高喷灌浆工艺性试验成果报告

XXX水库渗漏处理工程高喷灌浆工艺性试验成果报告XXX水利水电有限公司XXX水库渗漏处理工程项目经理部二零二五年九月 批准：审核：编写：目录TOC\o"1-2"\h\u18820第一章、工程概述 121735第二章、试验目的 121431第三章、编制依据 116268第四章、主要施工设备 28624第五章、高喷灌浆试验区的选定 212046第六章、工程量 215745第七章、施工工期 314513第八章、施工工艺 328263第九章、灌浆质量、芯样强度与效果检查 620077第十章、试验成果分析 725175第十一章、附件 8第一章、工程概述XXX水库位于XXX市牛古吐镇喇嘛板村，属西辽河右侧支流教来河中上游,是辖区内最大一座中型水库,距辖区政府所在地新惠镇约43km,距XXX市区约168km，坝址以上流域面积690km²，水库始建于1974年10月，1976年8月竣工并投入运用水库总库容9171万m³，是一座以防洪、灌溉、养殖及旅游业综合利用的中型水库。水库枢纽工程设计等别为三等工程，设计标准按50年一遇洪水设计，100年一遇洪水校核。校核洪水位534.33m，设计洪水位529.55m，正常蓄水位527.8m，汛限水位527.1m，死水位525.36m。水库由大坝、溢洪道、输水洞组成，大坝为均质土坝，坝长1230m，最大坝高31m，坝顶高程534.8m，防浪墙顶高程536.0m。溢洪道为岸坡式，泄洪闸3孔，孔口尺寸7mx3.8m(宽x高)，堰顶高程524.0m，最大泄量580m³/s。输水洞为涵洞式，断面尺寸2.0mx2.6m(宽x高)，长度112.3m，水库设计引水流量30m³/s。设计灌溉面积11万亩，保证灌溉面积6.9万亩，保护着下游0.9万人口，2万亩耕地生命财产安全。高喷灌浆工程在左坝肩桩号K0-152～K0+300段，该段防渗墙采用单排孔成墙，孔径1.2m、孔距1m，轴线长度452.21m。试验目的深入论证本工程应用高喷防渗墙技术的处理效果，确保其在可靠性、技术可行性和经济合理性方面均达到预期目标；确定复核设计方案中的施工工艺与方法，以及关键参数如水泥浆液及其配合比、孔距、喷射压力、浆液流量、提升速度等的合理性，确保每一项都精准无误；推荐并实施一套优化的施工程序，同时选择最佳的施工工艺和设备、机具组合方案，以期显著提升施工效率与效果；针对确保防渗效果，提出切实有效的安全生产措施及严格的质量保证措施，确保整个施工过程的安全与质量的双重保障。第三章、编制依据（1）《施工组织设计》；（2）《水电水利工程高压喷射灌浆技术规范》（DL/T5200-2019）；（3）《混凝土拌和用水标准》JGJ63-2006；（4）《通用硅酸盐水泥》（GB175-2023）；（5）《水利水电工程注水试验规程》SL345-2007；（6）《水利水电工程施工通用安全技术规程》SL398-2007；（7）《水利水电工程单元工程施工质量验收标准第三部分：地基处理与基础工程》（SL/T631.3-2025）；（8）《水利水电建设工程验收规程》（SL223—2025）；（9）《水利水电工程施工测量规范》（SL52-2015）；（10）《水利工程建设标准强制性条文》（2020年版）；（11）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL∕T62-2020）；第四章、主要施工设备本试验工程机械设备见表4-1。表4-1本试验工程投入的施工机械设备表设备名称型号规格单位数量备注旋喷一体机TGJXP-100A台1压力表0-1.6MPa个1压力表0-80MPa个1空压机BK57-8ZG台1高压注浆泵GPB-10台1高压注浆泵XPB-90E台1储气罐/台1第五章、高喷灌浆试验区的选定根据施工图纸、设计技术要求及施工现场实际情况，试验段不在轴线上进行。根据现场踏勘，在距离作业面较近，地层相似的空地上进行试验（K0+252处），总计3个孔，孔距1.0m，试验选取桩间距分别为1000mm、900mm、800mm三根旋喷桩进行试验，每个试验桩均分上下两段成桩，第一段从终孔孔深底部旋喷成桩并穿过粉土砾石层，第二段自地面高程以下3米处自下而上旋喷至地面高程。