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关于清林径二号坝帷幕灌浆试验结果有关问题探讨

关于清林径二号坝帷幕灌浆试验结果有关问题探讨

陈仲安

(深圳市广水建设工程有限公司,副总工程师、教授级高级工程师)

【摘  要】本文描述了清林径引水调蓄工程二号坝帐幕灌浆试验过程,阐述了试验成果并进行了有关分析,对试验成果指导施工进行了有关探讨,并对变更单价提出了建议。

【关键词】帷幕灌浆;试验结果;透水率;灌浆深度;水泥用量;灌浆参数;单价变更

1、 概况

1.1  清林径引水调蓄工程概况

1.1.1  清林径引水调蓄工程概况

清林径引水调蓄工程位于深圳市龙岗区中北部,清林径水库总库容1.86亿m3,兴利库容1.68亿m3,死库容0.05亿m3。正常蓄水位79.0m,死水位51.0m,水库水位最大消落深度28.0m。清林径水库引水调蓄工程由水库扩建工程、取水工程、输水工程等三部分组成。本工程等级定为Ⅱ等工程,工程规模为大(2)型。

1.1.2  二号坝帷幕灌浆

二号坝全长755m,在先施工的砼防渗墙底进行帷幕灌浆,灌浆总长为21466m,灌浆底线应达到3Lu线下5m。

1.2  帷幕灌浆试验概况

1.2.1  试验目的

  1)验证设计提出的灌浆材料、掺合料、外加剂、灌浆工艺、灌浆压力和孔序控制等施工参数是否适用于二号坝;

  2)确定单位注入量范围。

1.2.2  试验内容

   本次帷幕灌浆试验的内容和要解决的问题如下:

1)灌浆施工工艺的可行性和可靠性;

2)不同深度条件的各段灌浆压力下,水泥单耗变化情况;

3)不同地质条件的开灌水灰比;

4)验证不同透水率(q)条件下,岩层及地层的可灌性。


1.2.3  试验地点选择

   根据二号坝的工程及水文地质条件,承压水区基本采用施工帷幕灌浆试验成果。其他地质条件区,结合现场一期混凝土防渗墙施工情况,灌浆试验段选择在二号坝东段。桩号0+32.0附近,岩性为弱风化砂岩。

1.2.4  试验孔的选择

  1)先选择2BM009号(先导孔)和2BM010号孔进行试验,孔距为2M,孔口高程72.69m

2)由于2BM009号和2BM010号孔灌浆深度分别比设计灌浆深度超过32.16m7.40m仍未找到透水率3Lu线。经设计、监理、发包人和承包人商量后,此两孔不再往下钻孔寻找3Lu线。另外选择2BM017号(先导孔)和2BM016号孔再做一组试验。孔距仍为2m,孔口高程67.78m

1.2.5 灌浆材料

   施工材料主要为425号(32.5R)普通硅酸盐水泥,因设计未提供单位水泥耗量,所以水泥用量需根据现场的实际情况进行调整。

2试验过程

2.1  灌浆方式

   帷幕灌浆均采用自上而下分段钻灌、孔内循环、常规卡塞的灌浆方式。

2.2  试验施工程序

   帷幕灌浆按造孔、洗孔、压水试验、注浆的形式,自上而下分段钻灌施工。

2.3 试验施工工艺

   常规卡塞灌浆法施工工艺流程:

   钻机固定→Φ110mm硬质合金钻头钻进至幕帷顶线→Φ108mm套管护壁→Φ75mm金刚石钻头钻进第一段→钻孔冲洗→压水试验→第一段灌浆→Φ75mm金刚石钻进第二段→钻孔冲洗→压水试验→第二段灌浆→……→循环钻灌以下孔段至终孔段→封孔。

2.4 灌浆段的划分

   帷幕灌浆段自防渗墙墙底起自上而下第1段段长2m,第2段段长3m,以下各段段长5m

2.5  灌浆压力

1)试验方案确定各段灌浆压力见下表1  

1  分段灌浆压力

段次

1

2

3

4

灌浆压力(MPa

0.150.30

0.300.50

0.500.80

1.00

注:在不产生地层破坏和冒浆等情况下,各段选用大值。

2)灌浆试验实际压力

   灌浆压力是保证和控制灌浆质量、提高灌浆效果的一个重要因素。使用较高的灌浆压力有利于提高灌浆质量和效果,在确保不对地层产生抬动破坏作用的情况下,对灌浆压力均作了适当上调。实际压力详见下表2

