洞松水电站引水隧洞C标生产性固结灌浆试验大纲一、概述引水隧洞C标围岩以IV1类、IV2类、V类为主，岩石主要为炭质板岩，围岩以软质岩为主。

隧洞垂直埋深300m～350m。

岩石层走向与洞轴线夹角大于80°，几乎与洞轴线平行。

引水隧洞开挖为马蹄型,混凝土衬砌后过流断面为φ6.28m的圆型。

为确保固结灌浆耐久性能满足隧洞内水高水头长期运行的要求，必须在正式进行固结灌浆施工前，先进行固结灌浆试验。

对设计技术参数的合理性进行验证，摸索在本地层固结灌浆的合理施工参数。

固结灌浆生产性试验将选择洞室围岩具有代表性的洞段实施，6#洞下游混凝土全部衬砌完，现已进入灌浆施工，固结灌浆生产性试验段将择在6#洞下游一区S14+831～S14+855（V类围岩，洞长24m）及二区S14+783～S14+807（IV2类围岩，洞长24m）施作。

二、固结灌浆试验的任务2.1 验证固结灌浆设计技术参数如孔排距和布置方式的合理性、以及研究利用固结灌浆起到提高岩体的整体性和抗变形能力。

2.2 确定安全经济的施工程序、方法和灌浆材料及其配合比，提出固结灌浆的经济、合理的施工参数和施工工艺。

2.3 研究提升固结灌浆II序孔灌浆压力的可能性。

在采取防止地层抬动措施的条件下，能否使固结灌浆II序孔的最大灌浆压力达到1.4MPa，隧洞1.0～2.0倍内水水头压力（即1.4MPa）。

提出提升灌浆压力的措施。

经过疲劳性和破坏性压水试验，期望能满足防渗、抗变形耐久性的要求。

三、固结灌浆试验选址根据本工程工期及地层结构，根据混凝土目前浇筑情况及监理工程师指示，选择变形段较为有特征Ⅴ～Ⅳ2的洞段，建议试验地址拟在S14+783～S14+807（IV2类围岩）及S14+831～S14+855（V类围岩）进行固结灌浆试验，在固结灌浆试验前先进行该段回填灌浆。

这样，所得到的灌浆成果资料，更符合实际地质条件，更具有代表性。

灌浆试验完毕后，试验区即可作为固结灌浆的一部分，从而可以节省灌浆工程量，亦不影响工期。

具体部位经过监理工程师批准。

四、固结灌浆试验孔布置固结灌浆试验孔布置拟采用：孔排（环）距3.0m，每排布8孔，并排分布；具体布置详见固结灌浆试验孔布置图，应经过监理工程师批准。

五、固结灌浆试验工程量固结灌浆试验工程量分为2个区：一区为8排，每排8个孔，共64个孔，桩号S14+831.00～S14+855.00孔深8.0m，计512.0 m，抬动孔1个，孔深7m；二区为8排，每排8个孔，共64个孔，桩号S14+783.00～S14+807.00，孔深7.0m，计448.0 m，合计总工程量960.0m。

