1、水利工程質量檢測培訓資料巖土工程一基礎處置工程一壓水實驗一.灌漿基礎（一）灌漿技術是水工建筑物地基處置常常利用的和重要的工程辦法。當開始修建大壩時，第一應做好壩基處置工作。壩基處置若沒有做好，則會 留下隱患，大壩建成蓄水后，很難補救，有時常需限制水位運行。作為大壩地基，一般天然巖石或砂礫石層很少具有靠得住的防滲性、足夠的 耐壓性和必然程度的均質性這些條件，所以，常常需要進行處置，改善它的各項 性能。若是碰到軟弱、破碎、多裂隙、節理發育、滲透性大等地質條件較差的大 壩地基巖石，則更需要進行處置，使之適應筑壩工程的需要。在建壩的進程中，利用灌漿技術愈來愈多，逐漸進展成為一種專門性的技術 科學。（二

2、）灌漿的含義“灌漿”，簡單地說，灌漿就是將具有膠凝性的漿液或化學溶液，依照規 定的配比或濃度，借用機械（或灌漿自重）對之施加壓力，通過鉆孔或其他設施， 壓送到需要灌漿的部位（例如：大壩壩基巖石裂隙或砂礫石地基的孔隙，隧洞周 圍巖石的裂隙，隧洞襯砌與圍巖之間的間隙，混凝土大壩壩體接縫，和水工建筑 物混凝土缺點中的孔洞或裂痕等）中的一種施工技術。（三）灌漿分類按灌漿材料分類按漿液材料主要分為水泥灌漿、粘土灌漿和化學灌漿等。按灌漿目的分類按灌漿目的分為帷幕灌漿、固結灌漿、接觸灌漿、接縫灌漿和回填灌漿等。（1）帷幕灌漿。帷幕灌漿是用漿液灌入巖體或土層的裂隙、孔隙，形成防水 幕，以減小滲流量或降低揚壓力

3、的灌漿。（2）固結灌漿。用漿液灌入巖體裂隙或破碎帶，以提高巖體的整體性和抗變 形能力的灌漿。（3）接觸灌漿。通過漿液灌入混凝土與基巖或混凝土與鋼板之間的裂縫，以 增加接觸面結合能力的灌漿。（4）接縫灌漿。通過埋設管路或其他方式將漿液灌入混凝土壩體的接縫，以 改善傳力條件增強壩體整體性的灌漿。（5）回填灌漿。用漿液填充混凝土與圍巖或混凝土與鋼板之間的間隙和孔洞， 以增強圍巖或結構的密實性的灌漿。（四）鉆孔灌漿用的機械設備.鉆孔機械鉆孔灌漿機械主要有回轉式、回轉沖擊式、沖擊式三大類。目前用得最多的 是回轉式鉆機。.灌漿機械灌漿機械主要有灌漿泵、漿液攪拌機及灌漿記錄儀等。（1）灌漿泵灌漿泵是灌漿用的

4、主要設備。灌漿泵性能應與漿液類型、濃度相適應，允許 工作壓力應大于最大灌漿壓力的1. 5倍，并應有足夠的排漿量（100L）和穩固 的工作性能。灌注純水泥漿液應采用多缸柱塞式灌漿泵。（2）漿液攪拌機用高速攪拌機制漿，不僅速度快、效率高，而且制出的漿液分散性和穩固性 高，質量好，能更好地注入巖石裂隙。攪拌機的轉速和拌合能力應別離與所攪 拌漿液類型和灌漿泵的排漿量相適應，并應能保證均勻、持續地拌制漿液。（3）灌漿記錄儀用來記錄每一個孔段灌漿進程中每一時刻的灌漿壓力、注漿率、漿液相對密度 （或水灰比）等重要數據。（壓力和流量傳感器檢定）（五）灌漿方式和灌漿方式灌漿方式：灌漿方式有純壓式和循環式兩種。純

5、壓式灌漿是指漿液注入到孔段內和巖體裂隙中，再也不返回的灌漿方式。 這種方式設備簡單，操作方便；但漿液流動速度較慢，容易沉淀，堵塞巖層裂縫 和管路，多用于吸漿量大，并有大裂隙存在和孔深不超過15m的情形。循環式灌漿是指漿液通過射漿管注入到孔段內，部份漿液滲入到巖體裂隙 中，部份漿液通過回漿管返回，維持孔段內的漿液呈循環流動狀態的灌漿方式。 這種方式一方面使漿液維持流動狀態，可避免水泥沉淀，灌漿效果好；另一方面 能夠按照進漿和回漿液相對密度的差值，判斷巖層吸收水泥的情形。灌漿方式：灌漿方式可分為全孔一次灌漿法、自上而下分段灌漿法、自下而 上分段灌漿法、綜合灌漿法和孔口封鎖灌漿法等。全孔一次灌漿：全

