9.集中制浆站的制浆能力应满足灌浆高峰期所有机组用浆需要。制浆站应配置除 尘设备。 10.所有灌浆设备应作好维护保养保证正常工作状态并应有必要的备用量。

灌浆所需材料及一般要求如下： 1.在一般情况下水泥品种应采用普通硅酸盐水泥或硅酸盐大坝水泥。当有耐酸或 其他要求时可用抗酸水泥或其他类特种水泥。所用水泥标号不应低于425。对水泥 细度要求为通过80um方孔筛的筛余量不宜天于5%。使用前应进行细度检测。 2.使用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥灌浆时应得到设计许可。浆液水灰 比应根据地质条件而定。 3.灌浆用水泥必须符合质量标准不得使用受潮结块的水泥。采用细水泥时应严 格防潮和缩短存放时间。 4.灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水的要求。 5.水泥灌浆一般使用纯水泥浆液在特殊地质条件或有特殊要求时根据需要通过 现场灌浆试验确定，可使用下列类型浆液： （1细水泥浆液系指干磨水泥浆液、湿磨水泥浆液或超细水泥浆液。 （2稳定浆液系指掺有少量稳定剂、析水率不大于5%的水泥浆液。 （3）混合浆液系指掺有掺合料的水泥浆液。 6.根据灌浆需要，可在水泥浆液中掺入下列掺合料： （1砂应为质地坚硬的天然砂或人工砂。粒径不宜大于2.5mm细度模数不宜大于 2.0S0；含量宜小于1%含泥量不大于3%,有机物含量不大于3%。 （2粘性土塑性指数不小于14粘粒粒径小于0.005mm）含量不宜低于25%含砂 量不宜大于5%,有机物含量不宜大于3%。 （3）其他掺合料。 7.根据灌浆需要可在水泥浆液中加入下列外加剂： （1速凝剂水玻璃、氯化钙、三乙醇胺等。 （2）减水剂萘系高效减水剂、木质素磺酸盐类减水剂等。 （3稳定剂膨润土及其他高塑性粘土等。 （4）其他外加剂。 所有外加剂凡能溶于水的均应以水溶液状态加入。 8.各类浆液掺入掺合料和加入外加剂的种类及其掺入量应通过室内浆材试验和现

第八篇水利工程地基处理新技术

场灌浆试验确定。 9.纯水泥浆液一般可不再进行室内试验。其他类型浆液应根据工程需要，有选择地 进行各项性能试验。如掺合料的细度和颗分曲线，浆液的流动性或流变参数浆液的沉 降稳定性浆液的凝结时间结石的容重、强度、弹性模量和渗透性等。

技术交底、二级水工建筑物基岩幕灌浆工程在施工前或施工初期应根据设计要求和地 质条件进行现场灌浆试验以便合理地确定灌浆技未参数确保灌浆施工的有效性。

（一）钻孔 1.钻机安装 钻机安装应保证稳固、周正、水平。钻机立轴保持垂直经常检查及时校正。应使 用较长的粗径钻具和质量较好的钻杆保证钻孔方向满足设计要求。 2.钻进方法 在保证钻孔质量的前提下应优先采用小口径钻进。岩溶发育地层，可采用较大孔 径开孔。终孔采用75mm或59mm孔径。 3.钻孔测斜 钻完每个灌浆段时应及时测斜。终孔后进行逐段复测。钻孔偏斜值，一般应控制 在1%~2.5%。孔深大于60m时孔底最大允许偏斜值，一般不宜大于孔距。如偏斜超 过要求应及时纠斜。 （二钻孔冲洗和压水试验 （1灌浆段钻进结束后应采用高压水冲洗压力不得超过灌浆压力的80%。使回水 变清后再冲洗10min孔内沉积厚度不得超过20cm。漏水严重的灌浆段冲洗无回水可 以不必冲洗。 （2惟幕灌浆段在灌浆前宜用压力水进行裂隙冲洗，直至回水清净为止。冲洗压力 可为灌浆压力的80%该值若大于1MPa,可采用1MPao （3惟幕灌浆采用自上而下灌浆法时先导孔应自上而下分段进行压水试验。各次 序灌浆孔的各灌浆段在灌浆前宜进行简易压水

第二章灌浆工程施工技术

过大则造成材料浪费。灌浆压力宜通过灌浆试验确定，也可通过公式计算或根据经验 先行拟定而后在灌浆施工中加以调整。 （2灌浆最大压力取决于灌浆孔段距地表的深度、岩体性质和结构特征。其中基岩 的容重、裂隙的连续性和产状等因素影响最为明显。防止压力过大而造成岩体抬动。 （3循环式灌浆压力表应安装在孔口回浆管路上。压力表读数宜读压力表指针摆 动的中间值。当灌浆压力为5MPa或大于5MPa时，也可读峰值。压力表指针摆动范围 立小于灌浆压力的20%摆动幅度宜作记录。 （4）灌浆应尽快达到设计压力但注入率大时应逐渐升压。 4.浆液变换 （1浆液浓度的大小应根据地质条件而定。浓度大适用于强透水岩体浓度小适用 于弱透水岩体。一般可根据压水试验吕荣值来初步确定。在实际工作中根据压力变化 情况和灌浆注入量来确定浆液的调配。浆液浓度应由稀到浓逐渐变换。开灌水灰比可 采用5：1以后按3：1、2：1、1：1、0.8：1、0.6：1、0.5：1共七个比级采用。 （2浆液变换应遵守下列规定①当灌浆压力保持不变、注入率持续减少时或当注 入率不变而压力持续升高时不得改变水灰比②当某一比级浆液的注入量已超过300I 以上或灌注时间已达到1h而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时应改浓一级 ③当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。 5.其他 灌浆过程中灌浆压力或注入率突然改变较大时应立即查明原因采取处理措施。 灌浆过程中应定时测记浆液密度必要时应测记浆液温度。 （五）灌浆结束标准和封孔方法 （1采用自上而下分段灌浆时在规定压力下注入率不大于0.4L/min时继续灌注 60min或不大于1L/min时继续灌注90min即可结束。 （2采用自下而上分段灌浆时继续灌注的时间可减少为30min和60min即可结束。 （3灌浆过程中应将水泥品种、标号、水灰比、浆液比重、灌浆压力和注入量等数据 及时填入记录表中。 （4）灌浆结束后用0.5:1浓浆进行机械压浆封孔。浓浆从孔底逐渐上升将孔内积 水排至地表直至孔口冒出浓浆为止。待孔内浆液结石后孔口空余部分及时进行补封 用水泥砂浆填筑每次填0.3m左右并捣实直至封平孔口。 （六孔口封闭灌浆法 孔口封闭灌浆法适用于最大灌浆压力大于3MPa的惟幕灌浆工程。小于3MPa的惟 幕灌浆工程可参照使用。钻孔孔径宜为60mm左右。