2  灌浆试验压力统计

段次

2BM009

2BM010

2BM016

2BM017

01

0.500.55

0.520.57

0.520.57

0.500.55

02

0.800.89

0.840.91

0.850.92

0.830.90

03

1.001.08

1.021.11

1.021.14

1.011.10

04

1.221.59

1.021.09

1.041.14

1.021.12

05

1.532.00

1.541.68

1.521.64

1.531.66

06

1.561.68

1.521.66

1.521.63

1.511.62

07

1.521.66


1.521.66

1.561.68

08

1.531.67


1.511.65

1.541.63

09

1.531.64


1.521.68

1.541.68

10

1.551.70



1.511.65

11




1.511.63

12




1.531.67

说明:括号内为最大灌浆压力。

2.6  灌浆试验过程

12BM009号孔(先导孔)

   二号坝帷幕灌浆试验自2013319专题会议确定试验方案后,321首先选取2BM009号孔(桩号0+016)先导孔(地面高程72.69m)进行。到20134232BM009号孔自防渗墙底(高程59.97m,)起至高程9.97m止共进行11段灌浆,灌浆深度已达50m比设计深度15.56m超过了34.44m。基本上每段都要进行复灌才能达到收灌标准,


最多的一段复灌达9次,最后一段透水率仍在12.11Lu

22BM2010号孔

   2013年4月8日起开始2BM010号孔钻孔灌浆试验,到20134222BM010号孔自防渗墙底高程56.79m起至高程31.79m止,共进行6段灌浆,灌浆深度25m,比设计深度15.96超过了9.04m1236段都进行了复灌才达到收灌标准,第6段透水率仍超过3Lu

32BM009号和2BM010号孔钻孔灌浆深度分别比设计深度超出34.44m9.04m,透水率仍未达到设计要求的小于3Lu

针对此种情况,经设计、监理、发包人和承包人商量后,2BM009号和2BM010号孔不再往下钻孔灌浆,另选择2BM017号(先导孔)和2BM016号孔再进行试验。

42BM017号孔(先导孔)

   2013年4月26日起先进行2BM017号孔(先导孔)灌浆试验,到2013525止共进行12段灌浆,从防渗墙底高程52.28m至高程27.28m6段均要进行复灌才能达到收灌标准,最多要复灌5次。当进行到第8段高程22.28m17.28m时,透水率为2.38Lu,小于3Lu。按照设计要求应再往下钻孔、灌浆5m。但从高程17.28m至高程-2.72m的四段的透水率却在6.29Lu8.51Lu间,大于设计要求的3Lu。此处灌浆深度已达55m,比设计深度19.81m超过了35.09m

52BM016号孔

   2013年5月7日至5月27日,2BM016号孔共进行了9段灌浆,灌浆深度为墙下40m(从防渗墙底高程52.28m至高程12.28m),比设计深度19.13m20.87m,但透水率仍为7.22Lu

6)针对上述情况,在201365日监理例会上,设计单位提出:二号坝帷幕灌浆底高程按照原设计底高程执行,试验孔不再往下钻孔寻找3Lu线和灌浆。

7)检查孔

检查孔设在2BM016号、2BM017号孔中间,距此两孔距离各为1m,从2013611起至2013615共进行了5段压水试验,深度为20m(从防渗墙底起算)(设计深度为19.47m)。

2.7  岩芯取样情况

12BM009号孔(先导孔)

   0.00.5m:人工填土,黄褐色、软塑,为粉质粘土;

   0.512.7m:混凝土(防渗墙段),灰白色,上部0.00.5m段局部有气孔;以下骨料分布均匀,胶结良好,岩芯光滑,呈短长柱状,底部见有5200px沉渣。岩芯采取率为98%

12.727.7m:强风化层,灰—黄褐色,岩芯呈半岩半土状、碎块状,岩块手折易碎。岩芯采取率很低,仅45%

27.762.72m:弱风化粉砂岩,灰白色,岩芯呈短柱状,裂隙发育,岩芯坚硬。岩芯采取率不高,为60%

此孔地下水位高程为48.69m

22BM017号孔(先导孔)

