1F413002 《一建水利》灌浆施工技术

1F413002灌浆施工技术(18年修改)
一、灌浆分类
1.按灌浆材料分类
2.按灌浆目的分类
(1)帷幕灌浆。以减小渗流量或降低扬压力的灌浆。
(2)固结灌浆。以提高岩体的整体性和抗变形能力的灌浆。
(3)接触灌浆。通过浆液灌入混凝土与基岩或混凝土与钢板之间的缝隙,以增加接触面结合能力的灌浆。
(4)接缝灌浆。以改善传力条件增强坝体整体性的灌浆。
(5)回填灌浆。用浆液填充混凝土与围岩或混凝土与钢板之间的空隙和孔洞,以增强围岩或结构的密实性的灌浆。(11年考点)
岩基灌浆时,一般宜按照先固结、后帷幕的顺序进行。可以抑制帷幕灌浆时地表抬动和冒浆。
3.按灌浆地层分类
按灌浆地层可分为岩石地基灌浆、砂砾石地层灌浆、土层灌浆等。
4.按灌浆压力分类
按灌浆压力可分为常压灌浆和高压灌浆。灌浆压力在3MPa以上的灌浆为高压灌浆。

二、钻孔灌浆用的机械设备
1.钻孔机械
主要有回转式、回转冲击式、冲击式三大类。目前用得最多的是回转式钻机。
2.灌浆机械
主要有灌浆泵、浆液搅拌机及灌浆记录仪及灌浆管路等。
灌浆泵是灌浆用的主要设备,容许工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍。
灌浆管路应保证浆液流动畅通,并应能承受1.5倍的最大灌浆压力。灌浆泵到灌浆孔口的输浆管长度不宜大于30m。
三、灌浆方式和灌浆方法
1.灌浆方式
2.灌浆方法
【提示】灌浆方式和灌浆方法是学习重点,区分不同灌浆方式的优缺点,掌握五种灌浆方法。

【例题?多选】岩基灌浆时,一般先进行固结灌浆,后进行帷幕灌浆的目的是为了抑制()。
A.抬动
B.串浆
C.冒浆
D.灌浆不起压
E.漏浆
【答案】AC
【解析】岩基灌浆时,一般宜按照先固结、后帷幕的顺序进

四、帷幕灌浆【重要】(18年修改)
防渗帷幕的钻孔灌浆应具备的条件:
(1)上部结构混凝土浇筑厚度达到设计规定的盖重厚度要求。厚度较小的部位,须待混凝土浇筑达到其完建高程和设计强度。
(2)相应部位的基岩固结灌浆、混凝土坝底层灌区接缝灌浆、岸坡接触灌浆完成并检查合格。
(3)相应部位灌浆平洞的开挖、混凝土衬砌(或喷锚支护)、回填灌浆、围岩固结灌浆完成并检查合格。
(4)灌浆区邻近30m范围内的勘探平洞、大口径钻孔、断(夹)层等地质缺陷的开挖、清理、混凝土回填、灌浆等作业完成,影响灌浆作业的临空边坡锚固、支护完成并检查合格。
帷幕灌浆施工工艺:钻孔、裂隙冲洗、压水试验、灌浆和灌浆的质量检查等。
1.钻孔
钻孔方法应根据地质条件、灌浆方法与钻孔要求确定。

2.裂隙冲洗和压水试验
裂隙冲洗
压水试验

3.灌浆方式和灌浆方法
帷幕灌浆应按分序加密的原则进行。
在帷幕的先灌排或主帷幕孔中宜布置先导孔,先导孔应在一序孔中选取,其间距宜为16~24m,或按该排孔数的10%布置。先导孔各孔段宜在进行压水试验后及时进行灌浆,也可在全孔压水试验完成后自下而上分段灌浆。

4.灌浆压力和浆液变换
1)灌浆压力
2)灌浆浆液变换
灌注时由稀至浓逐级变换。
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,采取相应的措施处理。

5.灌浆结束标准和封孔方法
各灌浆段灌浆的结束条件应根据地层和地下水条件、浆液性能、灌浆压力、浆液注入量和灌浆段长度等综合确定。应符合下列原则:
(1)当灌浆段在最大设计压力下,注入率不大于lL/min后,继续灌注30min,可结束灌浆。
(2)当地质条件复杂、地下水流速大、注入量较大:灌浆压力较低时,持续灌注的时间应适当延长。
全孔灌浆结束后,应以水胶比为0.5的新鲜普通水泥浆液置换孔内稀浆或积水,采用全孔灌浆封孔法封孔。