第八篇水利工程地基处理新技术

（1孔口管必须银牢。埋入岩石深度根据使用的最大灌浆压力而定。最大灌浆压 力为5MPa时埋入深度不宜小于2m。 （2必须使用性能良好的封闭器。在灌浆过程中灌浆管可在孔口封闭器中心部位 灵活地转动和升降而且不漏浆并防止其在灌浆孔内被浆液凝住。 （3灌浆必须采用循环式自上而下分段灌浆法。灌浆管的外径与孔径之差不宜大于 20mm。如用钻杆作为灌浆管应采用平接头。 （4孔口管段以下的3～5个灌浆段段长宜短些压力递增宜快。段长和相应的灌 浆压力应通过现场灌浆试验确定。以下段长宜为5m灌浆压力可达到设计的最大压力。 （5）灌浆段钻孔冲洗、裂隙冲洗、压水试验或简易压水与常规压力灌浆法相同。 （6）灌浆宜尽快达到设计压力。但必须注意控制压力使压力与注入率相适应。在5 ~6MPa压力下注入率宜小于10L/min防止造成地面抬动。 （7）灌浆浆液比级和变换与常规压力灌浆法相同。 （8）灌浆过程中应经常转动和上下活动灌浆管。回浆管宜有15L/min以上的回浆 量以防灌浆管在孔内被水泥浆凝固。 （9灌浆应同时满足以下两个条件才可结束：①在设计压力下注入率不大于1L min时延续灌注不少于90min②灌浆全过程中在设计压力下的灌浆时间不少于 120min （10海段灌浆结束后，可不待凝。 （11惟幕灌浆封孔应采用置换和压力灌浆封孔法”以保证封孔质量。 （七特殊情况的处理 1.灌浆中断的处理 （1因机械、管路、仪表等出现故障而造成灌浆中断时应尽快排除故障立即恢复灌 浆。否则应冲洗钻孔重新灌浆。 （2恢复灌浆时如注入量较中断前减少较多应使用开灌比级的浆液进行灌注。按 依次换比的规定重新灌注。 （3恢复灌浆后若停止吸浆，可用高于灌浆压力0.1MPa的高压水进行冲洗，而后 恢复灌浆。 2.串浆处理方法 （1相邻两孔段均具备灌浆条件时，可同时灌浆。 （2）相邻两孔段有一孔段不具备灌浆条件，首先给被串孔段充满清水以防水泥浆堵 塞凝固影响未灌浆孔段的灌浆质量。并用大于孔口管的实心胶塞放在孔口管上用钻 机立轴钻杆压紧。

第二章灌浆工程施工技术

3.冒浆处理方法 （1混凝土地板面裂缝处冒浆，可暂停灌浆用清水冲洗干净冒浆处再用棉纱堵塞。 （2）中洗后用快干地勘水泥加氯化钙捣压封堵再进行低压、限流、限量灌注。 4.漏浆处理方法 （1浆液在延伸较远的大裂隙通道渗漏在山体周围，可采取长时间间歇一般在24I 以上待凝灌浆方法灌注。如一次不行再进行二次间歇灌注。 （2浆液在大裂隙通道渗漏，但不渗漏到山体周围，可采用限压、限流与短时间间歇 数十分钟灌浆。如达不到要求，可采取长时间间歇待凝然后限流逐渐升压灌注。 般反复1~2次即可达到结束标准。 5.固管处理方法 灌注水灰比1：1以下的浓浆时容易发生固管现象。如采用小口径孔口封闭自上而 下分段循环灌浆法施工可解决固管问题。 6.溶洞和暗河的处理 （1溶洞内如有粘土填充物且稳定性较好时，可不必清除按常规浆液灌注即可。如 填充物不密实、不稳定应冲洗清除然后投砂、砾石骨料回填再灌注水泥浆液。 （2）溶洞、暗河通道、漏浆量很大，可采用布袋法灌注。将浓浆液灌入布袋内封好袋 口丢入孔内。边投砂、砾石骨料边投布袋浓浆边灌双液浆加速凝剂的浆液）待通道 基本堵塞待凝48h后再扫孔按常规方法灌注水泥浆液。 （八质量检查 1.质量评定 灌浆质量的评定以检查孔压水试验成果为主结合对竣工资料测试成果的分析进 行综合评定。每段压水试验吕荣值满足规定要求即为合格。 2.检查孔位置的布设 （1）一般在岩石破碎、断层、裂隙、溶洞等地质条件复杂的部位、注入量较大的孔段附 近、灌浆情况不正常以及经分析资料认为对灌浆质量有影响的部位。 （2）检查孔在该部位灌浆结束3～7d后就可进行。采用自上而下分段进行压水试 验压水压力为相应段灌浆压力的80%。检查孔数量为灌浆孔总数的10%每一个单元 至少应布设一个检查孔。 3.压水试验结束 检查孔压水试验结束后按技术要求进行灌浆和封孔。检查孔应采取岩心，计算获 得率并进行描述。 4.压水试验检香

