钻HGY 200C台1 6 卧式灌浆机WJ100台2 7泥浆泵80 10台3 8泥浆泵BW 150台2 9 潜水泵60 米台2 10 电焊机28kw台1 11 空压机12m3台1 12 各种仪表 比重计 个若干 13 柴油发电机12 kW台1 14 测斜仪KXP 1 台1 5 3 25 3 2 劳动力组合劳动力组合 根据施工进度安排 投入本次试验施工的主要施工人员详见下表 施工人员配置表 序号 工种职责人数备注 1 负责人技术 质量 安全3 2 技术工人钻孔 灌浆28 3 测量员测量定位1 4 资料员资料整理2 共计 34 第 9 页 5 4 施工总体布置施工总体布置 5 4 15 4 1 施工用水施工用水 施工用水从水库利用水泵 胶管将施工用水送至工作面 5 4 25 4 2 施工用电施工用电 施工用电利用现场 35KV 变压器供电 5 4 35 4 3 施工场地施工场地 本次灌浆试验的施工场地在主坝坝顶 0 074 0 0 406 0 土方填筑面上进行 5 5 劈裂灌浆试验施工工艺流程劈裂灌浆试验施工工艺流程 劈裂灌浆施工工艺流程如下图 接管灌浆 制 浆 合格 合格 送 料 验 收 供 水 坝 体 变 形 观 测 灌 浆 量 压 力 控 制 每孔不少于 5 次以上 封 孔 工作面清理 结 束 初 灌 满足 要求 复灌 终 灌 安装灌浆导管安装灌浆导管 造 孔 布 孔 检 测 满 足 设 计 要 求 劈裂灌浆施工工艺流程图劈裂灌浆施工工艺流程图 第 10 页 5 6 劈裂灌浆施工方法劈裂灌浆施工方法 5 6 15 6 1 布孔 造孔及钻孔保护布孔 造孔及钻孔保护 本合同工程劈裂灌浆是在坝基帷幕灌浆施工完成后 利用帷幕灌浆孔对坝 体进行劈裂灌浆 因此帷幕灌浆施工过程中应对已完成的灌浆孔和在灌的灌浆 孔要采取一定的保护措施 孔口应进行堵盖 妥加保护 劈裂灌浆孔孔位应根据设计图纸统一编号 造孔应保证垂直 倾斜度不大于 2 孔深应大于隐患深度 1 2m 5 6 25 6 2 安放护壁管安放护壁管 由于本工程劈裂灌浆孔孔深达 60m 每孔劈裂灌浆宜分段进行 每段长度灌 浆 10 0m 以保证坝体劈裂灌浆效果和坝体劈裂过程中的稳定 劈裂灌浆是在坝基帷幕灌浆施工完成后 利用帷幕灌浆孔对坝体进行劈裂 灌浆 因此帷幕灌浆造孔一律采用干钻法 如干钻有困难时 改用湿钻 严禁 使用清水循环钻进 以防产生坝体的水力劈裂和大量水分注入坝体 影响灌浆 质量和大坝运行安全 自上而下造孔时 边钻孔 边安放钢套管护壁 以防塌 孔或孔内返浆 使坝的顶部注浆压力由孔口管承担 避免地层表面劈裂 使灌 注浆液在地层内始终处于封闭状态 因而可施加较大的注浆压力 促使浆液析 水固结 当孔口压力消失后 地层所产生的回弹压力较大 有利于提高浆液的 固结速率和浆体固结的密实度 同时防止坝体 坝顶不致过早劈裂 保证灌浆 效果 护壁管为 DN100 的无缝钢管 每节长度 5 0 m 造孔钻头直径与护壁管直 径一致 下管方法 悬吊起护壁管放入孔内 在上一节护壁管上部管口距离地 面 1 0m 时 安装下一节护壁管 每节护壁管之间的联结通过丝扣连接 护壁管 一直下至劈裂灌浆孔孔底 最后一节护壁管安放时在上管口离地 1 0 m 时用布 缠绕护壁管 徐徐落下 离地 0 3 m 时 再用布条二次封堵孔口并填土夯实 