抬动孔1个，孔深6.0m。

六、固结灌浆试验工期根据本次灌浆试验的试验内容和工程量，试验工期需20天。

试验结束后，按监理工程师的指示，提交试验成果分析报告。

七、固结灌浆试验内容为了获取更多的信息，灌浆试验孔布置方式、孔深、灌浆分段、灌浆压力及压力提升措施、浆液材料及配合比、注入率等试验参数，均按监理工程师指示选定。

八、灌浆试验施工8.1 施工布置8.1.1风、水、电系统（1）灌浆试验施工用风采用空压机供风，风压大于0.6MPa。

（2）施工用水，采用遂洞外储水池供水，供水能力满足施工要求。

（3）施工用电采用系统供电。

灌浆试验施工动力线铺设至试验区，安装一个600A空气开关，供电总负荷200kw。

8.1.2制、供、灌浆系统（1）在灌浆试验区搭设一个简易制、供浆系统，系统占地面积为40m2。

配置ZJ-400型高速制浆机、1m3储浆桶、通过SNS-130/20型灌浆泵中转送浆至试验区。

（2）根据灌浆试验工程量情况，在试验区布置两套灌浆系统，各配置2台SNS-130/20型高压灌浆泵，灌浆泵的最大工作压力10MPa，且有足够排量和稳定的工作性能，其压力摆动范围不大于灌浆压力的20%；一个TTB-400型立式双层搅拌桶；灌浆记录仪选用水利部长江科学院生产的GJY-Ⅵ型记录仪,仪器出厂前已通过计量检定中心严格检验，进场前向监理工程师提供检定合格证书等；灌浆塞选用具有良好的膨胀性和耐压性能，并易于安装、拆卸；灌浆管路选用可承受6.0MPa最大灌浆压力的高压（钢编）管。

8.1.3通讯联络现场通讯采用对讲机、电信手机，制浆站与灌浆中转站之间采用信号灯、电信手机进行联系。

8.2施工程序（1）灌浆试验施工程序抬动观测孔钻孔、观测装置安装→固结孔分序施工→检查孔压水检查→资料整理、分析、提交报告（2）灌浆试验施工程序说明：灌浆试验施工必须遵循逐渐分序加密的原则进行，按固结Ⅰ序孔、Ⅱ序孔、检查孔的顺序进行。

（3）一个钻灌孔的作业程序固结灌浆试验：孔位测量放样→钻机定位、校正→钻孔（一段终孔）→孔内冲洗→验收→卡塞阻塞→风、水联合冲洗→压水试验（选取总孔数的5%）→灌浆→提取孔内装置→下一段工序→置换式全孔灌浆封孔→孔口补封8.3 施工方法8.3.1固结灌浆试验孔（1）孔位放样灌浆试验孔位，采用测量控制点用钢尺放样，严格按照孔位布置图布置孔位，孔位偏差不大于10cm，并作好明确标识；各区段内钻孔应统一进行编号。

固结灌浆孔的编号原则依次顺延，编号规律：GSX-A-B-C。

其中G为固结灌浆；S为试验区代号；X为区域段号；A为排（环）号；B为次序；C为灌浆孔号。

说明：如GS1-1-Ⅰ-3表示固结灌浆试验1区中第1环Ⅰ序孔第3号孔。

（2）钻机就位钻机按照试验孔分序就位，就位后采用角度尺校正钻机的水平度和主轴的垂直度。

（3）钻孔①固结灌浆钻孔设备采用YT-28型汽腿钻机，孔径φ50mm。

实际孔深应满足设计要求。

②抬动观测孔和质量检查孔采用YT-28型汽腿钻机。

③抬动观测孔钻孔深度6.0m及7m，以便准确测得变形抬动值，防止灌浆串漏对观测装置的影响。

采用千分表在试验孔冲洗、压水、灌浆过程中进行抬动变形观测。

抬动变形范围控制值：压水≤150μm，灌浆＜300μm。

观测装置安装详见见下图。

抬动变形观测装置图（4）钻孔冲洗及裂隙冲洗钻孔结束后，采用风、水轮换进行冲洗，冲洗压力：风压采用10%～20%灌浆压力，并不大于0.5MPa；水压采用80%灌浆压力，但不超过1.0MPa。

冲洗至回清水后延续10min结束。

裂隙冲洗方法：采用高低压脉冲冲洗的方法，压力为灌浆压力的80%，但不超过1.0MPa。

冲洗时间可至回水清洁时结束或不小于20min。

串通孔按群孔阻塞，并联冲洗的方式进行。

（5）压水试验①灌前的压水试验按简易压水方式进行，压水压力为灌浆压力的80%，但不超过1.0MPa，压水20min，每5min测读一次压入流量，取最终值作为计算岩体透水率q值的计算值。

②质量检查孔使用单点法进行稳定压水试验。

③吸水量的稳定标准：在设计压力下，每5min测读一次压入流量，当试验成果符合下列标准之一时，试验工作即可结束，以最终流量读数作为计算流量。

Ⅰ、连续四次读数，其最大值与最小值之差小于最终值的10%。

Ⅱ、其最大值与最小值之差小于1L/min。

④压水过程使用GJY-Ⅳ型灌浆自动记录仪记录。

（6）灌浆①灌浆方法：基岩段长小于6.0m的全孔一次灌注，大于6.0m者由浅而深（自上而下）分段灌注,第一段宜为2.0～3.0m，其余孔段不得大于6.0m，应始终将灌浆塞卡在衬砌段层上或附近，以使接触带在不断提高压力的多次重复下，得到完全的灌注。

