劈裂灌浆施工方案

劈裂灌浆施工方案1、施工要点本工程有四座坝需采用劈裂灌浆法对坝体进行处理，消除坝体渗漏安全隐患，大幅度降低坝体填土的渗透系数，截断坝体渗水土体通道。劈裂灌浆工程量有：劈裂灌浆钻孔总进尺514.92m、土坝坝体劈裂灌浆514.92m。2、劈裂灌浆施工工艺程序本工程灌浆依据施工设计图执行《土坝坝体灌浆技术规范》SD266-88，整个灌浆和工艺程序分六步，如图所示：3、施工准备（1）确定观测点位置，埋设好必需的观测标点，沿坝轴线方向每隔10米设一组观测标点，每组分别在坝顶上、下游坝肩处各设一个观测标点，标点用桩或砼桩。（2）准备观测和试验仪器以及观测记录表和成果表。（3）准备机械设备和布量好制浆和灌浆图机械及土料堆放位置具体施工机械见上机械设备部分，机械布局见灌浆设备流程图。输浆管路灌浆泵搅拌机储浆池沉砂池储浆池灌浆泵清碴出口搅拌机堆料场清碴出口沉砂池过滤筛图-1施工准备造孔制浆灌浆坝面处理验收（4）施工前做好灌浆试验，选好有代表性坝段，按灌浆设计进行布孔、制浆、灌注。观测灌浆压力，吃浆量及泥浆容重，坝体位移和裂缝。试验孔不少于3个。试验结束后分析资料，总结经验，修改参数，完善和熟练灌浆工艺，作为全面施工的依据。（5）对所用土料及浆液进行试验。土料试验包括颗粒分析有机质含量及可容盐含量等。浆液试验包括容重、粘度、稳定性、胶体率及失水量等，试验用仪器设备见下表：表1序号名称规格用途数量备注1泥浆比重计1002型天平式测量泥浆容重2套上海地质仪器厂生产2泥浆含砂量1004型沉淀式测定泥浆中砂粒和未被分散的物质1套上海地质仪器厂生产3泥浆粘度计1006型漏斗式测量泥浆粘度1套上海地质仪器厂生产4泥浆静切力仪1007型圆筒式测定泥浆静切力和触变性1套上海地质仪器厂生产5泥浆失水量仪1009型测定泥浆标准失水量1套上海地质仪器厂生产6量筒250ml测定泥浆稳定性4只7量筒100ml测定泥浆胶体率4只8移液管100ml移动液体2只9比重瓶50ml测定泥浆容重及泥浆水土比2只10天平称量200g感量0.01g1台11秒表测定粘度静切力时用1只12闹钟试验计时用1只13铝盒Φ30mm测含水量20只14滤纸5台15搪瓷杯Φ60mm盛泥浆4只16温度计50°测水温1只4、造孔（1）首先按设计要求布孔，然后按设计要求三序造孔，如图所示：单排（2）造孔应保证铅直，偏斜不得大于孔深1.5％。用干法造孔或泥浆护壁造孔。（3）做好造孔的记录和描述，如发现特殊情况时，应详细记录并分析处理。5、制浆（1）制浆材料为土料和水，土料物理性质指标如下：项目指标塑性指数10～15％粘粒含量20～30％粉粒含量30～50％砂粒含量10～30％有机质含量﹤2％可容盐含量城﹤8％水质要求一般为无杂质、无异味的清淡水。搅拌机把土料及水混合、搅拌成浆，通过过滤筛和沉淀清除大颗粒和杂物，灌浆前再通过35孔/cm2的过滤筛。（2）浆液各项指标应按设计要求控制，灌浆过程中浆液容重和输浆量应每小时测定1次并记录，如浆料发生变化，应随时调整。泥浆物理力学性质指标一般应控制如下：项目指标容重1.3～1.6g/cm3粘度30～60秒稳定性0.1～0.15g/cm3胶体率﹥70％失水量10～30cm3/半小时6、灌浆（1）按钻孔顺序分序进行灌注。（2）采用孔底注浆全孔灌注的方法灌注。把注浆管放置离孔底0.5～1.0米处，然后用织布和粘土把注浆孔上段0.5~1米外，周围密封，即可往孔内注浆，经过几次灌浆，基本不吃浆或孔口压力达到或接近设计灌浆压力时，应立即停灌，提升灌浆管3~4米，继续灌至设计要求，如此反复灌注。直至该孔达到设计要求为止。（3）灌浆开始先用稀浆，经过3～5min后再加大泥浆稠度，若孔口压力下降和注浆管出现负压（压力表读数为0以下）立即再加大浆液稠度，浆液的容重按技术要求控制。