灌浆试验施工成果报告(4)

2019-01-26 21:01

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 15.5-20.5 20.5-25.5 25.5-30.5 30.5-35.5 35.5-40.5 40.5-45.5 45.5-50.5 50.5-55.5 55.5-60.5 60.5-65.5 65.5-70.5 70.5-75.5 75.5-80.5 80.5-86.5 5.0 2.34 5.0 2.29 5.0 2.44 5.0 1.96 5.0 2.07 5.0 4.19 5.0 5.31 5.0 3.81 5.0 5.53 5.0 5.03 5.0 4.53 5.0 5.08 5.0 5.00 5.0 4.73 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 15.5-20.5 5.0 4.38 20.5-25.5 5.0 4.39 25.5-30.5 5.0 1.91 30.5-35.5 5.0 2.95 35.5-40.5 5.0 2.86 40.5-45.5 5.0 3.68 45.5-50.5 5.0 5.13 50.5-55.5 5.0 4.96 55.5-60.5 5.0 4.37 60.5-65.5 5.0 5.03 65.5-70.5 5.0 6.29 70.5-75.5 5.0 3.38 75.5-80.5 5.0 5.21 80.5-86.5 6.0 4.82 19 86.5-93.65 7.15 3.46 段次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

19 86.5-93.69 7.19 4.72 SS4孔压水试验成果表 SS5孔压水试验成果表 吕容值备段吕容值段位 段长 段位 段长 备注 (Lu) 注 次 (Lu) 0.5-2.5 2.5-5.5 5.5-10.5 10.5-15.5 15.5-20.5 20.5-25.5 25.5-30.5 30.5-35.5 35.5-40.5 40.5-45.5 45.5-50.5 50.5-55.5 55.5-60.5 2.0 311.33 3.0 0.60 5.0 0.94 5.0 / 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0.5-2.5 2.5-5.5 5.5-10.5 2.0 178.50 3.0 1.23 5.0 29.61 10.5-15.5 5.0 26.99 15.5-20.5 5.0 31.65 20.5-25.5 5.0 / 5.0 5.56 5.0 6.88 5.0 5.50 5.0 7.24 5.0 5.45 5.0 2.93 5.0 5.35 5.0 5.14 5.0 6.82 25.5-30.5 5.0 31.20 30.5-35.5 5.0 66.86 35.5-40.5 5.0 55.30 40.5-45.5 5.0 58.83 45.5-50.5 5.0 7.03 50.5-55.5 5.0 6.92 55.5-60.5 5.0 6.90 14 15 16 17 18 60.5-65.5 65.5-70.5 70.5-75.5 75.5-80.5 80.5-86.5 5.0 5.37 5.0 4.37 5.0 6.34 5.0 5.49 5.0 3.80 14 15 16 17 18 60.5-65.5 5.0 6.29 65.5-70.5 5.0 4.74 70.5-75.5 5.0 4.96 75.5-80.5 5.0 6.12 80.5-86.5 6.0 5.75 19 86.5-93.72 7.22 4.00 19 86.5-93.76 7.26 3.67 表7-2 检查孔各段透水率表