第八篇水利工程地基处理新技术

压水试验检查坝体混凝土和基岩接触段及其下一段的合格率应为100%以下各段 的合格率应在90%以上不合格段的透水率值不得超过设计规定值的100%且不集中 翟浆质量可认为合格。 5.抽样检查 对封孔质量宜进行抽样检查

（一保水电站坝基灌浆 湖南省水利水电勘测设计院地勘总队在某水电站坝址基础进行灌浆施工取得一定 经验。其基本情况如下。 1.灌浆设备与材料 （1研制成功XS一Ⅱ型双卧式制浆搅拌机其优点为体积小、质量轻制浆速度快 制浆浓度大，可自动除渣配有储浆能力为600L的储浆搅拌桶。该机结构简单性能可 靠维修方便造价低廉。适用于岩溶发育、漏浆量大的工程。 （2）灌浆材料采用普通硅酸盐水泥其标号不得低于425。为改善浆液性能，提高 结石抗溶蚀能力降低成本在浆液中掺入适量的粘土其用量根据地质情况而定。在集 中渗漏通道、溶洞需备砂、砾石、速凝剂和情性材料如水玻璃与木屑等。 2.造孔 （1在岩石破碎、裂隙发育、倾角大的地层采用较小口径钻进能防止夹、卡钻事故。 （2）在岩溶发育、溶洞多的地层应采用130mm孔径开孔75mm孔径终孔如遇大溶 洞和暗河便于投入砂、砾石和用布袋法封孔。 3.灌浆方法 （1用孔口封闭或自上而下分段灌浆，也可采用自下而上分段灌浆。灌浆段长一 般均为5m。如岩石透水率较小,可适当延长但最长不得超过10m。 （2）灌浆压力控制采用两种方法： 1一次升压法灌浆开始时尽快将压力升到规定压力，单位注浆量不限，每级浆液 浓度达到一定值以后逐级加浓直到单位注浆量达到结束标准即可结束。 2汾级升压法灌浆开始时将压力分为几个阶段遂级升高到规定的压力值。每个 玉力阶段中单位注浆量减少到一定值就将压力值升高一级。直到在规定压力下，单位 注浆量减少到结束标准即结束灌浆。如在某一级压力下单位注浆量超过一定值则应 降低一级压力继续灌注。 （3）灌浆方式。为使浆液始终保持循环状态提高灌浆质量在灌浆施工中一般均采

第二章灌浆工程施工技术

用循环式准浆。 （4）双液灌浆。如遇岩溶发育、漏浆量较大的地层，可采用双液灌浆。在配置好的水 泥浆液中加入一定浓度的水玻璃。同时分别用泥浆泵送入经双液混合器混合均匀 后扩散到孔内裂隙中可加速水泥浆液的凝固时间以达到堵漏的目的。 （5）浆液浓度的选用。按水泥灌浆技术规范规定，浆液浓度应遵循由稀至浓的原则 逐级变换其水灰比为8：1、5：1、3：1、2:1、1.5：1、1:1、0.8：1、0.6:1、0.5：1共九级。 （6浆液浓度的变换采用三种方法： 1限量法：每一级浓度的浆液注入一定量一般为400L但不超过1000L后如果原 吸浆量没有改变或改变不显著时则将浆液浓度变浓一级灌注如此逐级变浓直至结束。 2限率法每一级浓度的浆液在一定时间内灌入浆液量的多少作为变换浆液浓度 的标准。但根据结束时对浆液浓度要求的不同确定浆液浓度的变换标准。 3双限法在灌浆过程中根据每一级浓度浆液灌入的总量和单位注入量两个界限 来决定是否变换浆液浓度。 （二辽宁省汤河水库坝基惟幕灌浆 辽宁省汤河水库坝基主要岩性为混合花岗岩、花岗片麻岩，风化岩带裂隙发育浅 层渗透性强必须进行幕灌浆加以处理。该任务由辽宁省水利水电勘测设计研究院承 担。 （1灌浆施工采用单排、大孔距、高压力灌浆工艺。灌浆次序分为三序：一序孔距8 12m二序孔在一序孔的基础上将孔距加密为4～6m三序孔又在二序孔的基础上将孔 距加密为2~3m （2灌浆材料为425、525普通硅酸盐水泥。在耗浆量大的孔段为了使浆液速凝 在浆液中加入氯化钙为水泥质量的2%灌浆全部采用纯水泥浆液。 （3浆液浓度的变换。从稀浆开始起灌浆液从10：1、8：1、6：1灌入。当浆量达到 600L时在灌浆压力和吸浆量无明显变化时浆液可调浓一级。当水灰比为5：1、4：1、3 、2：1和1：1时为浓浆。浓浆注入量达到300L时在压力和吸浆量无明显改变时浆液 也可再调浓一级。 （4）灌浆压力根据地质条件、裂隙贯通情况、岩层产状与坝线交角关系等情况分别 选用0.2~0.8MPa的压力。上段灌浆压力不宜过大开灌时压力要低结束灌浆时压力 要大。 （5）灌浆段长一般为5~8m。全孔采用自下而上逐段灌浆。孔深为16~28m。灌浆 后基岩段封孔采用水泥砂浆封孔其配比为水：灰：砂=1：1：3。 （6）风化岩层灌浆情况分析。强风化岩层裂隙发育有泥士充填岩石渗透性较大

