灌浆技术与质量管理课件

灌浆技术与质量管理9/13/20231灌浆技术与质量管理7/31/20231上篇灌浆工程的

基本理论与特点9/13/20232上篇灌浆工程的

基本理论与特点7/31/1灌浆的定义

灌浆，亦称注浆，它是将某种浆液，一般是具有流动性、凝固后具有胶结力的浆液，注入到地层或结构物的裂隙、空隙或孔洞内，以提高其整体性和密实性，改善其力学和抗渗性能的一种工程手段。9/13/202331灌浆的定义灌浆，亦称注浆，它是将某种浆液，一般是2灌浆的机理充填灌浆:被灌体有明显空腔，浆液灌注压力不大。以浆液沉淀后的体积取代空洞体积，如封孔回填就是这个机理。渗透灌浆：利用浆液良好的流动性，渗透到比浆材直径大的裂隙或空隙。吸渗灌浆：对于低渗透性的岩土,浆液难以通过压力的方式注入。在这种情况下,浆液与岩土间的润湿性在化学灌浆中起着重要的作用,浆液正是通过与岩土间的润湿性以吸渗的方式进入到岩土夹泥孔隙中，化学灌浆。劈裂（启缝）灌浆：利用较大的灌浆压力，强行将裂隙扩大，再灌注浆液。挤密（压密）灌浆：适用于细颗粒的土砂层，使其受到压缩和挤密，以提高其力学强度的一种灌浆，而不是试图通过浆液灌入土砂层的裂隙来达到目的。喷射灌浆（水力切割、搅拌）：利用高压水或浆来切割土砂层、中压气来搅拌土、砂、浆，改善其防渗性能和承载能力。高喷灌浆。9/13/202342灌浆的机理充填灌浆:被灌体有明显空腔，浆液灌注压力不大。3灌浆的分类及灌浆方法水泥灌浆化学灌浆复合灌浆按灌浆材料分9/13/202353灌浆的分类及灌浆方法水泥灌浆按灌浆材料分7/31/202按灌浆的作用分帷幕灌浆固结灌浆回填灌浆接缝灌浆接触灌浆9/13/20236按灌浆的作用分帷幕灌浆7/31/20236灌浆方式循环式灌浆纯压式灌浆9/13/20237灌浆方式循环式灌浆7/31/20237灌浆方法自上而下分段灌浆法自下而上分段灌浆法综合灌浆法孔口封闭灌浆法9/13/20238灌浆方法自上而下分段灌浆法7/31/202384、浆液分类★

普通水泥浆液：★稳定性浆液：《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》：系指掺有稳定剂，2h析水率不大于5%的水泥浆液。★膏状浆液：

“抗剪屈服强度大于100Pa的混合浆液。★混合浆液：加入粉煤灰★化学浆液：9/13/202394、浆液分类★普通水泥浆液：7/31/202395灌浆工程的特点1灌浆工程是隐蔽工程2灌浆施工是特殊过程3灌浆施工是勘探、试验和施工平行进行的作业4灌浆施工是专业性和实践性很强的技术9/13/2023105灌浆工程的特点1灌浆工程是隐蔽工程7/31/2023下篇基岩帷幕灌浆9/13/202311下篇基岩帷幕灌浆7/31/2023111帷幕施灌浆施工应具备的条件

（1）灌浆地段上覆混凝土已经浇筑了足够厚度，或灌浆隧洞已经衬砌完成。（2）同一地段的回填灌浆、固结灌浆已经完成。（3）基岩帷幕灌浆应当在水库开始蓄水以前，或蓄水位到达灌浆区孔口高程以前完成。（4）参考规范和设计技术要求。9/13/2023121帷幕施灌浆施工应具备的条件（1）灌浆地段上覆混凝土2帷幕灌浆孔的施工次序帷幕由多排孔组成，下游排孔→上游排→中间排同排帷幕孔一般分三序施工：Ⅰ序孔（含先导孔）→Ⅱ序孔→Ⅲ序孔。同排帷幕线上的同序孔可同时施工，两个相邻的孔在先序孔施工至基岩以下15m后，才可施工后序孔；同一单元内先序排的最后次序孔施工至15m以下后才可施工后序排的先序孔，先后次序孔在基岩内钻孔灌浆的间隔高差不小于15m。─●—○—●—○—●—○—●—○—●—○─●—○—9/13/2023132帷幕灌浆孔的施工次序帷幕由多排孔组成，下游排孔→上游3帷幕灌浆孔钻孔的质量控制孔位误差要求钻孔方式：回转式、冲击回转钻孔孔径钻孔孔斜孔深9/13/2023143帷幕灌浆孔钻孔的质量控制孔位误差要求7/31/20234先导孔施工☆先导孔的作用☆先导孔的布置☆先导孔的施工方法9/13/2023154先导孔施工☆先导孔的作用7/31/202315先导孔的施工方法