防止浆液从孔口冒浆 或在护壁孔口管周边回填粘性土并夯压密实 必要时可 回填塑性混凝土 上述封孔方法在施工中效果较好 第 11 页 5 6 35 6 3 清孔清孔 帷幕灌浆单元施工完成后 根据劈裂灌浆 坝体分段 双排布孔 分序钻 灌 分段灌浆 孔底注浆 分段全孔灌注 综合控制 少灌多复 的原则 劈 裂灌浆清孔工作宜自下而上分段进行 段长不超过 10 0m 清孔前必须将钢套 管提离劈裂灌浆土壁面 每次提升钢套管高度不超过 10 0m 为了使灌浆能在裂缝内顺利流通 以便充分地填充每一处裂缝 洞穴等隐 患 灌浆前均要进行清孔 包括复灌 清孔时用灌浆管接上比护壁管管径小的镀锌管 插进护壁管内用稀浆或风 水联合 从孔底向孔外冲洗的方法进行冲洗 冲洗时注意冲洗水压和时间 对 回水达不到澄清要求的孔段应继续进行冲洗以保证灌浆能顺利进行 清孔使灌 浆孔有吃浆反映时 再接好导浆管装上压力表 流量计进行灌浆 当遇上孔底 严重堵塞时要重新清孔 以便浆液能顺利流通 5 6 45 6 4 制浆制浆 采用搅拌机湿法制浆 把土料投放到制浆机里按设计要求加水制浆 浆液 送至筛网过滤 随时测定泥浆密度 浆液比重为 1 30 开始采用稀浆灌注 待 坝体被劈裂后 改用浓浆 浆液经测定达到设计要求后输送到灌浆机进行灌浆 浆液不合格时重新调配制浆 制浆形成的废料运至弃渣场堆放 保持工作面清 洁 5 6 55 6 5 灌浆灌浆 灌浆原则是 稀浆开始 浓浆灌注 分序分段灌浆 先疏后密 少灌多复 控制浆量 施工时要将注浆管下到该段孔底部 0 5 1 0m 处 启动灌浆泵泥浆 由射浆管喷出 浆液劈裂坝体始于注管底部 沿小主应力作用面 逐渐向上发 展 孔底注浆可施加较大压力 使坝体内部劈开 把较多的泥浆压入坝体 产 生挤压变形 待停灌后 坝体产生回弹 有利于提高坝体和浆脉的密度 分段 全孔灌注 浆液从注浆管底部涌出 自下而上 从压力大处向压力小处 从坝 体质量好部分向质量差部分 从已充填部分向未充填的部分 从裂缝中间向边 缘流动和充填 要求每次灌浆后 要及时提升注浆管 以免孔底堵塞和孔口冒 浆 灌 1 2 次后 注浆管可提升 1 2m 1 灌浆施工 第 12 页 主坝劈裂灌浆采用 全孔护壁 孔底灌注 的施工方法 可使孔内浆液由 孔底反向全孔 处于半循环状态 劈裂灌浆是孔底先被劈裂裂缝向上发展 从 而达到加固坝体的作用 充填灌浆是由孔底向上发展 对全孔孔壁土体裂隙 隐患进行充填 从而加固坝体 所谓劈裂式 即在套管顶部加回浆管 当孔口压力过高时 从回浆管回浆 以加快浆液的流动性 减少和避免固形物在灌浆管中沉淀 灌浆流程见图 1 浆液由泥浆泵通过注浆管压入孔内 排气完毕后 关闭阀门 向孔内注浆 直至坝体劈裂冒浆 注浆装置如图 2 所示 分序分次灌浆 先对第一序孔轮灌 采用 少灌多复 的方法 待第一序孔 灌浆结束后 再进行二序孔 分序分次灌浆能使灌入坝体中的泥浆得以尽快析 水固结 强度及时提高 同时 能迅速消除灌浆引起坝体中局部升高的孔隙水 压力 保证大坝施工期的安全 并能促使灌入坝体内的泥浆粘粒向两侧移动 使粘粒在坝体与泥浆交接处进行定向排列 形成一层防渗性能很强的泥浆层 2 泥浆比重控制 注浆开始 先送稀浆 泥浆容重控制在 1 3t m3 孔 口压力下降后 坝体被劈开 泥浆容重再提高到 1 6t