   0.01.8m:人工填土,黄褐色、软塑,为砂质粘性土;

   1.815.5m:混凝土(防渗墙段),灰白色,岩芯光滑,骨料分布较为均匀,胶结良好,呈短柱状—长柱状。岩芯采取率为96%

   15.520.5m:强风化粉砂岩,黄褐色—灰色,岩芯破碎,呈半岩半土状,遇水易软化,手掰易碎。岩芯采取率很低,仅45%

   20.570.5m:弱风化粉砂岩,灰色、岩芯光滑,呈短柱状、碎块状,裂隙发育。岩芯采取率为60%。

3灌浆试验成果分析和评述

3.1 灌浆试验透水率、单位长度水泥用量统计分析

12BM009号孔透水率、单位长度水泥用量分段统计表(见表3

3  2BM009号孔试验数据统计表(先导孔)    孔口地面高程:72.69m                                      

段次

距地面深度

m

孔深(m

最大

压力

MPa

透水率

Lu

灌浆流量

Lmin

水泥用量

kg

单位长度水泥用量(kg/m

 

01

2013.3.21

12.7214.72

2.00

0.55

39.1928.60

38.91

1674.18

837.09

1次复灌

02

2013.3.22

14.7217.72

3.00

0.63

89.760.38

33.5431.04

4615.05

1538.35

6次复灌

03

2013.3.27

177222.72

5.00

0.27

98.340.94

39.2647.62

6197.68

1239.54

4次复灌

04

2013.3.31

22.7227.72

5.00

0.01

997.202.22

53.4450.26

9313.83

1862.75

8次复灌

05

2013.4.6

27.7232.72

5.00

0.00

103486.54

59.4760.59

3838.64

454.33

5次复灌


06

2013.4.10

32.7237.72

5.00

0.53

7606.0-129.4

36.4630.16

2271.65

454.33

1次复灌

07

2013.4.12

37.7242.72

5.00

1,10

33.878.97

12.8751.32

3528.08

705.62

3次复灌

08

2013.4.15

42.7227.72

5.00

1.63

7784.0-11.56

18.216.34

1470.92

294.18

2次复灌

09

2013.4.17

47.7252.72

5.00

1.63

25.52

10.300.32

202.02

40.40

无法达到设计压力,无回水

10

2013.4.18

52.7257.72

5.00

1.64

20.686.52

18.1833.14

1939.08

387.82

1次复灌

11

2013.4.23

57.7262.72

5.00

1.66

12.11

26.400.26

596.89

119.38

无法达到设计压力,无回水

封孔

2013.6.2

0.0062.72

62.72




120.47

1.92


总计


12.7262.72

50.0




35768.49

715.37


按设计深15.56m合计






22055.16

1417.43


22BM010号孔透水率、单位长度水泥用量分段统计表(见表4

4  2BM010号孔试验数据统计表(Ⅲ序孔)     孔口地面高程:72.69m

段次

 

距地面深度

m

孔深(m

最大

压力

MPa

透水率

Lu

灌浆流量

Lmin

水泥用量

kg

单位长度水泥用量(kg/m

 

01

2013.4.8

15.9017.90

2.00

0.55

23.4418.39

6.34——4.20

466.51

233.26

2次复灌

02

2013.4.11

17.9020.90

3.00

0.89

1401.6716.95

38.263.73

1173.14

391.05

1次复灌

03

2013.4.13

20.9025.90

5.00

0.00

985.0011.71

33.3151.38

271708

543.42

1次复灌

04

2013.4.15

25.9030.90

5.00

1.09

8516.00

47.740.25

586.57

117.31

无法达到设计压力,无回水

05

2013.4.17

30.9035.90

5.00

1.68

416.80

44.760.38

866.20

173.24

无法达到设计压力,无回水

06

2013.4.22

35.9040.90

5.00

1.12

11588.403.66

38.9229.68

1759.45

351.89

1次复灌

封孔

2013.6.2

0.0040.90

40.90




51.73

1.26


0106段合计

15.9040.90

25.00




7620.68

304.83


按设计深15.96m合计






5109.61

320.15


32BM017号孔透水率、单位长度水泥用量分段统计表(见表5

5  2BM017号孔试验数据统计表(先导孔)       孔口地面高程:67.78m

段次

时间

距地面深度(m

孔深(m

最大

压力

MPa

透水率

Lu

灌浆流量

Lmin

水泥

用量

kg

单位长度水泥用量(kg/m

 

