固結(jié)灌漿生產(chǎn)性試驗(yàn)成果報(bào)告

XX二期工程XX工程（合同編號(hào)：SZEQ-SG-ZZH-ZT）固結(jié)灌漿生產(chǎn)性試驗(yàn)成果報(bào)告編制審核批準(zhǔn)中國(guó)YY集團(tuán)第二工程有限公司XX二期工程xx工程項(xiàng)目部2016年1月TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"概況11.1工程概況1工程地質(zhì)條件1生產(chǎn)性試驗(yàn)?zāi)康?試驗(yàn)區(qū)孔位布置2生產(chǎn)性試驗(yàn)施工依據(jù)2\o"CurrentDocument"試驗(yàn)資源配置2試驗(yàn)人員配置2主要設(shè)備投入2\o"CurrentDocument"施工進(jìn)度3\o"CurrentDocument"生產(chǎn)性試驗(yàn)施工過(guò)程中存在的問(wèn)題34.1冒漿、漏漿34.2灌漿中斷3大耗漿量孔段3\o"CurrentDocument"灌漿施工分析45.1灌前透水率分析45.2單位注灰量分析4抬動(dòng)成果分析6\o"CurrentDocument"固結(jié)灌漿試驗(yàn)質(zhì)量檢測(cè)成果66.1灌后檢查孔布置66.2檢查方式66.3灌后質(zhì)量檢測(cè)綜合分析7\o"CurrentDocument"試驗(yàn)灌漿工藝分析7\o"CurrentDocument"結(jié)論及建議8第第#頁(yè)1概況1.1工程概況試驗(yàn)初期，根據(jù)《XX大壩基礎(chǔ)處理圖1/2、2/2》，在大壩右岸壩肩槽0+270.0100+300.00沿壩軸線對(duì)稱(chēng)布置2排固結(jié)灌漿孔為生產(chǎn)性試驗(yàn)區(qū)，孔距2m,排距4m,共計(jì)30孔，施工軸線總長(zhǎng)30m。試驗(yàn)區(qū)單孔深度9m（含蓋板混凝土1m和灌漿深度8m,共計(jì)鉆孔277.7m）,分兩段施工，第一段2m,第二段6m,鉆孔孔徑①75mm，孔向垂直于水平面一徑到底。生產(chǎn)性固結(jié)灌漿試驗(yàn)于2015年12月29日完成檢查孔施工,由于檢查孔壓水結(jié)果無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，再在右岸壩肩槽0+300.00?0+330.00增設(shè)第二試驗(yàn)區(qū)，將孔距調(diào)整為1.5m，其他施工參數(shù)任沿用第一試驗(yàn)區(qū)參數(shù)。增設(shè)的第二試驗(yàn)區(qū)共布置固結(jié)灌漿孔40孔，共計(jì)鉆孔368.1m，所有鉆灌工作于2016年1月12日完成，并于1月19日完成檢查孔壓水試驗(yàn)及封孔。工程地質(zhì)條件左右壩肩最大自然坡高90?95m，坡角10?30°,高程385m以下為Jsn（5）-（1）2層粉砂質(zhì)泥巖夾砂巖。巖層平緩，微傾坡內(nèi)，傾角1?4°。巖體強(qiáng)風(fēng)化帶厚度0.5?3m,弱風(fēng)化帶厚度10?18m,卸荷帶水平寬度約3?15m。強(qiáng)風(fēng)化巖體裂隙較發(fā)育，巖體破碎，強(qiáng)度低，弱風(fēng)化巖體相對(duì)較完整。河床壩基段覆蓋層厚3.4?11.75m，地表為人工回填砂卵石、塊碎石土，厚0.5?2m,結(jié)構(gòu)松散；上部為粘土層，厚1.9?5m,呈軟塑?可塑狀，表層飽水；中部為淤泥質(zhì)粘土，厚1.7?5.8m，呈軟塑狀；底部為淤泥質(zhì)粘土夾碎石及粉細(xì)砂層，淤泥質(zhì)粘土夾碎石厚0?3.1m,呈軟塑狀，粉細(xì)砂層厚0?2.6m，結(jié)構(gòu)松散。