当地质条件较好的地段，按现场监理的指示，也可全孔一次灌浆。

原则上采用单孔灌注，对串通孔或吸浆量较小地段同一排上的灌浆孔也可采用并联群孔灌注，且并联孔数一般不宜多于3个。

②灌浆方式：各孔第一段采用孔口封闭，孔内循环的灌浆方式，射浆管口距孔底距离不大于50cm；以一各段采用纯压力式灌浆。

③阻塞：阻塞在孔口砼面的位置。

④灌浆材料：水泥：灌浆试验采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。

灌浆用水泥的品质必须符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175-1999）之规定。

水：灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水的要求。

掺和料及外加剂：灌浆试验需要在浆液中加入掺和料及外加剂时，加入的种类及数量，应通过室内浆材试验和现场灌浆试验确定。

制浆材料必须计量，计量误差应小于5%，水泥等固相材料采用重量称量法计量。

纯水泥浆液的搅拌时间，使用高速搅拌机时大于30s。

浆液在使用前过筛，浆液自制备至用完的时间不大于4h，否则做废浆处理。

⑤灌浆压力本工程砼厚度较小，灌浆基本上属于无盖重灌浆，限制了高压灌浆的采用。

根据实际情况和设计要求，在抬动变形值控制范围内，暂定第一段灌浆压力为0.5~0.6Mpa；第二段第一段以下灌浆段的灌浆压力按下式计算：+αhP=P式中：P——灌浆段的灌浆压力（MPa）；——第一段的灌浆压力（MPa）；Ph——阻塞器栓塞以上的岩石厚度（m）；α——系数，根据岩石破碎情况具体确定，一般部位可取0.05，断裂构造发育带，破碎带、强透水带等部位取0.025。

⑥浆液水灰比及变浆标准Ⅰ、浆液水灰比固结灌浆浆液水灰比初拟采用2:1、1:1、0.8:1、0.6:1（或0.5:1）四个比级进行，开灌水灰比为2:1。

注浆量大的部位灌注水泥砂浆，水泥砂浆配比（质量比）水:灰:砂为0.8:1:1。

具体配比根据现场灌浆试验及设计、监理指示确定。

Ⅱ、变浆标准当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比。

当某一比级浆液的注入量已达300L以上或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，改浓一级浆液灌注。

当注入率大于30L/min时，根据具体情况越级变浓。

⑦灌浆过程使用GJY-Ⅳ型灌浆自动记录仪记录。

⑧灌浆结束标准在设计规定的压力下，当吸浆量不大于1.0L/min后，群孔注入率不大于0.8L/min时，继续灌注30min，即可结束灌浆工作。

⑨封孔灌浆结束后，孔口敞开，射浆管下至孔底，机械压入浓浆（0.5:1）置换孔内稀浆，直到孔口返浆比重与进浆比重（0.5:1）一致时，采用机械封孔,压力采用该孔段最大灌浆压力，水灰比采用0.5：1的比级，在设计规定压力下，停止吸浆持续灌浆10min（即注入率不大于1.0L/min），该孔封孔即可结束。

若是孔口向下的孔应采取闭浆措施，使孔内的浆液达到初凝后，均采用砂浆进行人工封孔, 孔口抹平、光滑并与砼表面齐平。

8.3.2特殊情况处理（1）灌浆过程中，如发现冒浆、漏浆时，根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法处理。

（2）灌浆过程中发生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，可采用一泵灌一孔，同时灌注。

否则应将串浆孔用塞塞住，待灌浆孔灌浆结束后，串浆孔再行扫孔、冲洗，而后继续钻进和灌浆。

（3）施工中必须采用一切措施防止灌浆中断，若因故中断，按以下办法处理：尽快恢复灌浆，否则立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。