01

2013.4.26

15.5017.50

2.00

0.55

3.71

0.510.50

2.02

1.01


02

2013.4.26

17.5020.50

3.00

0.60

56.1221.25

38.0139.48

1828.88

609.63

2次复灌

03

2013.4.28

20.5025.50

5.00

0.29

8841.8012.71

46.5546.58

3932.81

786.56

2次复灌

04

2013.4.30

25.5030.50

5.00

1.12

15.2413.97

17.5749.53

4239.17

847.83

2次复灌

05

2013.5.3

30.5035.50

5.00

1.09

9588.009.9

46.4446.21

4408.45

881.69

3次复灌

06

2013.5.7

35.5040.50

5.00

0.99

50.4212.15

32.1134.01

6551.77

131035

4次复灌

07

2013.5.14

40.5045.50

5.00

1.67

20.413.24

49.338.69

1451.75

290.35

1次复灌

08

2013.5.15

45.5050.50

5.00

1.63

2.38

5.950.05

1234.72

246.95


09

2013.5.21

50.5055.50

5.00

1.68

8.53

21.030.02

626.19

125.24


10

2013.5.23

55.5060.50

5.00

1.65

6.29

21.510.25

515.95

103.19


11

2013.5.25

60.5065.50

5.00

1.63

6.64

27.080.49

644.64

128.93


12




1.66

6.64

28.180.45

655.66

131.13


封孔

2013.6.5

0.0070.50

70.50

1.68


16.020.00

112.79

1.60


0112段合计


55.0




26205.51

476.46


按设计深19.81m合计






14243.81

719.02



42BM016号孔透水率、单位长度水泥用量分段统计表(见表6

6  2BM016号孔试验数据统计表(Ⅲ序孔)     孔口地面高程:67.78m

段次

时间

距地面深度(m

孔深(m

最大压力

MPa

透水率

Lu

灌浆流量

Lmin

水泥用量

kg

单位长度水泥用量(kg/m

     

01

2013.5.7

15.5017.50

2.00

0.57

35.56

15.470.26

95.70

47.85


02

2013.5.8

17.5020.50

3.00

0.89

38.664.53

34.8810.03

1574.73

524.91

2次复灌

03

2013.5.13

20.5025.50

5.00

1.14

9.93

16.930.39

182.45

36.49


04

2013.5.15

25.5030.50

5.00

1.14

12.61

28.610.03

386.95

77.39

无法达到设计压力,无回水

05

2013.5.21

30.5035.50

5.00

1.64

10.283.43

17.3416.09

1548.88

309.78

1次复灌

06

2013.5.23

35.5040.50

5.00

1.63

8.28

38.770.22

1167.18

233.44


07

2013.5.25

40.5045.50

5.00

1.66

6.51

27.140.31

562.06

112.41


08

2013.5.27

45.5050.50

5.00

1.65

7.22

32.010.29

618.84

123.77


09

2013.5.28

50.5055.50

5.00

1.68

3.02

19.430.19

155.91

31.18


封孔

2013.6.5

0.0055.50

55.50




76.72

1.38


0109段合计

15.5055.50

40.00




6369.42

159.24


按设计深19.13m合计






3519.26

183.96


3.2  检查孔五点法压水试验数据统计表(见表7

7  检查孔五点压水试验数据统计表

序号

段次

时间

高程(m

孔深(m

压力(MPa

透水率(LU

备注

1

01

2013.6.11

▽52.28

▽50.28

15.50

17.50

0.14

2.25


0.27

2.21

0.44

 2.31

0.27

2.13

0.13

2.35

2

02

2013.6.13

▽50.28

▽47.28

17.50

20.50

0.22

2.32


0.47

2.34

0.68

 2.43

0.46

2.39

0.22

2.42

        3

03

2013.6.13

▽47.28

▽42.28

20.50

25.50

0.27

2.47


0.53

2.53

0.85

 2.60

0.55

2.44

0.27

2.58

4

04

2013.6.14

▽42.28

▽37.28

25.50

30.50

0.27

2.33


0.51

2.50

0.83

 2.44

0.57

2.50

0.27

2.34

5

05

2013.6.15

▽37.28

▽32.28

30.50

35.50

0.36

1.16


0.69

1.24

1.02

 1.26

0.71

1.22

0.34

1.21

说明:帶★号为该段透水率值。


3.3  灌浆试验单位长度水泥用量统计分析表(见表8

8  灌浆试验单位长度水泥用量统计分析表

孔号

分段名称

孔段长(m

末段透水率(Lu

单位长度水泥用量(kg/m

设计深单位长度水泥用量占全段比例(%

2BM009    (先导孔)