m3 以上 泥浆比重采用比 重计测量 第 13 页 3 时间间隔 每孔复灌不少于 5 次 每孔每次灌浆停灌时间不少于 3d 每次灌浆两坝肩水平位移不大于 2cm 并在灌后能基本闭合 当发现该孔 所处坝段的水平位移较大时 停灌时间延长 5 10d 坝顶出现冒浆时 在灌浆初期 处理后再灌 后期冒浆则停灌 1 3d 后再灌 坝坡出现冒浆要进行处理并灌稠泥浆 停灌 1 2d 后再灌 4 灌浆压力控制 灌浆压力是保证灌浆质量的关键 压力过大会对坝体 的稳定不利 过低则会降低灌浆效果 达不到预期目的 控制灌浆压力以 内 劈 外不劈 为原则 本工程钻孔起裂压力估算最大不超过 0 20MPa 灌浆压 力由试验确定 以坝体劈裂冒浆为原则 偶尔超过设计压力采取停灌或灌稀浆 等措施 使压力降下来 出现无压或者负压时 应立即停灌 查明坝体位移是 否过大 坝体边坡是否稳定安全以后 方可继续灌浆 这时可增加单位灌浆量 灌稠泥浆 土坝灌注粘土浆时 灌浆压力参照 土坝坝体灌浆技术规范 劈裂灌浆的 有关要求进行设计控制 并根据现场试验所测得的参数 确定各孔的灌浆压力 根据以往同类工程施工经验 劈裂灌浆不同孔深段灌浆压力参考值如下表 孔深 m 1010 1515 20 20 2525 3030 35 灌浆压力 Mpa 0 1 0 150 15 0 250 25 0 350 35 0 450 45 0 550 55 0 65 孔深 m 35 4040 4545 5050 5555 6060 65 灌浆压力 Mpa 0 65 0 750 75 0 850 85 0 950 95 1 051 05 1 151 15 1 25 灌浆时压力由小逐渐加大 达到设计压力时持续灌浆 5 分钟 如仍不出现 劈裂 加大注浆压力 直至坝体劈裂 裂缝出现后 为了延长劈裂时间 适当 减少注浆量 减少 20 30 继续升压 直至劈裂冒浆 在同一孔中一般前几次使用较小的灌浆压力 以后随复灌次数增加待坝体 逐渐得到密实 孔口压力逐渐升高达到设计压力 在灌浆过程中应定时严格记录灌浆压力值 当表压力读数大于设计的最大 压力值时 应立即调节出浆量或停灌 达到设计最大压力值时应按设计要求持 续一定的时间 当压力稳定回升两次或超过设计压力最高值时 应做好换孔准 备 在灌浆过程中应随时观测压力表变化 并注意记录瞬时最大压力 对照坝 第 14 页 体位移和接缝张开度合理控制灌浆压力 同时作好每孔 每次 灌浆延续时间 灌浆量的记录并把灌浆记录进行统计 5 灌浆量控制 每个注浆孔都要进行几次灌浆 第一次注浆量一般为 0 4 0 5m3 m 其它各 次复灌为 0 2 0 3m3 m 终灌后平均灌浆量为 1 2 1 7m3 m 为防止坝体过早地产生纵向裂缝 在考虑灌浆压力的同时 灌浆量的选定 不可忽视 根据以往同类工程施工经验 浆液按 先稀后浓 少灌多复 的原 则施灌 每次灌浆量依次控制在 1000 700 500 400 400L m 每次灌浆时 先灌 600mL 比重为 1 1 左右稀浆 然后改灌 1 3t m3 孔口压力下降后 坝体被 劈开 泥浆容重再提高到 1 6t m3 以上 5 6 65 6 6 结束标准结束标准 终孔标准需同时满足以下条件 A 每孔复灌次数大于 5 次 B 坝顶纵向 裂缝反复冒浆 C 每延米吃浆量达到设计要求 