第八篇水利工程地基处理新技术

第四节倾斜钻孔成孔灌浆技术

与铅直孔相比斜孔可以穿透更多的节理裂隙因而可提高灌浆与排水孔的施工 量和速度但只有当斜孔的方位与顶角都保持一致时，才能形成连续的排水惟幕和防 惟幕。由此可见保持斜孔的方位与顶角是至关重要的必须有严格的质量控制与相 的措施。

一、斜孔孔口的质量控制

（一钻孔基础的安装 施工场地必须铺设混凝土板厚度不宜小于50cm，表面需平整钻机基础螺栓可直 接埋在混凝土板中也可在混凝土板上安装两条槽钢槽钢上有地脚螺栓孔。 （二钻机的调试与安装 斜孔施工要求钻机立轴箱间隙不大于0.5mm。液压卡盘不会因倾斜而漏油。

（一钻孔基础的安装 施工场地必须铺设混凝土板厚度不宜小于50cm表面需平整钻机基础螺栓可直 接埋在混凝土板中也可在混凝土板上安装两条槽钢槽钢上有地脚螺栓孔。 （二钻机的调试与安装 斜孔施工要求钻机立轴箱间隙不大于0.5mm。液压卡盘不会因倾斜而漏油。 二、斜孔孔口管的设置 斜孔孔口管的设置是钻孔能否保持终孔方位与固定顶角的关键。设置方法一般有 两种。 （一开挖浇筑法 有第四纪覆盖时，可开挖深2.5m的布孔浅槽按孔距放置孔口管用经纬仪测定管 944

斜孔孔口管的设置是钻孔能否保持终孔方位与固定顶角的关键。设置方法一般有 两种。 （一开挖浇筑法 有第四纪覆盖时，可开挖深2.5m的布孔浅槽按孔距放置孔口管用经纬仪测定管 944

第二章灌浆工程施工技术

起的纵弯曲与弯曲应力也愈大容易引起钻孔弯曲。 钻压应根据岩石物理力学性质、钻头唇面积、金刚石的品级、粒度、浓度等进行选择。 表镶金刚石钻头以每粒金刚石压力为15～25N计算浮镶金刚石钻头按单位唇面积压力 4～8MPa计算。岩体坚硬完整金刚石晶级高、颗粒大时可选用较高钻压值。斜孔在开 孔与变径时应选用较低的钻压。转速是根据岩石的物理力学性质及钻头直径选择的。 在不产生剧烈震动的前提下应适当提高转速。在强研磨性、粗颗粒、破碎的岩层中钻进 时应适当降低转速。金刚石钻头的线速度范围可在1.5~3.0m/s中选用。适当提高转 速会提高时效从而减少钻头在某一深度的停留时间不致增大孔径和增加钻孔弯曲的 几率。 钻进中的冲洗液泵量一般宜取大值孔底清洁，钻头冷却好，有利提高钻探效率缩 小孔径对防斜有利。 （四）采用钻加压钻进 即改变加压的方式由地面加压改为孔底加压以减少钻杆的纵弯曲与弯曲应力起 到防斜作用。 （五）采用孔底马达钻具 整个钻杆不转用孔底马达带动钻具克取岩石。如果同时配以钻键加压那将是非 常有效的防斜措施。 （六稳定组合钻具防斜纠斜 所谓稳定组合钻具就是在靠近钻头一段钻杆柱的适当位置安装数个直径接近钻头 直径的稳定器。在水平或接近水平状态下这些稳定器相当于支点斜孔也是如此。稳 定器之间的钻杆在重力、给进力及离心力的作用下产生变形使钻头上仰、下倾或基本保 持原方向。稳定组合钻具由钻头、岩芯管、稳定器、钻杆等组成。好的组合方式能发挥防 斜与纠斜的作用。 （七钟摆钻具 钻头与钻杆中心有一个偏心距，偏心距的大小能对孔斜的大小进行调整使钻孔始 终沿着设计的轨迹延伸。 四、定向钻探 所谓定向钻探就是指钻孔沿着一定的轨迹延伸而达到预定深度、方位和顶角的目 标。 一种带有孔底发动机的钻具在随钻监测仪器的监视下进行造斜、纠斜最后达到靶

所谓定向钻探就是指钻孔沿着一定的轨迹延伸而达到预定深度、方位和顶角的 标。 一种带有孔底发动机的钻具在随钻监测仪器的监视下进行造斜、纠斜最后达到 点。这是当今世界上最先进的钻探技术之二,它应用于油田钻井工程、煤田钻探、矿山

第八篇水利工程地基处理新技术

（2具有长寿高钻速的造斜钻头连续造斜确保其有止确的方位与倾角。 （3具有高精度测斜定向仪可精确地给造斜工具母线定向和测定每一孔段的倾角单 方位角。1994年以前国内还没有合适的仪器多采用进口美国波依尔公司的0WL 780型测斜定向仪。近期我国勘探技未研究所研制成功了XSC一1型小口径随钻测 仪它的主要技术参数是探管外径Φ=42mm孔内探管耐压15MPa钻孔顶角测量范国 为－90°~90°精度士0.25°钻孔方位角测量范围为0°~360°精度士1.5°钻孔测量氵 度为0~1500m精度土0.5m孔内探管耐震性为50g。 （二）定向孔的施工技术 （1睡直孔段钻进技术。定向孔的开孔多为直孔，直孔段要垂上孔斜不能超 ).5°/100m。直孔段的防斜措施主要是采用钻、满眼钻具图8－2－5）钟摆钻具有未 底马达钻具。