段次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 SJ-01孔压水试验成果表 SJ-02孔压水试验成果表 吕容值备段吕容值段位 段长 段位 段长 备注 (Lu) 注 次 (Lu) 0.5-2.5 2.5-5.5 5.5-10.5 10.5-15.5 15.5-20.5 20.5-25.5 25.5-30.5 30.5-35.5 35.5-40.5 40.5-45.5 45.5-50.5 50.5-55.5 55.5-60.5 60.5-65.5 65.5-70.5 70.5-75.5 75.5-80.5 80.5-85.5 2.0 0.52 3.0 3.58 5.0 0.18 5.0 0.24 5.0 3.41 5.0 0.27 5.0 0.19 5.0 0.25 5.0 0.37 5.0 0.42 5.0 0.25 5.0 3.35 5.0 0.39 5.0 0.68 5.0 0.41 5.0 0.16 5.0 0.11 5.0 0.33 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 0.5-2.5 2.5-5.5 5.5-10.5 2.0 0.03 3.0 0.07 5.0 0.11 10.5-15.5 5.0 0.16 15.5-20.5 5.0 0.38 20.5-25.5 5.0 0.76 25.5-30.5 5.0 0.08 30.5-35.5 5.0 0.05 35.5-40.5 5.0 0.70 40.5-45.5 5.0 0.46 45.5-50.5 5.0 0.07 50.5-55.5 5.0 0.48 55.5-60.5 5.0 0.67 60.5-65.5 5.0 3.90 65.5-70.5 5.0 0.20 70.5-75.5 5.0 3.89 75.5-80.5 5.0 3.21 80.5-85.5 6.0 0.83 19 85.5-88.65 3.65 0.43 19 85.5-88.72 3.22 0.53 从表7-1、表7-2中可以看出:灌浆处理后,灌浆试验区检查孔的平均透水率(q)为0.83Lu,SJ-01孔有3段透水率大于3Lu,SJ-02孔也有3段透水率大于3Lu,且有

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2段集中,最大值为3.90Lu。从压水结果看,虽然试验区地层透水性大幅减小,但部分地段透水率超过设计要求,不能满足设计要求,此实验结果为不合格。 7.1.3灌后岩体透水性综述

经灌浆处理后,坝体在设计深度以内的原始渗透条件得到明显改善,溶洞充填较密实,部分地段能够满足设计防渗要求,但部分地段还需要加强。

7.2钻孔岩芯情况分析

从先导孔SX5孔的取芯情况看,岩芯较破碎,很难取出完整的岩芯,岩芯采取率只有50~60%;从检查孔SJ-01、SJ-02孔的岩芯情况看,岩芯采取率可达到90%左右,岩芯中可以见到少量水泥结石,在钻孔过程中回水中有很多类似米粒大小的强度很低的水泥结石,说明地层孔隙被水泥结石充填,灌浆效果良好。

7.3耐久性压水分析

试验区检查孔压水结束后,为了验证幕体可靠性,分别对两个孔进行了耐久性压水试验,历时2天。各孔压水情况见表7-3。 孔平均流量压水时间 全压力 平均吕容值(Lu) 号 (L/min) 09.4.3 09.4.5 SJ1 2.73~3.34 28.62~39.52 0.16~0.2 13:47 14:00 09.4.12 09.4.14 SJ2 2.44~2.72 59.03~61.93 0.34~0.48 16:03 15:54 从压水情况看,压力和压入流量在全过程中均比较稳定,没有出现大的异常,说明幕体在高压力水头的长期作用下是稳定的。

8结论与建议

8.1结论

①通过检查孔的检测,试验成果未达到预定目标,地层经灌浆处理后,其渗透性能得到很大改善,2个检查孔压水试验,最大透水率为3.90Lu,最小透水率为0.07Lu,平均透水率为0.83Lu,但检查孔有5段压水透水率超过设计要求,且有一段集中,灌浆帷幕未满足设计防渗要求。

②地质条件复杂,采用二排三序灌浆孔,孔距2.0m,排距1.5m的布孔型式达不到试验要求,需优化处理。

③灌浆方法采用孔口封闭、自上而下分段灌浆是可行的。 ④灌浆压力与段长

灌浆压力与灌浆次序、地层深度有关,灌浆压力及灌浆段长见表8-1,这些指标基本适合本试验区特点的。

表8-1 灌浆压力及分段表 分 段 1序孔 2、3序孔 第一段 第二段 第三段 第四段 第五段 (接触段) 2 灌浆压力(Mpa) 0.8 1.0 3 1.5 2.0 5 2.0 2.5 5 3.0 3.5 5 3.5 4.0 第六段及以下各段 5 3.5 4.0

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⑤灌浆结束标准

本试验区灌浆结束标准通过实际应用,采用在设计规定压力下,吸浆量小于1L/min再延续灌注60min结束时有部分灌浓浆、灌注历时长、吸浆量大的孔段出现过差点铸钻杆现象外,大部分孔段能够顺利结束,因此这个结束标准对于这样的孔深是适宜的。