6、孔一次灌漿是將孔一次鉆完，全孔段一次灌漿。這種方式 施工簡便，多用于孔深不地質條件比較良好，基巖比較完整的情形。自下而上分段灌漿：自下而上分段灌漿法是將灌漿孔一次鉆進到底，然后從 鉆孔的底部往上，逐段安裝灌漿塞進行灌漿，直至孔口的灌漿方式。自上而下分段灌漿法：自上而下分段灌漿法是從上向下逐段進行鉆孔，逐 段安裝灌漿塞進行灌漿，直至孔底的灌漿方式。綜合灌漿法：綜合灌漿法是在鉆孔的某些段采用自上而下分段灌漿，另一 些段采用自下而上分段灌漿的方式。孔口封鎖灌漿法：孔口封鎖灌漿法是在鉆孔的孔口安裝孔口管，自上而下 分段鉆孔和灌漿，各段灌漿時都在孔口安裝孔口封鎖器進行灌漿的方式。灌漿孔的基巖段長小于6m

7、時，可采用全孔一次灌漿法；大于6m時，可采 用自上而下分段灌漿法、自下而上分段灌漿法、綜合灌漿法或孔口封鎖灌漿法。壓水多采用自上而下分段灌漿法。帷幕灌漿帷幕灌漿施工工藝主要包括：鉆孔、鉆孔沖洗、壓水實驗、灌漿和灌漿的 質量檢查等。.鉆孔帷幕灌漿宜采用回轉式鉆機和金剛石鉆頭或硬質合金鉆頭鉆進。鉆孔質量要求有：鉆孔位置與設計位置的誤差不得大于10cm。孔深應符合設計。灌漿孔宜選用較小的孔徑，鉆孔孔壁應平直完整。鉆孔必需保證孔向準確。鉆機安裝必需平正穩固；鉆孔宜埋設孔口管； 鉆機立軸和孔口管的方向必需與設計孔向一致;鉆進應采用較長的粗徑鉆具并適 本地控制鉆進壓力。.鉆孔沖洗、裂隙沖洗和壓水實驗灌漿孔

8、(段)在灌漿前應進行鉆孔沖洗，孔內沉積厚度不得超過20cm。同 時在灌漿前宜采用壓力水進行裂隙沖洗，直至回水清凈時止。沖洗壓力可為灌漿 壓力的80%，該值若大于1MPa時，采用1MPa。沖洗時，可將沖洗管插入孔內，用阻塞器將孔口堵緊，用壓力水沖洗，壓力水 和緊縮空氣輪換沖洗或壓力水和緊縮空氣混合沖洗。帷幕灌漿采用自上而下分段灌漿法時，先導孔應自上而下分段進行壓水實 驗，各順序灌漿孔的各灌漿段在灌漿前宜進行簡易壓水；采用自下而上分段灌漿 法時，先導孔仍應自上而下分段進行壓水實驗。各順序灌漿孔在灌漿前全孔應進 行一次鉆孔沖洗和裂隙沖洗。除孔底段外，各灌漿段在灌漿前可不進行裂隙沖洗 和簡易壓水。壓水

9、實驗應在裂隙沖洗后進行，采用五點法或單點法。灌漿方式和灌漿方式灌漿方式帷幕灌漿應優先采用循環式，射漿管距孔底不得大于50cm。灌漿方式帷幕灌漿必需按分序加密的原則進行。由三排孔組成的帷幕，應先進行邊排孔的灌漿，然后進行中排孔的灌漿。邊 排孔宜分為三序施工，中排孔可分為二序或三序施工；由兩排孔組成的帷幕，宜 先進行下游排孔的灌漿，然后進行上游排孔的灌漿。每排孔宜分為三序施工；單 排帷幕灌漿孔應分為三序施工。帷幕灌漿段長度宜采用56m，特殊情形下可適當縮減或加長，但不得大于 10m。采用自上而下分段灌漿法時，灌漿塞應塞在己灌段段底以上0. 5m處，以 防漏灌；孔口無涌水的孔段，灌漿結束后可不待凝，

10、但在斷層、破碎帶等地質條 仵復雜地域則宜待凝。采用自下而上分段灌漿法時，灌漿段的長度因故超過10m， 對該段宜采取補救辦法。灌漿壓力和漿液變換(1)灌漿壓力灌漿壓力宜通過灌漿實驗肯定，也可通過公式計算或按照經驗先行擬定，而 后在灌漿施工進程中調整肯定。采用循環式灌漿，壓力表應安裝在孔口回漿管路 上；采用純壓式灌漿，壓力表應安裝在孔口進漿管路上。灌漿應盡快達到設計壓 力，但注入率大時應分級升壓。(2)灌漿漿液變換灌漿漿液的濃度應由稀到濃，逐級變換。漿液水灰比可采用5： 1、3： 1、2 : 1、1： 1、： 1、： 1、： 1七個比級。開灌水灰比可采用5： 1。當灌漿壓力維持不變，注入率持續減少