D 灌浆压力普遍有所增大 5 6 75 6 7 封孔封孔 终灌结束后在孔内注满容重大于 1 6 g cm3 泥浆 浆面下沉后再灌 直至浆 面不再下沉为止 施工中一般注入 3 5 次 每孔达到终孔标准后 拔出注浆管 孔口用土堆成 浆盆 反复充填稠浆 最后回填夯实 5 7 灌浆观测灌浆观测 5 7 15 7 1 目的和要求目的和要求 为保证土坝坝体灌浆质量和坝体安全 检验灌浆效果 在灌浆期间应进行 观测 灌浆观测项目包括常规项目和特殊项目 常规项目有表面变形 内部应 力及渗流观测等 特殊项目有土坝坝体位移 灌浆压力 裂缝 冒浆及泥浆固 结观测等 在灌浆过程中 应有专门观测人员负责观测工作 全面控制灌浆质 量 及时发现和解决问题 灌浆观测应充分利用已有的观测设备 必要时可增 设永久和临时观测设备 灌浆观测与灌浆控制应密切配合 协调一致 相关的 观测项目和观测点 宜同时观测 便于分析 观测资料应及时整理 随时掌握 灌浆期间坝体的情况 观测点的设置及观测方法等除本规范规定外 均可参照 水工建筑物观测工作手册 水利电力部水利管理司 水利电力出版社 1978 第 15 页 年 规定进行 5 7 25 7 2 坝体变形观测坝体变形观测 坝体变形观测分水平位移 横向 纵向 竖向位移 沉陷 和坝面变形观 测 具体观测项目应根据不同需要进行 横向水平位移观测 可沿坝轴线方向每隔 10 20m 设一组观测标点 每组 至少分别在坝顶上 下游坝肩处各设一个观测点 观测点可用木桩或混凝土桩 在灌浆期间 每天观测 1 2 次 非灌浆期间 每 5 天观测 1 次 在土坝的岸坡 段灌浆时 有可能发生纵向水平位移 必要时也应观测 灌浆期间坝顶上下游 坝肩处横向水平位移每次不得大于 20mm 竖向位移观测 竖向位移桩应与水平位移桩结合 并同时进行观测 以便 进行资料分析 在灌浆前 至少应观测 2 次 在灌浆期间 每天观测 1 2 次 非灌浆期间每 5 天观测 1 次 坝面变形观测 为掌握灌浆对土坝断面的影响 可在河槽段和有严重隐患 的坝段 参照有关规定进行坝面变形观测 5 7 35 7 3 渗流观测渗流观测 测压管和浸润线管观测 在灌浆期间 应对灌浆孔附近的测压管和浸润线 管 每隔 1 2h 观测 1 次 在灌浆结束 1 个月后 再按正常规定时间观测 应 在灌浆前后和灌浆期间进行渗流量的对比观测 以检查灌浆效果 当坝下游坡 存在湿润区时 应在灌浆前后和灌浆期间注意观测其部位 面积及含水量 记 录并绘图 用以判断灌浆效果 5 7 45 7 4 灌浆压力和灌浆量观测灌浆压力和灌浆量观测 灌浆压力观测 在注浆管上端安装压力表 压力表精度 0 1kgf cm2 在灌 浆过程中 应随时观测压力变化 并应注意记录瞬时最大压力 对照坝体位移 和裂缝张开宽度 合理控制灌浆压力 土坝灌浆量一般采用泥浆泵流量进行控制 重要工程的灌浆量观测 可以 使用流量计 每孔每次灌浆量及总灌浆量皆应准确记录 每次灌浆量不得超过 设计允许值 以便控制灌浆质量 5 7 55 7 5 裂缝和冒浆观测裂缝和冒浆观测 裂缝观测内容包括 裂缝位置 宽度 长度 走向 深度 错距和裂缝发 生历时 张开速度等 正在灌浆的坝段每天观测 1 2 次 如裂缝发展较快 应 第 16 页 加强观测 非灌浆坝段每 5 天观测 1 次 