第一段桩可进行钻孔取芯和注水试验，检查其防渗效果和芯样抗压强度，第二段桩用作开挖桩头检测成墙厚度和搭接效果。其余参数均按设计要求执行，通过最后的试验成果来确定最后的施工桩距。第六章、工程量（1）高喷灌浆生产性试验段共，表6-1高喷灌浆试验完成工程量孔序孔号段数钻灌长度（m）喷射参数浆液密度g/m³水泥注入量(t)水气浆压力MPa流量L/min压力MPa流量m³/min压力MPa流量L/min进浆孔口返浆/121237730.91.141.0731.681.264.84/221237720.81.100.9761.701.234.86/321238730.91.101.0701.671.224.76合计63614.46第七章、施工工期高喷灌浆试验段布置在距离作业面较近的空地上进行（K0+252处），总计3个孔，实际完成工程量36m，试验工期为8月22日至9月18日（包含取芯、待检时间）。第八章、施工工艺8.1高喷施工8.1.1钻孔钻孔：钻孔选用钻喷一体回转钻机自上而下一次成孔。钻孔孔位与设计孔位偏差不得大于50mm，孔径大于喷射管外径20mm，钻孔有效深度超过设计墙底深度0.3m。钻孔施工时采取预防孔斜的措施。钻杆或喷射管的垂直度偏差不应超过0.5%,有条件时应进行孔斜测量，孔深小于30m时，钻孔偏斜率不应超过1%。钻进暂停或终孔待喷时，孔口应加以保护，并采取措施防止塌孔。钻进时应详细记录孔位、孔、地层变化和漏浆、掉钻等特殊情况及其处理措施。下喷射管：钻孔经验收合格后，进行高压喷射注浆，将注浆管下放到设计深度。当用泥浆护壁方式钻进时，钻进过程中若出现泥浆严重漏失、孔口不返浆的情况，可采取加大泥浆浓度、泥浆中掺砂或向孔内填充堵漏材料或对漏失段先行喷灌等措施，直至孔口正常返浆后再继续钻进。8.2灌浆机具（1）高喷灌浆所用的喷射管、喷头和送液器，应密封可靠、装卸简便。喷射管体应具有足够刚度且连续顺直，喷嘴定向应准确。（2）高压喷嘴出口直径与设计压力和流量相适应，并能满足高速射流的要求。（3）制浆机的技术性能与所搅拌浆液的类型、需浆量相适应，保证能均匀、连续地拌制浆液。并配备防尘、除尘设施。（4）灌浆泵的技术性能与所灌注的浆液类型、密度相适应。灌浆泵的压力和流量应满足施工要求，其额定工作压力不小于设计规定压力的1.2倍，压力波动范围宜小于灌浆压力的20%。（5）在各类泵或输送管路上安装压力表，使用压力宜在压力表最大值1/3～3/4之间。压力表与管路之间的隔浆装置传递压力应灵敏无碍。压力表定期进行检定。（6）空气压缩机的供气量和额定压力不小于设计值，供气管路上宜设有测量气量的仪表。（7）高喷台车的旋转、提升和摆动机构的性能应满足施工要求。（8）所有灌浆设备应注意维护保养，保证其正常工作状态，并应有备用量。（9）用于高喷灌浆的管路应能满足高喷灌浆压力要求，管路的联结应牢固可靠，不宜采用绑扎联结。8.3高喷灌浆（1）高喷灌浆在钻孔检测合格后进行，（2）高喷灌浆施工参数的记录宜采用自动记录仪。记录仪应记录提升速度、转(摆)速、水压、水量、气压、气量、浆压、浆量等过程参数。进浆密度每搅拌一槽测量一次,回浆密度每10min测量一次。（3）高喷灌浆常用施工参数可按照表4.1选择表4.1：高喷灌浆三管法施工参数表项目普通三管法水压力MPa35～40流量L/min70～80气压力MPa0.6～1.2流量m3/min0.8～1.5气嘴环状间隙mm1.0～1.5浆压力MPa0.2～1.0流量L/min60～80密度g/cm31.6～1.7回浆密度g/cm3≥1.2提升速度粉土层cm/min8～20砂土层cm/min10～25砾石层cm/min8～15旋喷转速（r/min）为提升速度值的0.8~1.0倍（4）下喷射管前，进行地面试喷，检查机械及管路运行情况:并调准喷射方向和摆动角度。（5）下入或拆卸喷射管时，采取措施防止喷嘴堵塞。（6）当喷头的喷嘴位置下至设计深度，先按规定参数进行原位喷射，待浆液返出孔口、情况正常后方可开始提升喷射。