6.特殊情况处理
灌浆过程中,发现冒浆漏浆,应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇、待凝、复灌等方法进行处理。
灌浆过程中发生串浆时,应阻塞串浆孔,待灌浆孔灌浆结束后,再对串浆孔进行扫孔、冲洗、灌浆。如注入率不大,且串浆孔具备灌浆条件,也可一泵一孔同时灌浆。
灌浆必须连续进行,若因故中断,应按下列原则处理:
(1)应尽快恢复灌浆。(2)恢复灌浆时,应使用开灌比级的水泥浆进行灌注。
灌浆段注入量大而难以结束时,应首先结合地勘或先导孔资料查明原因,根据具体情况,可选用下列措施处理:
(1)低压,浓浆,限流,限量,间歇灌浆。
(2)灌注速凝浆液。
(3)灌注混合浆液或膏状浆液。

7.工程质量检查
帷幕灌浆工程质量的评价应以检查孔压水试验成果为主要依据,结合施工成果资料和其他检验测试资料进行综合分析确定。
帷幕灌浆检查孔应在分析施工资料基础上在下列位置布置:
(1)帷幕中心线上。
(2)基岩破碎、断层与裂隙发育、强岩溶等地质条件复杂的部位。
(3)末序孔注入量大的孔段附近。
(4)钻孔偏斜过大、灌浆过程不正常等经分析资料认为可能对帷幕质量有影响的部位。
(5)防渗要求高的重点部位。
帷幕灌浆检查孔数量可按灌浆孔数的一定比例确定。单排孔帷幕时,检查孔数量可为灌浆孔总数的10%左右,多排孔帷幕时,检查孔的数量可按主排孔数10%左右。一个坝段或一个单元工程内,至少应布置一个检查孔。
帷幕灌浆检查孔应采取岩芯,绘制钻孔柱状图,岩芯应全部拍照,重要岩芯应长期保留。
帷幕灌浆的检查孔压水试验应在该部位灌浆结束14d后进行,检查孔应自上而下分段钻进,分段阻塞,分段压水试验,宜采用单点法。
帷幕灌浆工程质量的评定标准为:坝体混凝土与基岩接触段的透水率的合格率为100%,其余各段的合格率不小于96%,不合格试段的透水率不超过设计规定的150%,且不合格试段的分布不集中;其他施工或测试资料基本合理,灌浆质量可评为合格。

【提示】帷幕灌浆内容在18年新增较多内容,是灌浆技术中最重要的内容,在一建考试中常考查。对于新增内容,要按课程所讲重点记忆,数字记忆较多。特殊情况的处理最易体现建造师的能力,与实际结合紧密,最易考查。

五、固结灌浆
1.一般规定
固结灌浆宜在有盖重混凝土的条件下进行。对于混凝土坝,盖重混凝土厚度可为1.5m以上,盖重混凝土应达到50%设计强度后方可进行钻灌。对于土石坝防渗体基础混凝土盖板或喷混凝土护面、堆石坝混凝土趾板下的基岩进行固结灌浆时,应待其盖板或护面结构混凝土达到设计强度后进行。
固结灌浆应按分序加密的原则进行。同一区段或同一坝块内,周边孔应先行施工。其余部位灌浆孔排与排之间和同一排孔孔与孔之间,可分为二序施工,也可只分排序不分孔序或只分孔序不分排序。
进行有盖重灌浆时,应安设抬动监测装置,在灌浆过程中连续进行观测并记录,抬动变形值应在设计允许范围内。
2.钻孔、裂隙冲洗和压水试验
灌浆孔孔径不宜小于φ56mm。物探测试孔、质量检查孔、抬动监测孔孔径不宜小于φ76mm。
灌浆孔位与设计位置的偏差不宜大于10cm,孔向、孔深应满足设计要求。
灌浆孔或灌浆段钻进完成后,应使用大水流或压缩空气冲洗钻孔,清除孔内岩粉、渣屑,冲洗后孔底残留物厚度不应大于20cm。
灌浆孔或灌浆段在灌浆前应采用压力水进行裂隙冲洗,冲洗压力采用灌浆压力的80%并不大于lMPa,冲洗时间为20min或至回水清净时止。可在各序孔中选取不少于5%的灌浆孔(段)在灌浆前进行简易压水试验。
3.灌浆和封孔
根据不同的地质条件和工程要求,固结灌浆可选用全孔一次灌浆法、自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法,也可采用孔口封闭灌浆法或综合灌浆法。
灌浆孔的基岩灌浆段长不大于6m时,可采用全孔一次灌浆法;大于6m时,宜分段灌注,各灌浆段长度可采用5~6m,特殊情况下可适当缩短或加长,但不应大于10m。
固结灌浆可采用纯压式或循环式。当采用循环式灌浆时,射浆管出口与孔底距离不应大于50cm。
灌浆孔宜单孔灌注。对相互串通的灌浆孔可并联灌注。并联孔数不应多于3个,软弱地质结构面和结构敏感部位,不宜进行多孔并联灌浆。
固结灌浆的浆液水胶比可采用3、2、1、0.5四级,开灌浆液水胶比选用3,经试验论证也可采用单一比级的稳定性浆液。
各灌浆段灌浆的结束条件应根据地质条件和工程要求确定。当灌浆段在最大设计压力下,注入率不大于1L/min时,继续灌注30min后,可结束灌浆。
固结灌浆孔各灌浆段灌浆结束后可不待凝,但在灌浆前涌水、灌后返浆或遇其他地质条件复杂情况,则应待凝,待凝时间可为12~24h。
灌浆孔灌浆结束后,可采用导管注浆法封孔,孔口涌水的灌浆孔应采用全孔灌浆法封孔。
4.质量检查
固结灌浆工程的质量检查宜采用检测岩体弹性波波速的方法,检测可在灌浆结束14d后进行。检查孔的数量和布置、岩体波速提高的程度应按设计规定执行。
固结灌浆工程的质量检查也可采用钻孔压水试验的方法,检测时间可在灌浆结束7d或3d后进行。检查孔的数量不宜少于灌浆孔总数的5%,压水试验应采用单点法。
质量合格标准为:单元工程内检查孔各段的合格率应达85%以上,不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的150%,且不集中。