要做好观测记录 并绘制在平面图上 冒浆观测 在灌浆期间要有专人经常巡视坝坡 坝面 如发现冒浆 应及 时处理 同时应记录和描述 并绘制在平面图上 5 7 65 7 6 其它观测其它观测 在特殊情况下 应进行下列项目的观测 1 用电测仪测定被灌入坝体的浆液液面 了解液面上升高度和速度 以 便控制灌浆质量 2 用测压管及孔隙水压力计 测定浆液的孔隙水压力及其消散过程 了 解泥浆固结程度和对坝体稳定性的影响 3 在坝体内部设置土压力计和孔隙水压力计 了解灌浆坝体应力和孔隙 水压力的变化 分析灌浆的效果 指导灌浆施工 并为提高土坝坝体灌浆技术 积累科学数据 5 8 施工中经常出现的问题及处理方法施工中经常出现的问题及处理方法 5 8 15 8 1 裂缝处理裂缝处理 1 当坝面出现纵向裂缝后 应分析发生原因 如果是湿陷缝 可以继续 灌浆 如果是劈裂缝 应加强观测 当裂缝发展到控制宽度时 应立即停灌 待裂缝基本闭合后再灌 2 当坝面出现横向裂缝时 应立即停灌检查 如果裂缝深度较浅 可以 开挖用粘土回填夯实后继续灌浆 如果裂缝较深 可用稠浆灌注裂缝 先灌上 游 再灌下游 后灌中间 3 当弯曲坝段出现裂缝时 应立即停灌 改在坝顶上游坝肩处沿裂缝布 孔 按照多孔轮灌的方法灌注稠浆堵住裂缝 5 8 25 8 2 冒浆处理冒浆处理 1 坝顶和坝坡冒浆 应立即停灌 挖开冒浆出口 用粘性土料回填夯实 钻孔周围冒浆 可采用压砂处理 而后再继续灌浆 2 白蚁洞冒浆 应先在冒浆口压砂堵塞洞口 再继续灌浆 3 水下坝坡或土坝与其它建筑物接触带冒浆 可采用稠浆间歇灌注 第 17 页 5 8 35 8 3 串浆处理串浆处理 1 第一序孔灌浆时 发现相邻孔串浆 应加强观测 分析 如确认对坝 体安全无影响 灌浆孔和串浆孔可同时灌注 如不宜同时灌注 可用木塞堵住 串浆孔 然后继续灌浆 灌浆后期 相邻孔串浆 说明已形成连续的泥墙 可 减少 1 次灌浆量 2 如浆液串入测压管或浸润线管 在灌浆结束后 再补设测压管或浸润 线管 5 8 45 8 4 塌坑处理塌坑处理 在塌坑部位挖出部分泥浆 回填粘性土料 分层夯实 5 8 55 8 5 隆起处理隆起处理 发现坝坡隆起时 应立即停灌 分析原因 如确认不是与滑坡有关的隆起 待停灌 5 10d 后可继续灌浆 并注意监测 5 8 65 8 6 机械故障处理机械故障处理 1 缩孔卡钻 应以预防为主 改进钻具 将大钻头改为卡杆钻头 也可 用倒链或打倒锤将钻杆拔出 2 灌浆泵不吸浆 应检查泵和吸浆管是否漏气和堵塞 前者应更换易损 件 后者应疏通管道 严格泥浆过筛 提高浆液质量 3 压力表读数增大不进浆 说明输浆管堵塞 应先用水冲洗管路 同时 严格泥浆过筛 保证浆液的合理指标 4 应采用有保护装置的压力表 以防失灵 发现压力表失灵 应立即更 换 5 注浆管堵塞 应将其提起 用稀浆冲开 5 8 75 8 7 其它问题的处理其它问题的处理 1 灌浆期间应严格控制坝顶纵向裂缝长度 控制裂缝宽度不大于 20cm 出现异常情况立即停灌 2 灌浆时如出现大量漏 吃 浆现象 可视具体情况采取如下措施 降低灌浆压力 增大浆液浓度 间歇灌浆 表面封堵漏浆裂缝 3 在施灌过程中 及时观测测压管渗漏逸出点的变化情况 及时掌握灌 浆过程中出现的问题 第 18 页 5 9 灌浆质量检查和验收灌