在高程274.20?283.45m分布有3條剪切破碎帶，單層厚度0.15?0.8m。生產(chǎn)性試驗(yàn)?zāi)康模?）研究有蓋重進(jìn)行的固結(jié)灌漿效果，即經(jīng)灌漿處理后，基礎(chǔ)巖體的整體性、均勻性、強(qiáng)度、變形和抗?jié)B性能的提高程度。（2）尋求本工程地質(zhì)條件下的固結(jié)灌漿設(shè)計(jì)參數(shù)，如孔距、排距、布孔分序、灌漿壓力、水灰比、混凝土最大允許變形值，以及其它灌漿材料的使用和摻量與漿液的相關(guān)性能指標(biāo)等。（3）探索固結(jié)灌漿合理的施工工藝措施，如混凝土和基巖鉆孔選擇的機(jī)型（沖擊鉆或回轉(zhuǎn)鉆或兩者的混用)、鉆灌設(shè)備搭配組合形式及工效等，為全面展開(kāi)鉆孔和灌漿作業(yè)提前做好施工準(zhǔn)備。論證壩基采用固結(jié)灌漿方法處理效果的可靠性、技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性；1.4試驗(yàn)區(qū)孔位布置生產(chǎn)性固結(jié)灌漿試驗(yàn)區(qū)起止樁號(hào)0+270.00?0+300.00，共布置有灌漿孔30個(gè)(單孔鉆孔深度均為9m)，分兩個(gè)次序逐序加密進(jìn)行布置。灌漿孔各次序孔中選取不少于5%的孔數(shù)作灌前壓水試驗(yàn)(孔號(hào)分別為ZDGS-1-2-1、ZDGS-2-3-1、ZDGS-2-6-2),灌后檢查孔共布置有3個(gè)，抬動(dòng)觀測(cè)孔布置1個(gè)，具體孔位布置見(jiàn)附圖生產(chǎn)性固結(jié)灌漿第二試驗(yàn)區(qū)起止樁號(hào)0+300.00?0+330.00，孔距調(diào)整為1.5m,共布置有灌漿孔40個(gè)(單孔鉆孔深度均為9m)，分兩個(gè)次序逐序加密進(jìn)行布置。灌漿孔各次序孔中選取不少于5%的孔數(shù)作灌前壓水試驗(yàn)(孔號(hào)分別為ZDGS2T-1T、ZDGS2T-12-2、ZDGS2-2-2-1、ZDGS2-2-13-2),灌后檢查孔共布置有4個(gè)，抬動(dòng)觀測(cè)孔布置1個(gè)，具體孔位布置見(jiàn)附圖(《生產(chǎn)性固結(jié)灌漿試驗(yàn)竣工平面布置圖》、《生產(chǎn)性固結(jié)灌漿第二試驗(yàn)區(qū)竣工平面布置圖》)。1.5生產(chǎn)性試驗(yàn)施工依據(jù)本次生產(chǎn)性固結(jié)灌漿試驗(yàn)施工主要依據(jù)如下：《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》(SL62-2014、DL/T5148-2012)；《水利水電工程鉆孔壓水試驗(yàn)規(guī)程》(SL31-2003、DL/T5331-2005)；《xx大壩基礎(chǔ)處理圖1/2、2/2》《xx灌漿施工技術(shù)要求》試驗(yàn)資源配置試驗(yàn)人員配置本次固結(jié)灌漿生產(chǎn)性試驗(yàn)共投入施工人員20人，其中：技術(shù)人員2人，技術(shù)工人4人，普工10人，后勤人員4人。