第二章灌浆工程施工技术

选择最优的钻进方法既能提高工作效率又能保证工程质量降低成本。排水孔主 要功能是排出节理裂隙中的水钻孔能穿透节理裂隙愈多愈好。所以在排水洞中的排水 孔向是多向的向上、向下、倾斜、水平的钻孔都有采用的可能。因此选择钻进方法时必 须考虑这个特点。 金刚石钻进工艺能满足上述要求但由于排水孔孔径有时要求在100mm以上钻进 坚硬的弱研磨性岩石时效率很低。所以说金刚石钻进工艺在钻排水孔时只适用于中 硬以下岩石。 坚硬岩石最优的钻进方法仍是空气潜孔锤钻进这种钻进方法不受任何角度的限 制而且效率高成本低。 空气潜孔锤钻进岩粉多在空气干燥、无地下水的干孔中钻进时有堵塞裂隙的缺点 在有地下水的钻孔中钻进就不会形成裂隙被严重堵塞现象。 当前的空气钻进已有了很大的发展，有了多种低密度介质空气钻进如雾状气、气水 混合钻进泡沫钻进泡沫泥浆、充气泥浆钻进等。这类介质钻进会使岩粉凝结成球状 不易进入细小裂隙。 空气钻进除正循环外还有反循环与正反混合循环钻进。空气反循环会使钻孔的污 染降到最低程度是水井施工的最优方法。 一种贯通式潜孔锤已在无锡定型生产这种贯通式潜孔锤有一中心孔，可以取得一 种小直径岩芯开创了潜孔锤钻进可以取芯的先例,再配以反循环工艺特别有利于斜 孔、水平孔与仰孔的施工。 在中硬岩层中的排水孔施工也可考虑采用水力反循环金刚石钻进工艺施工水平孔 与仰孔能大幅度提高钻进效率。灌浆施工中,绝大部分钻孔是不要取岩芯的,因口径 小可用金刚石全断面钻进。岩石特别坚硬时也可打潜孔锤。无论是灌浆孔或排水孔 成孔后均重进行洗习

第八篇水利工程地基处理新技术

第五节进水塔群地基固结灌浆施工技术

某进水口开挖支护工作按施工许划应在1995年10月底全部结束，1995年6月中旬 立浇筑塔体结构混凝土井要求在1997年10月截流之前塔体全部上升至195m高程。 由于多种原因造成施工滞后直至1996年7月下旬施工才进入塔群基础处理阶段。 为保证按期截流现场抗施工改变了标书规定的在1.3m混凝土压重上钻孔的施工方案。 在进水塔群基础固结灌浆施工之前两个多月承包商向工程师递交了一份进口区 固结灌浆和建议施工方法说明书”并在2号发电塔上游左侧做了24m×14m共计40个 孔的试验块。 固结灌浆压力采用0.2~0.4MPa采用自上而下纯压式灌注方法钻灌基础开挖后 只浇筑了0.2～0.5m厚的混凝土垫层。固结灌浆分三个工序钻孔孔距、排距均为3m 孔深7~15m灌浆孔向下游倾斜倾角60 按工序灌注前3m形成灌浆盖重后按工序钻灌3m以下的部位直至终孔。最大灌浆 段长度不超过8m一般钻灌孔段长度4～6m。为防正止基岩抬动在钻灌地段相应地布置安 装变形观测装置。在F240、F24断层破碎带上，下挖破碎岩体采用钢筋混凝土置换措施,并 加密破碎带地段的灌浆孔预理PVC灌浆管孔距、排距2m×2m供计增加114孔。为检查 固结灌浆效果在灌浆后布置约占总孔数5%的检查孔。在检查孔内进行压水试验计算灌 后吕荣值并在灌区内测定岩体灌浆前后的超声波此孔不灌浆计算动弹模。

施工中改用了稳定浆液其水灰比为1.2：1掺入3%的膨润土和0.5%的高效塑1 剂。 制浆的材料及灌浆的设备工作站放在塔群前沿护坦右侧175m平台上工作站将各 种浆液输送到现场灌浆机中。现场灌浆机保持最终混和料的搅拌并将混和液灌入子 内灌浆机至灌浆孔的距离小于60m。 工作站的制浆和灌浆的主要设备有： 2个50t容量水泥罐配备7m长螺旋输送机用于储放干水泥；

施工中改用了稳定浆液其水灰比为1.2：1掺入3%的膨润土和0.5%的高效塑1 剂。 制浆的材料及灌浆的设备工作站放在塔群前沿护坦右侧175m平台上工作站将各 种浆液输送到现场灌浆机中。现场灌浆机保持最终混和料的搅拌，并将混和液灌入子 内灌浆机至灌浆孔的距离小于60m。 工作站的制浆和灌浆的主要设备有： 2个50t容量水泥罐配备7m长螺旋输送机用于储放干水泥；