11、時，或當注入率不變而壓力持續升高 時，不得改變水灰比；當某一比級漿液的注入量已達300L以上或灌注時刻已達 1h，而灌漿壓力和注入率均無改變或改變不顯著時，應改濃一級；當注入率大于 30L / min時，可按照具體情形越級變濃。灌注細水泥漿液，可采用水灰比為2： 1、1： 1、0. 6： 1，或1： 1、0. 8 : 1、0. 6： 1三個比級。5 .灌漿結束標準和封孔方式灌漿結束標準采用自上而下分段灌漿法時，在規定的壓力下，當注入率不大于0. 4L/ min時，繼續灌注60min；或不大于IL / min時，繼續灌注90min，灌漿能夠結 束。采用自下而上分段灌漿法時，繼續灌注的時刻可相應地

12、減少為30min和 60min，灌漿能夠結束。封孔方式采用自上而下分段灌漿法時，灌漿孔封孔應采用分段壓力灌漿封孔法；采用 自下而上分段灌漿時，應采用置換和壓力灌漿封孔法。6.灌漿質量檢查大壩基礎帷幕灌漿、固結灌漿質量檢測%。工程質星檢查* j帷幕灌漿質量.檢查應以檢查孑L壓水試驗成果為主，結合對竣工資料和刪試 成果的分析綜合評定0帷幕灌漿榆查孔應在下述部位布甘；帷幕中心線上：巖石破碎，斷層、大孔隙等地質條件復雜的部位*注入量大的孔段痢近：鉆孔偏斜過大、灌漿情況不正常以及經分析送料認為對帷幕謹漿底量有影 響的部位3.9.3帷幕灌漿榆查孑L的數量宜為濯漿孔總數的my 個壩段或一個單元工程 內.至少

13、應布.置一個檢查孔4帷幕灌漿檢查孑L壓水試驗應在該部位灌漿結束31后進行3.9.5帷暮灌槳檢查孔應自上而下分段卡塞進行壓水試驗.試驗采用五點法或單 點法.按附錄&執行3土帷幕濯漿檢查孔壓水試驗結束后.，按技術要求進行灌架和封孔%土7帷幕濯漿梅查孑L應采取巖芯，計算獲得率并加以描述3.9.8帷幕濯漿質壬壓水試驗檢查.壩體混凝土與基巖接觸段及具下一段的合格 率應為再以下的各段的合格率應在以上，不合格段的透水率值不超過 設計規定值的1(淚.且不集中.灌漿底量可認為合格否則應由建設單位會同設 計施工單位商定處理方案3.9時帷幕灌漿孔的封孔質星宜進行抽樣檢查，1勺I。固結淮架質量檢查宜采用測量巖體波速或

14、靜彈性模量的方法 巖體波速或靜彈性模量的改善程度應符合設計規定3.9.11固結淮槳質量檢查也可采用單點壓水試驗的方法，按附錄入執行.檢查 孔的數量不宜少于灌漿孔總數的s%.樓查結束后,應按技術要求進行灌裝和 封孔，固結灌架質0壓水試驗檢查 巖體波速檢查 靜彈性模釜檢查應分別在灌 漿結束時二14、舞d后進行3.3固結淮架質地壓水試驗檢查.孔段合格率應在前y以上.不合格孔段的 透水率值不超過設計規定值的勺凹心且不集中.灌槳質量可認為合格否則應由 建設單位會同設計施工單位商定處理方案岑口水工隧洞回填灌漿、固結灌漿質量檢測有W 回填灌漿質量檢查應在該部位謹漿結束Fd后進行.檢查孔應布置在脫空 較大、申

15、漿孔集中以及灌漿情況異常的部位.其數量宜為窿漿孔總數的.1 2 H 回填灌漿質量檢查可采用鉆孑L注漿法.即向孑L內注入水灰比？：的漿液， 在規定的壓力下、初始10mtI內注入量不超過ml.認為合格4.2.12灌漿孔灌漿和檢查孔檢查結束后，應使用水泥砂槳將鉆孑L封填密實,Kn 壓抹齊平，1A3. 1固結濯漿質量檢查的方法和標準應視工程的具體情況和灌漿的目的而定一 一般情況下應進行壓水試驗檢查試驗采用單點法按附錄氣執行要求測定彈 性模量的地段、應進行巖體波速或靜彈性模量測試檢查4.3. 12固結淮架質量壓水試驗檢查宜在該部位灌架結束3 -仙后進行,椅查孔的 數量不宜少于灌柴孔總數的孔段合格率應在部