主要設(shè)備投入根據(jù)本試驗(yàn)灌漿工程特點(diǎn)及進(jìn)度要求，主要設(shè)備投入見(jiàn)表2.2-1：表2.2-1固結(jié)灌漿試驗(yàn)主要設(shè)備投入表序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)單位數(shù)量性能備注1潛孔錘鉆機(jī)YG-30/100B臺(tái)1良好2空壓機(jī)EH750臺(tái)1良好3髙速攪拌機(jī)ZJ-400臺(tái)1良好4灌漿泵3SNS臺(tái)1良好5雙層攪拌桶低速臺(tái)1良好6灌漿自動(dòng)記錄儀GYZ-1000套1良好7卷?yè)P(yáng)機(jī)JKD3臺(tái)1良好8電焊機(jī)BKX300臺(tái)1良好施工進(jìn)度生產(chǎn)性固結(jié)灌漿試驗(yàn)于2015年11月1日?12月6日開(kāi)始進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)臨建布置、施工排架搭設(shè)及各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，12月6日?12月8日完成抬動(dòng)觀測(cè)裝置安裝及調(diào)試,12月9日完成灌漿自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)調(diào)試及現(xiàn)場(chǎng)校核，試驗(yàn)灌漿開(kāi)始前灌漿所使用的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、流量傳感器、壓力傳感器等均校核符合質(zhì)量要求。2015年12月7日開(kāi)始進(jìn)行灌漿孔鉆孔施工，至12月24日完成試驗(yàn)區(qū)域灌漿施工；12月27日?28完成檢查孔鉆孔及壓水試驗(yàn)施工。在第一試驗(yàn)區(qū)檢查結(jié)果無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求后，于12月30日在右岸增設(shè)第二試驗(yàn)區(qū)，12月30日完成抬動(dòng)觀測(cè)裝置安裝及調(diào)試，12月31日開(kāi)始灌漿孔鉆孔施工，至2016年1月12日完成第二試驗(yàn)區(qū)的灌漿施工；1月16?19日完成檢查孔鉆孔及壓水試驗(yàn)施工。生產(chǎn)性試驗(yàn)施工過(guò)程中存在的問(wèn)題冒漿、漏漿固結(jié)灌漿試驗(yàn)灌漿過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)冒漿、漏漿時(shí)，根據(jù)具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、限量、間歇、待凝、復(fù)灌等方法進(jìn)行處理。灌漿中斷灌漿試驗(yàn)施工過(guò)程中因停電出現(xiàn)過(guò)灌漿中斷，因停電時(shí)間較短（不到1分鐘），來(lái)電后能繼續(xù)正常灌注，注入率及壓力也未出現(xiàn)明顯變化，故未采取補(bǔ)救措施。大耗漿量孔段在進(jìn)行固結(jié)灌漿試驗(yàn)施工過(guò)程中，部分孔段灌漿時(shí)出現(xiàn)單位注灰量異常偏大。出現(xiàn)異常后，立即安排作業(yè)人員對(duì)灌漿區(qū)域四周及建基面進(jìn)行嚴(yán)格檢查，未發(fā)現(xiàn)任何漏漿點(diǎn)。針對(duì)灌漿過(guò)程中出現(xiàn)的大吸漿量情況，主要采取以下措施進(jìn)行處理：（1）降壓、限流：在濃漿情況下，當(dāng)總耗灰量達(dá)到1.5T時(shí)，采用無(wú)壓自流式灌漿方式限制進(jìn)漿流量，20至30分鐘后逐步緩慢升壓，若灌漿壓力不變，注入率持續(xù)減小或注入率不變，壓力持續(xù)升高，則直至達(dá)到設(shè)計(jì)壓力及灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。