第二章灌浆工程施工技术

2个40m防水罐用于储放膨润土泥浆； 3个临时棚分别存放膨润土、添加剂和灌浆用沙； 2个用于分别存放水、添加剂的1m3水池； 1个12m长开式大水箱； 1台CAPRARIHM401/8泵用于向整个工作站和现场的灌浆机供水； 1台R250搅拌机用于制作膨润土泥浆和水一添加剂溶液； 1台M0R01200型泵用于把膨润土泥浆输送到现场灌浆机； 1台IM20搅拌机用于制作水泥一膨润土拌和液； 1台R3000型搅拌机在适当条件下把水泥一膨润土拌和浆液送到现场灌浆机内； 1台BALLERINIC2泵用于向移动式灌浆机提供基本的水泥一膨润土拌和液； 1台IME搅拌机用于制作拌和沙浆； 1个R3000型搅拌机用于在适当的情况下向要灌入的孔内供应拌和沙浆； TUROT4一65型和FLYGT2125型各种泵； 电气盘。 IME拌和机由以下部分组成： 水泥一膨润土拌和液称重箱； 水泥一膨润土拌和液的进料斗； 称沙重量的电子秤； 灌浆用沙进料斗的斜道； 混合液秤； 电动空压机。 工作站的布置见图8－2－6灌浆主要的机械设备见表8－2－6。 移动式现场灌浆机的主要设备有： 2台M100自容配料拌和机； 1台IRPO自容灌浆机； 1台电动空压机； 1个电气板。 附属设备有： （1灌浆记录仪。为计量每个孔吸浆的真实时间、实际灌浆压力和数量采用一个电 频灌浆记录仪。该仪器安装在灌浆孔稍上游方向的3/4供浆管线上。灌浆记录仪为 国水利水电基础工程公司科研所制造的J31型”，可自动监测记录浆液流动的速度及 压力并将实际收集的数据打印出来，

六、灌浆结束标准和封孔方法

第二章灌浆工程施工技术

在规定的压力下测得吸浆量小于0.7L/min再注浆10min确认为是我 20min内折除孔内的灌浆塞。 完成灌浆后每个孔都应用稠浆从孔底向上回填

钻孔所有偏离规定倾角和方位大于5°的灌浆孔都要废弃掉这些废弃的孔都要从 孔底起用浆液填死然后按要求重新钻替代孔。 钻孔时如钻杆或钻头断掉应采用适当的钩拉工具捞出后恢复钻孔工作，以保证连 续的钻孔如操作失败采取其它措施需经工程师同意。 灌浆若测得要灌浆的浓度、粘度、温度等超出规定的范围应从搅拌机中除去这批 浆液在下一批配料之前应调查出失败的原因。 灌浆时若灌浆设备出现故障应立即拆除坏的部件更换新部件要保证灌浆工作的 连续性。

第六节导流洞环形固结灌浆施工技术

灌浆施工应在固结灌浆处的混凝土强度超过规定的28天最小抗压强度值且周围 0m内的回填灌浆完成7天后才能进行。 隧洞中每个灌浆孔中最后一个灌浆塞应留在理入混凝士衬砌中的PVC管内。灌 浆塞的未端应位于混凝土支付线内使得混凝土、喷混凝土和岩体之间的收缩缝同时得 到接缝灌浆。 固结灌浆应从I序灌浆孔开始。Ⅱ序灌浆孔的灌浆需等孔周围25m范围内的所有 I序灌浆孔都已灌完后才能开始进行。Ⅲ序灌浆孔的灌浆需等孔周围25m范围内的 所有Ⅱ序灌浆孔都已灌完后才能开始进行。正在灌浆或已灌浆但未超过24h的孔周围 0m范围内不能钻灌浆孔。

第八篇水利工程地基处理新技术

二、灌浆材料制浆和灌浆设备

固结灌浆用的浆液由水泥、膨润土、水和高效塑化剂组成。灌浆拌和用水要新鲜、干 净水中不含有害的油、土、有机物碱、酸、盐及其它杂质并符合AC1318《钢筋混凝土建 筑规范要求》。拌和时灌浆中的水温要低于25℃高于5℃。固结灌浆中用的水泥为 425普通硅酸盐水泥。高效塑化剂应从同一厂家购置，以保证其相容性。要采用分散性 好的钠膨润土。 封孔浆液的沙应由清洁坚硬的沙粒组成不含有机质、粘土块及杂质含水量应小于 其干密度的3%细度模数小于2。 灌浆材料用高速机械拌和机进行拌和。拌和机配备可精确检测灌浆材料的装置，以 便控制配合比。灌浆泵在最大流量压力为3MPa时的泵能力至少是110L/min。灌浆泵 的位置距灌浆孔不超过60m 灌浆设备的布置油联接泵和孔、又返回搅拌器的供浆管路构成一个连续的回路并 由压力表控制灌浆集管的压力即在泵出口处装一个压力表另一个压力表放在灌浆孔 下游紧靠回浆阀前面

所有的孔都要按顺序、方位布置应钻到工程师要求的深度。 根据技术规范要求钻孔只能用清水冲洗。钻孔内不能使用泥浆。不能在钻杆上使 用油脂、涂料、泥浆或其它润滑剂来帮助钻进。 四、灌前准备 固结灌浆孔在钻孔完成后除要求做压水试验的孔外都要马上进行清洗。对要做

听有的孔都要按顺序、方位布 置应钻到工程师要求的深度。 据技术规范要求钻孔只能用清水冲洗。钻孔内不能使用泥浆。不 旨、涂料、泥浆或其它润滑剂来帮助钻进

第二章灌浆工程施工技术

注表中R1000为减

对局部破碎带仍沿用变浆法灌浆只使用1：1~0.81两种浆液变浆条件及结束不 准不变。 导流洞分两个部分灌浆：一部分是台车不能完成的底拱上的1或2个孔一部分 由台车来完成的9或10个孔。灌浆是先底拱施灌然后待顶部孔全部钻完后由下往 从两边向上施灌。由于台车长5.4m故在两个I序孔上一环进行钻孔一环进行灌浆