16、蚌以上，不合格孔段的透水率 值不超過設計規定值的0%.且不集中.濯漿質量可認為合格，4.3.13巖體波速和靜彈性模量測試,應分別在該部位灌漿結束和28d后進 行其孔位的布置測試儀器的確定測試方法合格指標以及工程合格標準均G*%，s應依照設計規定執行4,3.14灌漿孔灌漿和檢查孔檢查結束后.應排除鉆孔內的積水和污物.采用壓力 灌漿法或機械壓漿法進行封孔 并將孔口抹平%壓水實驗灌漿工程壓水試驗壓水試驗的設備和儀表在一般情況下可使用湮漿施工所用的設備和儀 表,但應保持足夠的精度和適宜的標值范圍A,r2壓水試驗的方法灌槳工程一般使用一級壓力的單點法.灌漿試驗或先導 孔可采用三級壓力五個暗段的五點法.A

17、.H.3壓水試驗的壓力一可根據工程具體情況和地質條件參照表,、選用適當的 壓力值檢查孔各孔段壓水試驗的壓力應不大于灌漿施工時該孔段所使用的最大灌 漿壓力的明氣淮槳丁 程類別鉆孔類型壩高涯漿壓力MPa壓水試驗壓力畚 江單點法五點法帷幕濯漿先導孔1： MFa)0. 3-0. 6- l.hij. 6,0.3(MP&)為圳前水 頭“以正常蓄水位 為泥分別從河床 基巖面和帷點所在 部位基巖面高程 算起；1.大于2 MPa時.采 用：VIP；i律 40 n- _L 1i10. 3MPa). 1,).2,D. l(MPa)V，3灌架壓力檢查孔70或 h 5H&(m)單點法試驗 壓力的0.禮 L 0,().

18、R,倍7i-1 ij1；： MFa)1 ：；：!或 L SH(tn)壩基及隧洞固結灌漿泄在乳和 檢查孔1( MPa)準親壓力人于 3MP，時,壓水試 臆壓力由設計按地 質條件卻工程褊要1灌裝壓力 的80%表F 壓水試驗壓力值甚用表丸上 壓入流量的穩定標準 在穩定的壓力下每3知】由】的測讀一次壓入流 量.沱續四次讀數中最大值與最小值之差小于最終值的|況們 或最大值與最小值 之差小于lL/mm 本階段試驗即可結束.取最終值作為計算值_A.n_5壓水試驗成果的表示，壓水試驗的成果以透水率q表示，單位為呂榮 (Lu).在1M&壓力下，每米試段長度每分鐘注入水量為L時廣IdAJI. fl單點法壓水試驗的

19、成果的計算方法單點法壓水試驗的成果按式A I計算.(ADA1求算透水率2根據五個階段的壓水試驗資料繪制尸Q曲線.并參照表,.V確定p_Q曲 線類型式中：試段透水率，頃Q 壓入流量 1,/min； 作用于試段內的全壓力,I試段長度小I -*1 1 1 D計算成果取兩位有效數字,1 n 7五點法壓水試驗成果計算和表示的方法：I以壓水試驗三級壓力中的最大壓力值ip）及相應的壓入流量,Q及公式,五點法壓水試驗的成果用透水率和 Q曲線的類型表示例如、匚 A）, 83）等.二3和$為試段的透水率（L，.1）i （ A）和表示該試段 戶_q曲線為入（層流）型利）F中蝕i型.A.o.8壓水試驗全壓力的組成和計

20、算I壓力表安設在孔口處的進水管上，:圖 按式計算壓水試驗壓力 壓力表安設在孔口處的回水管上，：圖.技）.按式計算壓水試驗壓力A2)5=5+0+研式中：作用于試段內的全壓力.MP私Si壓力表指示壓力.MPa： 壓力表中心至壓力起算零線的水柱壓力.m& 牝壓力損失Vi* 般情況下恕略不計類型名稱A原流，型紊流）型.擴弛，型1*沖蝕）型卜.充填）型p_Q曲線UI曲線特點汁正.的線為 通過原也h勺亙 線.降壓曲線 與柔壓曲線基本重合凸向Q軸, 降壓仙線與升壓曲線基 本重合升任曲線曲 向P軸，降壓 曲線與壓曲 線基本重合一 壓曲線凸 苴P軸,降壓 曲線與升壓曲 線不重合.呈 順時針環灰JT.itW 凸 向口軸.降壓 曲線與升壓曲 線不重合一呈 謹時針環唾表五苴法壓水試曲的 Q曲線類型艮特點表械膠塞圖氣1進水管上安設壓力表示意圖1_進水閥門+ ?_壓力表：呂_進水管：4地下水位，亍il .也回水骨上安設壓力表示/圖I講水閥門；2回水閥門；二 壓力表I進水色：G回水