（2）間歇灌漿：若降壓、限流措施無(wú)效，則當(dāng)總耗灰量達(dá)到2.2T時(shí)，采取暫停灌漿方式（即間歇灌漿），以降低孔內(nèi)漿液流動(dòng)性，減小漿液滲透半徑，暫停時(shí)間20分鐘。（3）待凝：若以上措施均無(wú)效，在總耗灰量達(dá)到2.5T或以上時(shí)，根據(jù)監(jiān)理工程師現(xiàn)場(chǎng)指示采取待凝措施，待凝時(shí)間24h,24h后掃孔復(fù)灌。灌漿施工分析灌前透水率分析由壩基固結(jié)灌漿成果統(tǒng)計(jì)表、灌漿分序統(tǒng)計(jì)表（見(jiàn)附表）可得：（1）生產(chǎn)性固結(jié)灌漿試驗(yàn)區(qū)共進(jìn)行灌前壓水試驗(yàn)9段，其中：透水率〈5Lu有0段，占總段數(shù)的0%;5Lu〈透水率〈10Lu有1段，占總段數(shù)的11.11%；10Lu＜透水率〈50Lu有7段，占總段數(shù)的77.78%；50Lu〈透水率〈100Lu有0段，占總段數(shù)的0.00%；透水率＞100Lu有1段，占總段數(shù)的11.11%。由以上透水率區(qū)間分布頻率統(tǒng)計(jì)可得：第一試驗(yàn)區(qū)灌前壓水試驗(yàn)透水率值總體較大（透水率＞10Lu的孔段占總段數(shù)的88.89%），局部存在破碎、透水性較強(qiáng)地層。（2）生產(chǎn)性固結(jié)灌漿第二試驗(yàn)區(qū)共進(jìn)行灌前壓水試驗(yàn)8段，其中：透水率＜5Lu有4段，占總段數(shù)的50.00%；5Lu〈透水率〈10Lu有1段，占總段數(shù)的12.50%；10Lu〈透水率〈50Lu有3段，占總段數(shù)的37.50%；50Lu〈透水率〈100Lu有0段，占總段數(shù)的0.00%；透水率＞100Lu有0段，占總段數(shù)的0.00%。由以上透水率區(qū)間分布頻率統(tǒng)計(jì)可得：第二試驗(yàn)區(qū)灌前壓水試驗(yàn)透水率值總體適中（透水率〈10Lu的孔段占總段數(shù)的50.00%），但局部存在破碎、透水性較強(qiáng)地層。單位注灰量分析（1）灌漿情況統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)性固結(jié)灌漿試驗(yàn)區(qū)灌漿情況統(tǒng)計(jì)：由灌漿分序統(tǒng)計(jì)表及灌漿綜合統(tǒng)計(jì)表可知（見(jiàn)附表）,試驗(yàn)區(qū)第一次序孔共15孔，總計(jì)30段，平均單耗為150.69kg/m。其中最大孔均單耗為574.15kg/m，最小孔均單耗為0.80kg/m。灌漿段單耗中：kg/m<10共15段，占總段數(shù)的50.00%；10〈kg/m<50共5段，占總段數(shù)的16.67%；50<kg/m<100共2段，占總段數(shù)的6.67%；100<kg/m<1000共8段，占總段數(shù)的26.67%；1000<kg/m共0段，占總段數(shù)的0.00%。試驗(yàn)區(qū)第二次序孔共15孔，總計(jì)30段，平均單耗為44.49kg/m。其中最大孔均單耗為350.92kg/m，最小孔均單耗為0.88kg/m。灌漿段單耗中：kg/m<10共23段，占總段數(shù)的76.67%；10<kg/m<50共3段，占總段數(shù)的10.00%；50<kg/m<100共2段，占總段數(shù)的6.67%；100<kg/m<1000共2段，占總段數(shù)的6.67%；1000<kg/m共0段，占總段數(shù)的0.00%。