导流洞灌浆的效果取决于饱和压力的大小。饱和压力是指钻孔的灌浆段正在饱和 时的最大压力这是实施灌浆工程的技术规范中一般限制的压力。如果饱和压力太低 灌注的浆液只能在灌浆段周围岩体中渗入小的体积如果饱和压力太高，使较宽的裂隙 张开，可能发生新的裂隙而产生的新空隙要用浆液来填充这会造成不必要的浪费和延 长设备的使用时间。在上述两个极端值之间应根据岩体条件渗透性、裂隙性质、强度 确定适当的灌浆压力以便更好地达到灌浆目的。 导流洞的灌浆压力依据灌浆孔的位置及地质条件确定如下底拱为0.4MPa侧墙为 0.5MPa 顶拱为 0.6MPac

七、灌浆结束标准和封孔方法

第八篇水利工程地基处理新技术

可防止浆力劈裂的高压）

隆巴迪Lombardi等人为了对宽大裂隙限制其灌浆量而对可灌性较差的灌段提 高灌浆压力以期各灌段都有一个大致相当的浆液扩散半径，因而提出了GIN灌浆法。 这种方法除了对宽大裂隙采用低压灌浆外,其它对大多数岩体都是采用等于或大于 3MPa的高压灌浆方法。这种灌浆方法除了有可能引起软弱地质结构面发生浆力劈裂 导致浆液浪费外，它具有能增大浆液扩散半径，浆液灌入稳定时间短和灌浆效果良好等 优点。 抽水蓄能电站的工作水头天多在300m以上。因此在竖井下部和引水隧的围岩必 然承受非常高的运行水头压力。在这些地段再用低于3MPa的压力进行灌浆显然是 不合适的。 在高坝的坝基和坝肩特别是在高拱坝的坝基和坝肩对岩体防渗和强度都有很高 的要求甚至把岩体透水率降低到1Lu以下把有缺陷的岩体弹模提高到和新鲜岩体相 近的程度。 一般来说通过高压灌浆可以达到充填岩体的张开裂隙减少渗透增加岩体的变形 和弹性模量对隧洞衬砌也可施加预应力等目的。然而在含有软弱地质结构面的岩体 内高压灌浆又常常会引起浆力壁裂使高压灌浆自的难以达到

、高压灌浆可能引起的浆力劈壁裂

高压灌浆在地表特别在隧洞表层将引起跑浆、串浆和渗浆等一系列具有独特性的床 难。 在岩体的较深部岩体内常常含有软岩层面、泥化夹层、硬岩层面、软弱岩脉、沉积和 喷发的间歇面、缓倾角裂隙、低应力面等软弱地质结构面。为了论述方便我们将它们分 为硬质结构面不含泥）把含有泥或云母岩脉等结构面称之为软质地质结构面。地质结 构面的抗张拉强度很小不要说在高压力作用下会引起浆力劈裂，即使在低压力作用 下甚至在0.3MPa压力作用下，它们也会发生浆力劈裂。这种浆力劈裂不仅引起大量

第二章灌浆工程施工技术

的浆液流失招致浪费更重要的是由于浆力劈裂灌段内的灌浆压力急剧下降使不 裂的岩体也难以灌入浆液造成整个灌段的灌浆失败。欲要达到高压灌浆的目的必须 防止高压灌浆引起浆力劈裂现象的发生

三、高压灌浆之前的试验

最大可能的建巩物地基渗漏原因是高运行水实超过君体的原位迅地力起支配 岩体渗透性的裂隙发生水力劈裂产生劈裂性的严重渗漏。在进行高压灌浆之前应了 解岩体的初始水力劈裂张开压力的大小以及最小原位应力的大小和方向。 （一）水力劈裂试验 在水力劈裂试验之前应全面了解试验岩体的状态。对纯坚硬岩体试验按7级或 9级压力级差最大压力应是拟采用的高压灌浆压力或可能的水力劈裂压力。当试验压 力最大升高到6MPa然后减压再以2MPa的级差（2、4、6、4、2MPa或以1.5MPa的级差 (1.5、3、4.5、3、1.5MPa)升压，严格监控向孔内送水的增减，试验往复循环,以确定初始 水力劈裂的张开压力。当在某一级压力下（也可以采用多点小级差压力进行试验），向孔 内送水量突增水压力骤降这就表明岩体内发生了水力劈裂。 对含有相对软弱地质结构面的岩体其试验方法与纯坚硬岩体的方法相似，唯在最 高压力和级差压力选择方面有些差异：如果用五个点,可用0.5、1.0、1.5、1.0MPa和 0.5MPa级差压力如用七个点可用0.3、0.7、1.1、1.5、1.1、0.7MPa和0.3MPa级差压 力。 （二原位应力试验 原位应力试验一般是在岩芯孔内进行。试验采用水力劈裂技术确定最小原位应力 的大小和方向。试验位置的选择应首先与水工建筑物的位置结合起来考虑，例如在抽 水蓄能电站高压引水隧的中间竖井下弯管处。当优选灌浆斜孔产状时GJMZ程序对原 位应力的大小和方向已给予了充分考虑。