钻孔、取芯、压水试验使用岩芯钻机自上而下分段钻孔，采取岩芯，分段安装灌浆塞进行压水试验。压水试验为三级压力五个阶段的五点法。灌浆先导孔各孔段的灌浆宜在压水试验后进行。也可在全孔逐段钻孔、逐段进行压水试验至终孔后，再自下而上逐段安装灌浆塞进行纯压式灌浆直至孔口的。先导孔灌浆要求同灌浆孔。9/13/202316先导孔的施工方法钻孔、取芯、压水试验7/31/20235灌浆方法与灌浆方式

灌浆方法自上而下分段灌浆法自下而上分段灌浆法孔口封闭灌浆法综合灌浆法

灌浆方式循环式灌浆纯压式灌浆9/13/2023175灌浆方法与灌浆方式灌浆方法7/31/202316孔口封闭灌浆法定义

孔口封闭灌浆法——在钻孔的孔口安装孔口管，自上而下分段钻孔和灌浆，各段灌浆时都在孔口安装孔口封闭器进行灌浆的方法。插件\孔口封闭器(终图).dwg孔口封闭法的设备配置孔口封闭法的工艺流程孔口封闭法的技术要点9/13/2023186孔口封闭灌浆法定义7/31/2023186.1孔口封闭灌浆法的设备配置1-钻机；2-高压灌浆泵；3-送液器；4-灌浆管（钻杆）；5-高压胶管；6-高压阀门

7-孔口封闭器；8-吸浆管；9-回浆管；10-储浆桶；11-压力表（记录仪未在图中绘出）9/13/2023196.1孔口封闭灌浆法的设备配置1-钻机；2-高压灌浆泵；39/13/2023207/31/2023206.2孔口封闭法施工程序示意a-孔口管段钻进；b-孔口管段灌浆；c-镶铸孔口管；d-第二灌浆段钻进；e-第二灌浆段灌浆；f-下一灌浆段钻孔、灌浆9/13/2023216.2孔口封闭法施工程序示意a-孔口管段钻进；b-孔口管段6.3孔口封闭法灌浆的质量控制要点☆孔口段段长☆孔口段灌浆☆孔口管镶铸☆孔口封闭器☆射浆管☆孔口各段灌浆☆裂隙冲洗及简易压水☆活动灌浆管与观察回浆☆灌浆结束条件☆不待凝9/13/2023226.3孔口封闭法灌浆的质量控制要点☆孔口段段长☆孔口各7灌浆压力

决定灌浆压力的因素防渗帷幕承受水头的大小

《混凝土重力坝设计规范》DL5108-1999规定，防渗帷幕“灌浆压力应通过试验确定，通常在帷幕孔顶段取（1.0～1.5）倍坝前静水头，在孔底段取（2～3）倍坝前静水头，但不得抬动岩体。”地质条件通常岩石坚硬、完整，灌浆压力可以高一些，反之灌浆压力应当小一些。9/13/2023237灌浆压力决定灌浆压力的因素7/31/202328、对浆液性能的一般要求（1）粘度较低，流动性好，可渗透到细裂隙中；（2）流动范围能够控制，不要流失过远；（3）稳定性好，能较长时间存放；（4）无毒性，无污染；（5）浆液凝结后无收缩现象；（6）浆液结石抗压、抗渗、抗老化性能好；（7）配制和灌注操作简单；（8）材料来源丰富，价格便宜。9/13/2023248、对浆液性能的一般要求（1）粘度较低，流动性好，可渗透到细9、浆液变换原则

根据岩石的实际情况，恰当地控制浆液浓度的变换是保证灌浆质量的一个重要因素。一般是由稀浆开始，逐级变浓，直到达到结束条件。过早地换成浓浆，常易将细小裂隙进口堵塞，致使未能填满灌实，影响灌浆效果；但灌注稀浆过多，浆液过度扩散，造成材料浪费，也不利于结石的密实性。一般灌浆段内的细小裂隙多时，稀浆灌注的时间应长一些；反之，如果灌浆段中的大裂隙多时，则应较快换成较浓的浆液，使灌注浓浆的历时长一些。9/13/2023259、浆液变换原则根据岩石的实际情况，恰当地控制浆10

