固结灌浆施工技术：水工程地质缺陷加固

2023-11-04 理论教育版权反馈

【摘要】：表8.7固结灌浆用细骨料级配表膨润土应于拌入浆液前经过24h的水化。2）固结灌浆作业。灌浆压力介于0.2～2.0MPa之间；视工况实际调整；⑥固结灌浆完成时的压力与时间表见表8.8；表8.8固结灌浆完成时的压力—时间关系表⑦化学浆材及化学灌浆的选用。当采用上述水泥固结灌浆尚需用化学浆材及化学灌浆作补灌，或者预先作水泥/化学复合固结灌浆时，应由雇主、监理工程师专门提出其固结灌浆施工设计报上级主管部门核批后进行；⑧固结

（1）灌浆浆液原材料。固结灌浆浆液原材料包括波特兰水泥（在中国内地应符合GB 175—1999硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥标准；在中国台湾应符合CNS61 R 2001波特兰水泥第Ⅰ型标准）、细骨料（在中国内地应符合GB 178—77水泥强度试验用标准砂规范；在中国台湾应符合CNS 1240 A 2029混凝土粒料标准及级配（见表8.7）；粉煤灰（在中国内地应符合GB 1596—91用于水泥和混凝土中的粉煤灰技术规范；在中国台湾应符合CNS 3036 A 2040粉煤灰标准，其添加量约为水泥重量的5%或由工程要求定）；氯化钙（在中国内地应符合GB 8076—97混凝土外加剂标准；在中国台湾应符合CNS 380 K 1030标准，其添加量不得超过水泥重量的3%）；附加剂（在中国内地应符合GB 50119—2003混凝土外加剂应用规范；在中国台湾以雇主（监理工程师）要求定，一般有膨润土：

1）细度：通过200号筛90%以上；

2）液限：200%～500%；

3）塑限：50%～80%；

4）塑性指数：150%～420%。

表8.7　固结灌浆用细骨料级配表

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膨润土应于拌入浆液前经过24h的水化。或采用水玻璃，其水玻璃溶液在中国台湾应符合CNS 2238 K 1082水玻璃标准。

如化学浆材用于固结灌浆，在中国内地与台湾地区，均需由雇主（监理工程师）决定。

另外，配浆用的水，在中国内地应符合JTJ 63—89混凝土拌和用水标准；在中国台湾应符合CNS 13961 A 2269混凝土拌和用水标准。

（2）固结灌浆设备。

1）钻孔机具。承包人视地层状况及工作需要，选用冲击式或旋转式钻机，其钻孔能力能顺利且迅速钻至15m以上深度。

2）压水试验配套设备。

①抽水机（水泵）1部，其供水量190L/min以上；

②蓄水槽1个，其蓄水量70L以上；

③压力计（表）1个，其最小刻度0.05MPa、量度范围1.5MPa以上；

④透水滤管及耐压栓塞1组，其耐压力在1.5MPa以上；

⑤供水管路、耐压橡胶管及双通/三通接头等。

3）灌浆设备。

①抽水机（水泵）1部（与压水试验共用）；

②拌浆机及其测量供水量水表各1个，拌浆机应为拌和胶质用的高速拌浆机，其拌浆能量需达3m3/h以上（浆液配比：水灰比=0.5，水砂比=0.5）；水表最小刻度不得大于1L/min、表面直径不得小于15cm；

③搅浆机1部，其转速为100r/min以上；

④灌浆机2部，灌浆机的最大灌浆压力应达2MPa以上，在压力达1MPa时，其灌浆量需达到200L/min，并能灌注高浓度浆液（水灰比及水砂比均为0.5）；

⑤记录灌浆压力与灌浆量的灌浆自动记录仪1组。压力计的最小刻度不得大于0.05MPa、表面直径不得小于10cm、最大指示压力应在2MPa以上；压力及灌浆量等自动记录仪应能以适当比例尺将灌浆时之压力、灌浆量连续地自动记录在纸上；浆液的稠度及配比成分对记录允许误差控制在±5%范围内；

⑥控制阀及止回阀，要求其快速开启、直通式油润旋塞型，耐压强度应在2MPa以上；

⑦供水管路、输浆管路（包括溢流管路及迴流管路）的耐压橡胶管及灌浆桶分成支管1组。其中供水管及灌浆机的吸水管须为重型管，标称直径为7～10cm；连接灌浆组合管的输浆管（包括溢流管及迴流管）应为耐2MPa以上的高压橡胶管，标称直径不得小于3.8cm；