（4）在灌浆中，先对第1序孔轮灌，采用“少灌多复”的方法待第1序孔灌浆结束后，再进行第2序孔。（5）每次最大灌浆量应按设计要求控制，一般以5m3为宜，每孔灌浆次数应通过试验确定，一般为6～10次。（6）如难以定向劈裂，采用减少灌浆压力和1次灌浆量（1次灌浆量小于5m3），实行轮灌，增加复灌次数或相邻两孔或几孔同时灌注方法进行，这样有利于沿钻孔布置方向定向劈裂。（7）作好灌浆记录，并绘制图表。7、灌浆综合控制综合控制包括：灌浆量控制，灌浆压力控制，横向水平位移控制，裂缝开展宽度控制。综合控制施行于灌浆过程的始终。（1）每孔每次平均灌浆量，以孔深计每米孔深控制在0.5～1.0m3，每孔灌浆次数应要6次以上。灌浆过程可按实际土质情况而定。（2）两次灌浆间隔时间不应少于5天。（3）孔口压力，应控制在设计最大允许灌浆压力以内。（4）灌浆时，坝顶上、下游两坝肩处横向水平位移的允许量应根据试验确定，一般控制在3cm以内，要求在停灌后能基本复原。（5）应尽量推迟和限制坝面出现裂缝，裂缝限制宽度应根据灌浆试验确定，一般控制在3cm以内，要求在停灌后坝体裂缝能基本闭合。（6）形成的每道泥墙不少于15cm.。8、灌浆结束标准及封孔（1）当浆液升至孔口，经连续复灌3次不再吃浆时，即可终止灌浆。（2）当每孔灌完后，可将浆管拔出，注满容重大于1.5g/cm3的稠浆。如果浆面下降，可继续注稠浆，直至浆面升至坝顶不再下降为止。劈裂灌浆工艺流程框图如下图所示：9、灌浆出现问题的处理（1）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。（2）冒浆处理①坝顶和坝坡冒浆，应立即停灌。挖开冒浆出口，用粘土土料回填夯实，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。（3）串浆处理①当第1序孔灌浆时，发现相邻孔串浆，应加强观测分析，如布孔沿坝轴线上游单排布孔每孔复灌6~10次控制分序钻灌N=3封孔终孔结束坝面处理连灌三次冒浆或三次满足要求控制压力③达到控制坝体移位量④达到控制裂缝宽度初灌复灌满足间隔要求①达到控制灌浆②达到控制压力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。当灌浆后期，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。（4）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）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5～10天后可继续灌浆，并注意监测。（6）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。10、机械设备根据工程量及施工进度的要求，我单位拟投入机械设备如下：（1）XU-100型钻机8台（2）灌浆机BW-250/504台、S-2DN6/302台（3）灰浆搅拌机HJ2003台（4）泥浆搅拌机NJ-500升2台（5）抽水机2PN-4-353台（6）潜水泵2台（7）东风自卸车5吨2辆（8）经纬仪DJ21台（9）水准仪S3B21台（10）比重计、粘度计各1套（11）备用电源24~50KW1台（12）钻机配套设备若干（13）灌浆配套设备若干（14）砂浆泵HB-50/151台（15）打浆机D-122台11、劳动人员组织（1）管理人员4人（6）观测员3人（2）技术人员2人（7）修理工、电工2人（3）制浆人员18人（8）记录人及管料员3人（4）灌浆人员6人（9）采购员1人（5）汽车驾驶员2人（10）钻机操作工24人