生產(chǎn)性固結(jié)灌漿第二試驗(yàn)區(qū)灌漿情況統(tǒng)計(jì)：由灌漿分序統(tǒng)計(jì)表及灌漿綜合統(tǒng)計(jì)表可知（見(jiàn)附表），試驗(yàn)區(qū)第一次序孔共20孔，總計(jì)40段，平均單耗為137.23kg/m。其中最大孔均單耗為594.86kg/m，最小孔均單耗為1.39kg/m。灌漿段單耗中：kg/m<10共15段，占總段數(shù)的37.50%；10<kg/m<50共8段，占總段數(shù)的20.00%；50<kg/m<100共2段，占總段數(shù)的5.00%；100<kg/m<1000共13段，占總段數(shù)的32.50%；1000<kg/m共2段，占總段數(shù)的5.00%。第二試驗(yàn)區(qū)第二次序孔共20孔，總計(jì)40段，平均單耗為72.41kg/m。其中最大孔均單耗為552.29kg/m，最小孔均單耗為1.34kg/m。灌漿段單耗中：kg/m<10共25段，占總段數(shù)的62.50%；10<kg/m<50共6段，占總段數(shù)的15.00%；50<kg/m<100共2段，占總段數(shù)的5.00%；100<kg/m<1000共6段，占總段數(shù)的15.00%；1000<kg/m共1段，占總段數(shù)的2.50%。（2）灌漿情況分析由本節(jié)（1）的灌漿情況統(tǒng)計(jì)資料可得：兩個(gè)試區(qū)各次序孔平均單位注灰量總體按照第一次序>第二次序非常明顯的進(jìn)行排列。第一試區(qū)第一次序孔孔平均單位注灰量為150.69kg/m,第二次序孔平均單位注灰量為44.49kg/m；第二試區(qū)第一次序孔孔平均單位注灰量為137.23kg/m第二次序孔平均單位注灰量為72.41kg/nt單位注灰量中：第一試區(qū)第二次序孔較第一次序孔降低幅度為70.48%，第二試區(qū)第二次序孔較第一次序孔降低幅度為47.23%，數(shù)據(jù)分析基本符合灌漿分序加密原則，灌漿正常。由試驗(yàn)區(qū)各灌漿次序孔單位注灰量頻率曲線圖（見(jiàn)附圖）可知：第一、二試區(qū)第一次序、第二次序灌漿孔平均單位注灰量頻率累計(jì)曲線整體上從里到外依次明顯排列布置，曲線無(wú)交叉及重疊，曲線間間距較大，累計(jì)曲線分布符合固結(jié)灌漿分序加密的布置原則。其中兩個(gè)試區(qū)內(nèi)第二次序孔單位注灰量100<kg/m均存在一定比例，具體為：第一試區(qū)100<kg/m<1000共2段；第二試區(qū)100<kg/m<1000共6段，1000〈kg/m共1段。分析其存在的主要原因可能為：第一次序、第二次序灌漿孔部分灌漿孔段巖體裂隙為一定范圍內(nèi)的閉合裂隙，當(dāng)進(jìn)行第一次序孔灌漿時(shí)，漿液不能通過(guò)裂隙充填至第二次序孔灌漿區(qū)域及其灌漿影響區(qū)域，造成第二次序灌漿孔部分灌漿孔段單位注灰量在大區(qū)間范圍內(nèi)存在。部分第二次序灌漿孔段的巖體裂隙發(fā)育方向及角度與其周邊的第一次序灌漿孔段不相交、不重合，當(dāng)進(jìn)行第一次序孔灌漿時(shí)，漿液不能通過(guò)裂隙充填至第二次序孔灌漿區(qū)域及其周邊影響區(qū)域。第二試區(qū)單位注灰量100<kg/m共7段，占比達(dá)17.50%。分析其原因可能為調(diào)整了灌漿孔孔距后，在壓力同第一試區(qū)相同的情況下，增大了巖體裂隙被灌入的幾率，提高了巖體的可灌性。