特殊情况处理☆冒浆☆串浆☆中断☆绕塞渗漏☆铸管（“抱钻”）☆复灌☆岩体抬动☆微渗漏孔段的灌浆☆大渗漏通道和地下动水的灌浆☆孔口涌水☆浆液失水变浓9/13/20232610特殊情况处理☆冒浆☆岩体抬动7/31/2023211灌浆结束条件灌浆压力、注入率—时间曲线9/13/20232711灌浆结束条件灌浆压力、注入率—时间曲线7/31/20持续时间：灌浆达到设计压力，注入率小于规定值后，持续灌浆的时间。屏浆：灌浆段的灌浆工作达到结束条件后，为使已灌入的浆液加快凝固、提高强度，继续使用灌浆泵对灌浆孔段内施加压力的措施。闭浆：灌浆段的灌浆工作结束后，为防止孔段内的浆液返流溢出，继续保持孔段封闭状态的措施。9/13/202328持续时间：灌浆达到设计压力，注入率小于规定值后，持续灌浆的时灌浆结束条件（电力行业标准）

《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148-2001：自上而下分段灌浆法，灌浆段在最大设计压力下，注入率不大于1L/min后，继续灌注60min；自下而上分段灌浆法，在该灌浆段最大设计压力下，注入率不大于1L/min后，继续灌注30min。孔口封闭灌浆法：在最大设计压力下，注入率不大于1L/min，继续灌注60min～90min。9/13/202329灌浆结束条件（电力行业标准）《水工建筑物水泥灌浆施12封孔导管注浆法全孔灌浆法分段灌浆法封孔过程中的灌浆孔口处理9/13/20233012封孔导管注浆法7/31/20233013灌浆资料整理灌浆施工开工前，应设计好全套灌浆资料表格，经监理审批后利用：（1）灌浆施工记录表（钻孔、压水、灌浆记录表、抬动观测表）；（2）灌浆孔成果一览表；插件\插件1.xls（3）灌浆分序统计表；（耗灰量递减规律）（4）灌浆综合统计表；插件\插件2：帷幕灌浆综合统计表.xls（5）检查孔压水试验成果表插件3:14#坝段固结灌浆检查孔压水试验成果表.xls；（6）灌浆工程完成情况表；（7）各次序孔透水率及单位注入量频率曲线插件4\索风营783频率曲线.dwg；（8）帷幕灌浆综合剖面图插件5\左612帷幕灌浆竣工图.dwg。

9/13/20233113灌浆资料整理灌浆施工开工前，应设计好全套灌浆资料表灌浆综合统计表9/13/202332灌浆综合统计表7/31/202332灌浆报表存在的一些常见问题1签名不规范、字迹潦草；2原始资料缺失；3钻孔报表填写不及时、不准确；4灌浆资料表头参数输入错误（压力、水灰比、段位及段长、年月日等）、进入程序错误（如应进入简易压水程序进行裂隙冲洗及简易压水施工，实际进入的是裂隙冲洗程序进行的裂隙冲洗及简易压水施工）；5压力控制不满足技术要求；6变浆不符合技术要求；７特殊情况处理不符合技术要求。9/13/202333灌浆报表存在的一些常见问题1签名不规范、字迹潦草；7/314、帷幕灌浆质量检查序号项目检查方法质量标准1孔位允许偏差现场测量≤10cm2孔口管镶铸过程控制、现场检测牢实，不冒水，露出地表5cm3阻塞位置现场检测基岩面以上20～50cm或孔口4射浆管深度现场检测距孔底不大于50cm5孔深偏差现场测量不得小于设计孔深，但超深≤20cm6孔斜率现场测量、计算符合设计要求7裂隙冲洗现场控制、自动记录仪记录符合设计要求8压水试验现场控制、自动记录仪记录符合规程要求9使用压力现场控制、自动记录仪记录符合设计要求10灌浆段长现场测量符合设计要求11浆液比重现场检测、自动记录仪记录符合设计要求12混合浆液配比过程控制符合设计要求13浆液变换现场检测符合设计要求14结束标准现场控制、自动记录仪记录符合设计要求15灌浆中断情况现场控制、自动记录仪记录经检查分析不影响最终质量16封孔现场检测施工过程符合要求，封后密实无渗水17灌浆记录自动记录配以人工记录齐全、清晰、准确9/13/20233414、帷幕灌浆质量检查序号项目检查方法质（1）帷幕灌浆最终质量检查以检查孔的压水试验成果资料为主，并结合对钻孔、取岩芯资料、灌浆记录和测试成果的分析进行综合评定。（2）灌浆过程中和灌浆结束后，及时整理各种资料，在灌浆结束后7天内或在监理工程师指示的