（7）高喷灌浆宜全孔自下而上连续作业。中途拆卸喷射管时，搭接段应进行复喷，复喷搭接长度不得小于0.2m。（8）高喷灌浆过程中，出现压力突降或骤增、孔口回浆浓度或回浆量异常等情况时，查明原因，及时处理。（9）高喷灌浆过程中，孔内严重漏浆，可采取以下措施处理:1）降低提升速度。2）降低喷射压力、流量，进行原位灌浆。3）加大浆液密度或灌注水泥砂浆、水泥黏土浆等。4）向孔内填入砂、土、速凝剂等堵漏材料。（10）供浆正常情况下，孔口回浆密度变小、回浆量增大，应降低风压并加大进浆浆液密度或进浆量。（11）高喷灌浆过程中发生串浆时，应填堵串浆孔，待灌浆孔高喷灌浆结束，尽快进行串浆孔的扫孔、高喷灌浆，或继续钻进。（12）高喷灌浆过程中采取必要措施保证孔内浆液上返畅通避免造成地层劈裂和地面抬动。（13）高喷灌浆因故中断后恢复施工时，对搭接孔段进行复喷，复喷长度不得小于0.5m。（14）高喷灌浆结束，应利用回浆或水泥浆及时回灌，直至孔口浆面不下降为止。8.5制浆8.5.1试验材料及配比要求（1）材料：喷射浆液采用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，质量符合GB175-2023的规定。水泥新鲜无结块，过0.08mm方孔筛的筛余量不大于5％。（2）水：高喷灌浆用水符合SL677-2014中混凝土拌合用水要求。（3）水灰比：浆液的水灰比选用为0.7:1。0.7:1水泥浆液配比表水灰比水泥（Kg）水（Kg）浆液（L）密度（g/cm3）0.7:11428100014541.67（4）旋喷施工所用水泥浆液存放的有效时间，应符合下列规定：1）当气温在10℃以下时，不宜超过5h；2）当气温在10℃以上时，不宜超过3h；3）当浆液存放时间超过有效时间时，应降低标号使用，必要时按废浆液处理；4）浆液存放时间应控制浆体温度在5～40℃范围内，如超出上述规定应弃除。（5）浆液必须搅拌均匀，并测定浆液密度。并对浆液密度等性能进行定期检查，保证浆液性能符合要求。（6）灌浆用的搅拌机的拌和能力应与所搅拌浆液的类型相适应，应能保证均匀、连续进行搅拌，以保证灌浆泵不间断地工作，并使搅拌机内的浆液不发生沉淀和分离现象。（7）浆液性能试验的内容为：比重、粘度、稳定性、初凝时间、终凝时间。凝固体的物理性能试验内容为：抗压、抗折强度。第九章、灌浆质量、芯样强度与效果检查（1）在试验段1号孔与2号孔搭接处布置一处检查孔。于2025年9月15日进行注水试验，经检查资料数据分析，满足设计渗透系数要求（不大于i×10-5cm/s，其中i=（1～9）。（2）灌浆用水泥经检测均符合要求。在试验段1号孔与2号孔搭接处布置一处检查孔取芯，14d物理性能满足设计要求。墙身搭接成墙厚度经现场开挖测量检查，试验桩1~3号墙身搭接厚度均不小于设计成墙厚度0.6m,满足设计要求。第十章、试验成果分析10.1试验结果10.1.1检测范围本工程注水试验检测是对高压旋喷防渗墙进行试验检测。本次注水试验共1孔，详见表10-1。10-1：钻孔注水试验检查孔一览表孔号桩号（m）孔口高程（m）孔径（mm）注水段数(段)备注SYGP-1/SYGP-2K0+252526.371101/10.2检测结果本次注水试验检测结果详见表10-2。10-2：注水试验检测结果表孔号试验段试验水头（cm）流量Q（L/min）渗透系数（×10-5cm/s）单项判定段次起（m）止（m）段长L（m）SYGP-1/SYGP-210.005.005.009380.01503.83×10-7合格10.3检测成果汇总本次注水试验检测成果汇总见表10-3。10-3：注水试验检测成果汇总表孔号桩号（m）注水段数（段）渗透系数检测结果（×10-5cm/s）SYGP-1/SYGP-2K0+25213.83×10-710.4芯样强度本工程芯样检测是对高压旋喷防渗墙进行物理性能试验检测。本次试验段共取芯样一组，检测结果符合设计要求，详见附件芯样强度检测报告。10.5成墙厚度成墙厚度经现场测量检查，试验桩1~3号墙身搭接厚度均