⑧灌浆孔之止漏栓塞数组。止漏栓塞可由膨胀橡胶管、橡胶圈、皮革或其他连接于灌浆管端的合适材料组合而成，栓塞须能顺利地安置于灌浆孔内之预定深度，于膨胀后能在1.5MPa的灌浆压力下封隔灌浆孔使其不漏浆，并在压水试验时不漏水；

⑨蓄（出）浆桶1～2个。

（3）固结灌浆施工。(www.chuimin.cn)

1）压水试验。

①本试验系以压力水注入钻孔内，在各种不同深度的区段，测量该区段的渗漏情况及压力水挤压影响，作为选定固结灌浆压力、浆液配比以及灌浆施工完成后检验灌浆效果的依据；

②按照设计图或施工计划所示的试验孔位进行试验。原则上每孔以5m深度为一区段，自孔口逐段向下试验。每区段钻孔完成后，应将孔内的石屑、泥土等清除洁净；

③压水试验时应观察邻近地区地表面位移以防隆起、裂缝等发生；

④注水压力：注水压力按0、0.2、0.4、0.6、0.8和1.0（MPa）分级进行，每次压力提高并稳定后，需维持该压力15min，测量其吃浆量［Q（L/min）］。倘若因漏水致压力无法提高到1MPa或因外侧坡面发生位移时，试验即至该最高压力为止；

⑤给出各区段压力与注水量之关系曲线（P-Q曲线）以及地表面于不同注水压力时的位移观测值。

2）固结灌浆作业。

①固结灌浆采取分段灌浆法，原则上采用自孔口向下分段灌浆；当钻孔属地质缺陷严重时可变改为自孔底向孔口分段灌浆。凡需使用栓塞处，应将灌浆管端的栓塞置于所要灌孔段的上端，以规定的压力施灌，待无回压时再予移动，依序进行；

②固结灌浆作业应依照第Ⅰ序孔、第Ⅱ序孔至第n序孔等序次进行，即：

a.第Ⅰ序孔作业：先钻孔、后洗孔、再作压水试验选定浆液配比与灌浆压力以及灌浆；

b.检查前孔的灌浆资料（P-Q关系曲线），再进行第Ⅱ序孔的施工；

c.依上述方法依序进行至最后1序孔；

③钻孔进行中如遇到特殊的层缝或大空隙，应于穿过该缝隙后，即行冲洗及作灌浆处理，方可继续向下施工。所采用的浆液配比和附加剂或砂量视缝隙实况而确定；

④各区段的固结灌浆一旦开始，不得中断。若因电力中断，应需急用其他动力抽水彻底冲洗该孔，以确保复灌时该区段可继续灌入浆液；

⑤固结灌浆浆液配比：水灰比（重量计）为8～0.4，倘开始灌注后在单位时间内灌注量未见减少，即可逐级降低水灰比，直至灌浆压力达到最高压力为止。若降低水灰比后，灌注量突然减少或压力骤然升高，则须将水灰比再略予增加。灌浆压力介于0.2～2.0MPa之间；视工况实际调整；

⑥固结灌浆完成时的压力与时间表见表8.8；

表8.8　固结灌浆完成时的压力—时间关系表

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⑦化学浆材及化学灌浆的选用。当采用上述水泥固结灌浆尚需用化学浆材及化学灌浆作补灌，或者预先作水泥/化学复合固结灌浆时，应由雇主、监理工程师专门提出其固结灌浆施工设计报上级主管部门核批后进行；

⑧固结灌浆施工记录。承包人应保存固结灌浆的钻孔、压水试验及灌浆作业完整记录。其内容包括：

a.钻孔地质柱状图；

b.洗孔记录；

c.压水试验记录；

d.固结灌浆记录。

在a～d项中，应包括各自作业的起讫时间、灌浆量及速率、灌浆压力及浆液配比变化、各种附加剂及材料记述、钻孔中遇到的地质缺陷灾害诸如大量漏水或大层缝、空隙等；

⑨质量检验。按照表8.9规定项目对固结灌浆作质量检验。

表8.9　固结灌浆原材料及施工质量检验表

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