第二章灌浆工程施工技术

软质结构面有某种程度的粘合但在高压浆液的作用下将发生浆力劈裂。如果停灌一 段时间再进行高压灌浆它仍会发生再次浆力劈裂。要想把它灌成可以承受高压工作水 头的程度是不可能的。 在坝基或隧洞围岩中遇到软质地质结构面时应尽可能将其挖除3m，而后回填混 凝土。在高压灌浆的钻孔中遇到软质地质结构面时用扩孔的大直径钻头将其钻除一部 分而后封孔再用常规直径的钻头钻穿继续按规定进行高压灌浆。 （五浆液配比 所有的灌浆都是纯水泥浆灌注。大多数孔是用比表面积为5500cm/g或550m/kg 的水泥灌注。 在整个灌浆过程中浆液配比和稠度由程序给定且密切监控，以便在保证最好的灌 浆效果前提下使用最稠的浆液。净水泥浆的标准配比变化范围为5：1到0.8：1水与水 泥体积之比）灌浆中按这个次序逐渐加浓。尤其当灌浆压力超过2.75MPa时,实际灌 浆的超势是浆液加浓速度加快。 浆液加浓的准则是在吸浆率无明显减少的情况下灌注规定数量的水泥， 用2.75MPa以上压力时进一步修止浆液配比有助于控制浆液渗透。用高灌浆时 如果漏浆严重浆液立即加浓到1.5：1或1：1若遇到渗漏不能控制的部位,1：1配比浆 液仍在最远处溢出则灌浆中断。 作者建议用稳定浆液灌注。在一般情况用1：1的稳定浆液灌注如果漏浆严重，可 用 0.75：1 的稳定浆液灌注。

五、高压灌浆的效果评价

（一衬砌应力计的安装 在高压灌浆的隧洞中应布置测点监测由于高压灌浆引起衬砌的环向应力的增加 以便计算出衬砌结构受到的平均预应力。 （二透水率试验 在竖井下部和下部隧洞内按5级或7级水头差（最高水头用以2.75MPa）进行多 组压水试验以计算和了解岩体透水率的变化。同时用5个或7个水头差（最高水头月 到4.5MPa进行压水试验，以了解高压灌浆后能否提高坝基或隧洞围岩的原位应力。 （三物探试验 选择灌过浆与未灌浆的两条隧洞后者原岩与前者原岩类似进行地震波试验和声 波发射试验以对比了解岩体的改善程度

城镇建设标准第八篇水利工程地基处理新技术

按墙体结构形式和墙体材料分类

第一节防渗墙类型及应用

第三章防渗墙施工技术防渗墙类型特点适用条件普通混凝土，抗压强度和弹性模量较高，混凝士一般工程抗渗性好抗渗性好，抗压强度80~100kgf/cm弹粘土混凝土一般工程按墙体材料分类性模量一般低于2.2×105kgf/cm钢筋混凝土能承受较大的弯矩和应力结构有特殊需要时灰浆固壁、自凝成墙、或泥浆固壁然后向自凝灰浆泥浆内掺加凝结材料成墙，强度低，弹模低目前多用于低水头或临时性工程和固化灰浆（柔）塑性较好利用开挖渣料，掺加粘土和少量水泥，采少灰混凝士临时性工程或有特殊要求的工程用岸坡倾灌法浇筑成墙二、防渗墙应用在一般情况下对松散砂砾石地基的防渗处理采用防渗墙较其它处理措施具有工程量小、施工简便、受地层条件制约较少、运动可靠等优点。在水利水电工程中除用作大坝和围堰的地基（包括堰身）防渗外并用来对已建成的病险土石坝进行加固、防渗处理。我国水利水电工程中,已建成的部分防渗墙主要技术指标见表8－3－2。表8－3－2　水利水电工程中已建成的防渗墙主要技术指标坝堰高墙厚最大墙深截水面积防渗墙施工时间作用坝型工程名称水力比降(m)(m)(m)(m)（年月）毛家村水电站80.50.840.083.078311962.4 ~ 1962.12心墙土石坝碧口水电站1011.341.077.031001970.3~1971.7察尔森水库39.70.620.076.6208511974.4~1977.8密云水库66.00.844.080.0188761959.11~1960.5南谷洞水库73.50.851.391.029131968.4~1969.1斜墙土石坝十三陵水库29.00.857.540.0207901969.12~1970.9西斋堂水库58.00.756.062301970.12~1971.6猫跳河四级水电站39.51.030.951.09351970.5~1970.9坝基防渗混凝土闸映秀湾水电站17.00.829.412.541691966.3~1969.5(坝)渔子溪一级水电站27.80.832.023.523421969.1 ~ 1969.10下苇甸水电站19.50.739.52245501974.11 ~ 1975.6龚嘴水电站上）35.00.847.87580621966.6~1967.4龚嘴水电站下）19.00.852.01967.4~1967.7导流围堰乌江渡水电站23.00.8520.929.03341972.1~1972.3葛洲坝水电站纵）16.00.830.031.2203211974.11~1976.7安康水电站0.69.65111977.1~1977.2965 ·

第三章防渗墙施工技术

第八篇水利工程地基处理新技术

若浆体中掺入适量的碳酸钠和磷酸盐能使浆体结石保持一定的含水量防止墙体 开裂。 这种防渗墙只适用于低水头建筑物及不含大块石的地层，一般施工效率30～40m 台班。

给排水管理四、自凝灰浆防渗墙施工

自凝灰浆防渗墙的造孔方法基本上与一般混凝土防渗墙相同此灰浆既作为钻孔 时固壁之浆液又在钻孔完成后自行凝结成为防渗墙体材料从而省去了清孔和混凝士 浇筑两道工序使施工大为简化。由于该灰浆有凝结性质要求快速开挖在灰浆凝结前 成槽。 开挖工具通常用反铲和抓斗进行。反铲挖槽可连续成墙适用深度在12m以内浙 斗挖槽一般都分期成槽最大深度可达60m。图8－3－7示意抓斗施工情况。 自凝灰浆由低热水泥、膨润土、掺少量缓凝剂亚硫酸盐木质素或糖蜜等制成其材 料配合比参见表8－3－7国外工程的实例配合比见表8－3－8。 掺加业硫酸盐木质素或糖蜜2%（与水泥重量之比）灰浆的初凝时间可推迟到48h 以后。