【提示】固结灌浆内容较为简单,重点关注几点固结灌浆与帷幕灌浆不一致的数据内容。
六、高压喷射灌浆
定义:是采用钻孔,将装有特制合金喷嘴的注浆管下到预定位置,然后用高压水泵或高压泥浆(20~40MPa)将水或浆液通过喷嘴喷射出来,冲击破坏土体,使士粒在喷射流束的冲击力、离心力和重力等综合作用下,冲击、切割、破碎地层土体,并以水泥基质浆液充填、掺混其中,形成桩柱或板墙状的凝结体,用以提高地基防渗或承载能力的施工技术。
1.高压喷射灌浆的适用范围
适用于:淤泥质土、粉质黏土、粉土、砂土、砾石、卵(碎)石等松散透水地基或填筑体内的防渗,工程。
对含有较多漂石或块石的地层,应进行现场高压喷射灌浆试验,以确定其适用性。
2.高压喷射灌浆的基本方法
3.浆液材料
高喷灌浆浆液宜使用水泥浆。所使用的水泥品种和强度等级,应根据工程需要确定。宜采用普通硅酸盐水泥,其强度等级可为32.5级或以上。
在含黏粒较少的地层中进行高喷灌浆,孔口回浆应经处理后方可利用;在软塑至流塑状的黏性土或淤泥质士层中,其孔口回浆不宜回收利用。
4.高压喷射灌浆的喷射形式(必会)
旋喷、摆喷、定喷三种。(09、13、15年考点)
形成凝结体的形状与喷嘴移动方向和持续时间有密切关系。
5.高压喷射灌浆的施工程序【重要】
应分排分序进行。先施工下游排孔,后施工上游排孔,最后施工中间排孔。先导孔应最先施工。
施工程序:钻孔、地面试喷、下喷射管、喷射提升(先进行原位喷射)、成桩成板或成墙等。
6.高压喷射灌浆的质量检验
(1)高喷墙的防渗性能
(2)高喷墙质量检查重点部位:①地层复杂的部位;②漏浆严重的部位;③可能存在质量缺陷的部位。
(3)高喷墙整体效果的检查可采用以下方法:
1)坝(堤)基高喷墙,可在其下游侧布设测压管,观测和对比该测压管与上游水位差;亦可在坝(堤)下游安设量水堰,观测和对比施工前、后渗水量,据此分析整体防渗效果。
2)围堰堰体和堰基中的高喷墙,可在基坑开挖时测定其渗水量,并检查有无集中渗水点,据以分析整体防渗效果。
【提示】高压喷射灌浆中三个图表是重点,要求会根据图判断形式,掌握三种施工方法,单管、二管、三管法;高喷凝结体的形式,旋喷、摆喷、定喷;施工流程图。

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