全段

50.0

12.11

715.37


设计深

15.56

13.2(灌2次后值,第一次无压力,10384.00 Lu

1417.43

198.14

2BM017    (先导孔)

全段

55.0

6.49

476.46


设计深

19.81

13.14(灌1次后值,第一次无压力,9588.00Lu

719.02

150.91

2BM010

全段

25.0

3.66(灌1次后值,第一次压力0.01 MPa11588.40Lu

304.83


设计深

15.96

416.8(压力仅0.02 MPa,)

320.15

105.03

2BM016

全段

40.0

3.02

159.24


设计深

19.13

10.28

183.96

115.52

加权  平均值

全段



446.85


设计深



637.63

142.69

4试验结果分析

4.1  灌浆压力

灌浆试验分段压力设计值和实际值的比较详见表9

9  分段灌浆压力比较表

段次

1

2

3

4

0512

设计灌浆压力(MPa

0.150.30

0.300.50

0.500.80

1.00

1.00

实际灌浆压力(MPa

0.500.52

0.800.85

1.001.02

1.021.22

1.511.56

实际压力—设计压力

0.22

0.35

0.22

0.22

0.56

灌浆试验实际分段压力比设计分段压力都大,这比较有利于灌浆质量的提高,因为灌浆压力越大,浆液对坝基岩石裂隙的充盈越充分。

4.2  地质条件评价

从两个先导孔岩芯情况看,防渗墙下515m为强风化层,呈半岩半土状,岩芯破碎,采取率很低。强风化层以下为弱风化层,裂隙发育,岩芯采取率不高。说明透水性较大,这从压水试验压力上不去、无回水及灌浆时出现无回浆的情况也说明了这一点。

4.3  灌浆帷幕质量

从《检查孔五点法压水试验数据统计表》可知,01段次至05段次透水率在1.26Lu2.60 Lu 间,均小于设计要求的3.0 Lu,说明2BM016号和2BM017号孔灌浆帷幕质量达到了设计要求。

4.4  透水率

4.4.1  各孔分段透水率

12BM009号孔(先导孔)各段透水率

此孔共11段次,其中第456段次第一次测透水率时,基本无压力,透水率数据异常(997.2010348.00Lu);第23711段次无法达到设计压力,无回水,透水率为98.3412.11Lu。末段透水率为12.11Lu。未达到设计要求的3lu,但此时孔深从防渗墙底起算已达50m,比设计灌浆深度的15.56m超出了34.44m。按照设计单位要求,不再往下钻孔测透水率和灌浆。

22BM010号孔各段透水率

此孔共6段次,其中第26段次第一次测透水率时,基本无压力(最大压力仅为0.05 MPa),透水率数据异常(985.0011577.40Lu);仅第一段正常,透水率为23.44Lu。末段透水率数据异常。经灌浆后,第一次复灌前测得透水率为3.66Lu。由于是灌浆后测得的透水率,此值并不能代表此段岩层的初始透水率。

32BM017号孔(先导孔)各段透水率


此孔共12段次,其中第35段次第一次测透水率时,压力为0.00 MPa,透水率数据异常(8841.809588.00Lu);第2467段次无法达到设计压力(0.190.59MPa),无回水,透水率数值为56.1215.24Lu。第1812段正常。但当第8段透水率小于3Lu2.38Lu)后,按照设计要求应该再往下测5m时,透水率从第9段起至第12段均大于3Lu,为8.53Lu6.29Lu,未达到设计要求的3Lu,但此时孔深从防渗墙底起算已达55m,比设计灌浆深度19.81m超出35.19m。按照设计单位要求,不再往下钻孔测透水率和灌浆。