⑥封孔

封孔方法采用“全孔灌浆封孔法”,封孔压力为全孔最大灌浆压力,封孔时间1小时。

⑦溶洞处理方法

试验区内主要的溶洞有两个,以SX3号溶洞为主要的回填溶洞,从2008年6月中旬开始回填,到2008年10月中旬结束,历时4个月。共回填C20砼6100方。通过对SX3和SX5溶洞的回填,总结出以下方法比较适宜:一是连续级配C20砼的各项指标是适宜的,尤其是坍落度要满足泵送砼要求,太小则容易出现堵管现象;二是灌注砼的同时向孔内加入卵、碎石不仅能节约砼回填量,还能大大缩短回填时间。

⑧少量泥砂碎石层处理

泥夹砂碎石地层主要反映在SS5孔,灌浆过程中采取了灌水泥浆、灌砂浆、灌水泥—水玻璃浆、灌水泥—粉煤灰浆、灌水泥—氯化钙浆等措施等。从各种措施应用的效果来看,以下几种措施效果较好:

A—降压、限流、分级升压、加浓浆液。 B—灌砂浆,砂浆比级1:1。

C—水泥—水玻璃浆,以3%的加量为宜,直接加入泵中。 D—每次的灌注量控制在5~10T为宜。

E—待凝时间控制在2天左右,以扫孔能取上水泥结石柱为准。 ⑨吸浆量大、难以结束孔段的处理

对于吸浆量大、难以结束的孔段采用了灌浓浆、间歇、限流、灌砂浆、待凝以及多次复灌等措施。

⑩抬动观测

在桩号0+195处安装一台抬动观测装置,监测灌浆过程中混凝土盖板未发生抬动(抬动值最大仅为0.2mm,在允许范围内),完全满足设计要求。

8.2建议

根据本次试验工作情况,提出以下几点建议。

? 改变布孔形式

从灌浆注灰量分析,试验段平均注灰量为430.94kg/m,注浆量较大;从先导孔的取芯情况上看,局部岩芯还是较破碎;从压水试验结果看,压水结果未达到设计要求。为取得更好的灌浆效果,形成较好的防渗帷幕体,建议改变布孔形式,主要是孔、排距以及排数的调整。

? 灌浆压力

试验区内地层主要是陡倾角的岩层,垂直向裂隙发育,对于这种地层,过大的压力使浆液流失很远,造成浪费,并不能贯穿岩层。压力过大还会增加铸管的机率。因此建议Ⅰ序孔压力最大为3MPa,Ⅱ、Ⅲ序孔压力最大控制在3.5Mpa即可。

? 灌浆材料

本次灌浆采用的是PO42.5普通硅酸盐水泥,强度很高,在遇到吸浆量大、灌浆历时较长的情况下,铸钻杆机率较大。按照灌浆规范要求,采用PO32.5普硅水泥也是满足要求的,一是减少出孔故的机率,二是可以降低施工成本。在灌浆较难结束或

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注入量较大的情况下,建议加入水玻璃、粉煤灰等其他材料,与水泥组成混合浆液进行帷幕灌浆,效果较好。

? 局部地段加密处理

从地质资料来看,本灌浆区岩层为直立岩层,倾角很陡,渗漏通道大部是沿着帷幕轴线的纵向方向发育,2.0m的孔距很难保证把所有的渗漏通道全部堵住,建议在吃浆量大、地层破碎带进行加密灌浆处理。

附件1:灌浆孔成果一览表 附件2:分序统计表 附件3:综合统计表 附件4:灌浆测斜成果表

附件5:灌浆试验工程完成情况表附件6:检查孔压水试验成果表 附件7:检查孔岩芯柱状图 附件8:透水率频率曲线图 附件9:注入率频率曲线图 附件10:灌浆成果剖面图 附件11:灌浆材料检验统计 附件12:抬动观测装置图

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