5.3抬動(dòng)成果分析由固結(jié)灌漿成果統(tǒng)計(jì)表（附表1、附表2、附表3、附表4、附表5）并結(jié)合各灌漿孔段在進(jìn)行洗孔、壓水及灌漿過(guò)程中抬動(dòng)觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)記錄數(shù)據(jù)整理可得：固結(jié)灌漿第一、二試驗(yàn)區(qū)域各次序灌漿孔段在采用設(shè)計(jì)技術(shù)要求灌漿壓力范圍值內(nèi)的最大值進(jìn)行灌漿施工時(shí)，灌漿區(qū)域混凝土均未出現(xiàn)抬動(dòng)變形，在有蓋重情況下采用設(shè)計(jì)推薦灌漿壓力范圍值中的最大值進(jìn)行灌漿施工是可行的。固結(jié)灌漿試驗(yàn)質(zhì)量檢測(cè)成果6.1灌后檢查孔布置根據(jù)規(guī)范及設(shè)計(jì)技術(shù)要求，生產(chǎn)性固結(jié)灌漿試驗(yàn)兩個(gè)試區(qū)共布置有灌后檢查孔7個(gè)，檢查孔具體布置位置見(jiàn)附圖《生產(chǎn)性固結(jié)灌漿試驗(yàn)竣工平面布置圖》、《生產(chǎn)性固結(jié)灌漿第二試驗(yàn)區(qū)竣工平面布置圖》。6.2檢查方式固結(jié)灌漿質(zhì)量檢查采用鉆孔壓水試驗(yàn)及有關(guān)灌漿施工資料等綜合評(píng)定。（1）壓水試驗(yàn)基本要求壓水試驗(yàn)方法：固結(jié)灌漿灌后檢查孔采用“單點(diǎn)法”壓水試驗(yàn)進(jìn)行壓水試驗(yàn)采用“自上而下，分段鉆孔、分段卡塞”進(jìn)行。壓水試驗(yàn)壓力為：同段位灌漿壓力的80%并不大于1MPa。壓水方法：按《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》（SL/62-2014）附錄A執(zhí)行。壓水試驗(yàn)透水率質(zhì)量要求：qW5Lu（2）壓水試驗(yàn)成果分析生產(chǎn)性固結(jié)灌漿試驗(yàn)區(qū)壓水試驗(yàn)成果分析由壓水試驗(yàn)成果表（見(jiàn)附表）可得：生產(chǎn)性固結(jié)灌漿試驗(yàn)區(qū)共布置灌后檢查孔3個(gè),壓水試驗(yàn)孔段6段，其中透水率qW5Lu孔段為1段，占總段數(shù)的16.67%；5LuWqW10Lu孔段為3段，占總段數(shù)的50.00%,10LuWq孔段為2段，占總段數(shù)的33.33%。灌后檢查孔壓水試驗(yàn)透水率未全部符合設(shè)計(jì)技術(shù)要求指標(biāo)（qW5Lu）。壓水試驗(yàn)透水率q>5Lu孔段中最大透水率為19.64Lu，最小透水率為5.82Lu。生產(chǎn)性固結(jié)灌漿第二試驗(yàn)區(qū)壓水試驗(yàn)成果分析由壓水試驗(yàn)成果表（見(jiàn)附表）可得：生產(chǎn)性固結(jié)灌漿第二試驗(yàn)區(qū)共布置灌后檢查孔4個(gè)，壓水試驗(yàn)孔段8段，其中透水率qW5Lu孔段為7段，占總段數(shù)的87.50%；5LuWqW10Lu孔段為1段，占總段數(shù)的12.50%,10LuWq孔段為0段，占總段數(shù)的0.00%。灌后檢查孔壓水試驗(yàn)透水率未全部符合設(shè)計(jì)技術(shù)要求指標(biāo)（qW5Lu）。壓水試驗(yàn)透水率q>5Lu孔段透水率為5.46Lu。6.3灌后質(zhì)量檢測(cè)綜合分析通過(guò)檢查孔壓水試驗(yàn)成果，在有蓋重施工時(shí)，孔距2.0m灌漿檢查孔無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)技術(shù)要