42BM016号孔各段透水率

此孔共9段次,其中第24段次第一次测透水率时无法达到设计压力,无回水,故透水率值(38.66,12.61Lu)比实际偏小;第1369段次正常,透水率值为35.563.02Lu;末段透水率为3.02Lu,接近设计要求的3.00Lu。此时,孔深从防渗墙底起算已达40m,比设计灌浆深度19.13m超出20.87m。按照设计单位要求,也不再往下钻孔测透水率和灌浆。

5)从上述4个孔压水测得的透水率情况看,虽然比设计灌浆深度超出9.04m35.19m,但透水率均大于3Lu,仅2BM016号孔末段透水率为3.02Lu,接近设计要求的3Lu

4.1.2  末段透水率的末段

   从《灌浆试验单位长度水泥用量统计分析表》中可得知,4个孔全段的透水率分别为12.11Lu6.49Lu3.61Lu3.02Lu,其中2个孔接近设计要求的3Lu;并且两个先导孔的末段透水率值均是灌浆12次后测的数值,显然不能真实反映该段的初始透水率值,不具代表性。剔除了这两个不具代表性的数据后,试验孔末段透水率大于3Lu,也就是说,虽然比设计灌浆深度超出了9.04m35.19m,但仍未找到3Lu线。

而设计灌浆深度的末段透水率分别为13.21Lu13.14Lu416.8Lu10.28Lu,均大于3Lu。按照设计要求,设计灌浆深度应该比3Lu线还要低5m,因此2号坝的实际地质条件和地勘资料相差较远。

4.5  各孔分段复灌情况和单位长度水泥用量

4.5.1  各孔分段复灌情况和单位长度水泥用量

12BM009号孔(先导孔)

此孔共11段次,其中1810段次都需要复灌才能达到收灌标准,复灌次数在18次间,其中第4段复灌8次,单位长度水泥用量高达1862.75kg/m

  22BM017号孔

此孔共6段次,其中136段次都需要复灌才能达到收灌标准,但复灌次数在12

次,第2段复灌1次,单位长度水泥用量为此孔最大值:543.42kg/m

 32BM017号孔(先导孔)

此孔共12段次,其中27段次都需要进行复灌才能才能达到收灌标准,复灌次数在14次间,其中第6段复灌4次,单位长度水泥用量达1310.35kg/m

  42BM016号孔

此孔共9段次,其中仅25段次需要复灌才能达到收灌标准,复灌次数12次,其中第2段复灌2次,单位长度水泥用量为此孔最大值:524.91kg/m

4.5.2  原因分析

从上述各孔复灌次数看,先导孔要比非先导孔多,不仅复灌段次数多,而且每段复灌次数也多。复灌次数越多,单位长度水泥用量越大;不需要进行复灌的段次,单位长度水泥用量一般在200kg/m以下,仅个别段次超过200kg/m;复灌次数12次的段次,单位长度水

泥用量一般在300kg/m850kg/m;复灌次数3次以上的段次,单位长度水泥用量在700kg/m以上。

主要原因是:先导孔是在周围没有旁边孔灌浆的情况下进行,自然单位长度水泥用量大;而非先导孔是在旁边先导孔已进行了灌浆的情况下灌浆,先导孔的灌浆浆液多多少少会渗入到此孔的岩石裂隙中,自然单位长度水泥用量小。

4.6  透水率、灌浆深度和单位长度水泥用量关系问题

1)透水率和单位长度水泥用量关系:总的趋势是透水率越小,单位长度水泥用量就越少;

2)灌浆深度与单位长度水泥用量关系:一般呈现随着灌浆深度的加大,单位长度水泥用量就越少。

4.7  全段、设计灌浆深度单位长度水泥用量比较

   从《灌浆试验单位长度水泥用量统计分析表》中可看出,各孔设计灌浆深度的单位长度水泥用量均比全段单位长度水泥用量要大。特别是两个先导孔,两者之比:设计深/全段分别为150.91%198.14%4个孔的加权平均值之比为142.09%

   因为从国内灌浆实践来看,一般来说灌浆深度越往下,单位长度灌浆量总趋势也越小。本次试验的数据也充分说明了这一点。

5有关问题探讨

5.1  灌浆参数建议

1)灌浆材料


   设计要求的灌浆材料采用不低于425#的普通硅酸盐水泥,适用于二号帷幕灌浆。如遇到特殊情况,如灌浆段注入量大,灌浆难于结束时,除了采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆措施外,可在浆液中掺加水玻璃(速凝剂)。

2)灌浆段长度

   设计提出的第一段2m,第二段3m,第三段及以下各段为5m,是适宜的。

3)灌浆压力

   根据本次试验,灌浆压力采用第10.50MPa,第20.80MPa,第31.00MPa,第41.20MPa,第5段及以下各段1.50MPa较为适宜,遇特殊情况也可适当降低灌浆压力。

4)浆液变换原则

   除了遵循设计技术要求提出的:“当某一水灰比的浆液灌入量已达300L以上或灌浆时间已达30min,而注入率或灌浆压力均无改变或改变不显著时,应改浓一级浆液灌注。”外,建议增加一条:“当注入率大于30L/min时,可根据具体情况越级变浓。”(《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T51482012)第5.5.5项中第3点),这样有利于减少浆液浪费和提高灌浆质量。

5)灌浆结束条件

   建议采用(DL/T51482013规范提出的:“一般情况下,当灌浆段在最大设计压力下,注入率不大于1L/min后,继续灌注30min,即可结束灌浆。”

6)封孔

   采用水灰比为0.5的浆液置换孔内稀浆或积水,采用全孔灌浆法封孔。

5.2  单价变更问题

(1单价组成

  清林径二标工程量清单帷幕灌浆单价是一个综合单价,由两大部分组成:钻机钻岩石层灌浆孔、坝基岩石帷幕灌浆。

灌浆深度对造价的影响,钻机钻岩石层灌浆孔相对来说要小一些:孔深≤30m在定额的基础上乘以0.943050m乘以1.005070m乘以1.077090m乘以1.17,>90m乘以1.31。坝基岩石帷幕灌浆主要受透水率的影响大,透水率越大,人工、机械(灌浆泵和辅助机械)、水、水泥用量,特别是水泥用量就越大,从24Lu35kgm50100Lu150kgm

(2)编制工程量清单帷幕灌浆单价的基础条件是灌浆底线到达3Lu线以下5m。设计对

帷幕灌浆底线的最终确定是:按照现场先导孔压水试验的结果确定。图纸上的帷幕灌浆底线是设计依据有限的地勘资料作出的,如果选择的钻孔位置恰恰不具代表性,则这个设计底线就不能保证达到灌浆帷幕预定的防渗标准—3Lu

(3) 从第4节对试验结果的分析可知,帷幕灌浆的单位长度水泥用量是随着深度的加深而逐渐减少的。如果以灌浆深度为纵坐标、单位长度水泥用量为横坐标,则单位长度水泥用量图是一个近似于倒置的三角形。

投标报价是按照达到3Lu5m的要求编制的,也就是说,平均单位长度水泥用量是用三角形的面积去除以三角形的高(深度)。

如果灌浆深度达不到3Lu以下5m,而是在其上的某一个值(假如10Lu),则倒置的三角形变成了一个倒置的梯形(从原来三角形的基础上将下面一部分砍掉了),平均单位长度

水泥用量不是用三角形的面积去除以三角形的高(深度),而是用梯形面积去除以梯形的高(深度),这个值就比原来的平均单位长度水泥用量要大多了。

就本试验结果看,如果灌浆深度只达到原设计底线,相比目前达到接近3Lu线(从试验数据看只能如此说),原设计底线的平均单位长度水泥用量是达到接近3Lu线平均单位长度水泥用量的142.69%(4个孔加权平均值),无形之中,单位长度造价就增加了,这对承包人来说,显然是不公平的。因为这不是承包人的原因造成的造价成本的增加,而是由于地质条件变化引起设计变更造成的,理应对原报价进行修正。

(4单价变更依据

根据水利部《水利建筑工程预算定额》关于帷幕灌浆定额编制的说明:“灌浆工程定额中的水泥用量系预算基本量。如有实际资料,可按实际消耗量调整。”清林径二标二号坝帷幕灌浆的水泥消耗量不仅有本试验的资料,而且在随后的施工过程中有完备的经监理确认的全面的水泥消耗量资料,这些资料完全可以作为变更单价的依据。

设计单位对二号坝帷幕灌浆下达了更改通知单,要求按原设计底线进行帷幕灌浆,这就改变了原设计标准:帷幕灌浆的底线按照现场先导孔压水试验的结果确定。根据合同规定,就应该变更单价。