SL564-2014 土坝灌浆技术规范.docx
ICS 93.160 P55 中华人民共和国水利行业标准 SL 5642014 替 代SD 26688 土坝灌浆技术规范 Technical specification of earth dam grouting 2014-07-03发布 2014-10-03实施 中华人民共和国水利部 发布 中华人民共和国水利部 关于批准发布水利行业标准的公告 土坝灌浆技术规范 2014年第36号 中华人民共和国水利部批准 土坝灌浆技术规范 SL 5642014为水利行业标准,现予以公布。 序号 标准名称 标准编号 替代标准号 发布日期 实施日期 1 土坝灌浆技术 规范 SL5642014 SD 26688 2014.7.3 2014.10.3 水 利 部 2014年7月2日 前 言 根据水利部水利行业标准制修订计划,按照水利技术标准 编写规定SL12002 的要求,对土坝坝体灌浆技术规范 SD 26688 进行修订。修订后的标准名称为土坝灌浆技术 规范。 本标准共6章和3个附录,主要技术内容有土坝灌浆设 计、施工、监测和质量检查,以及有关劈裂灌浆压力和稳定性验 算的计算公式。 本次修订的主要内容有 对标准的适用范围进行了修改和补充; 增加了术语和堤坝地基劈裂灌浆的内容; 对灌浆试验的内容进行了补充; 对钻孔、灌浆等工序和工艺要求进行了修改和补充; 将原规范中第二章“灌浆前的准备工作”的相关内容分 别归并到灌浆设计和灌浆施工等章节中; 删除了原规范中关于工程验收等管理性质的内容,简化 了原规范中附录的内容; 增加了土坝劈裂灌浆设计灌浆压力计算公式,完善了土 坝劈裂灌浆控制压力计算公式和土坝劈裂灌浆不利情况 下的坝体稳定性验算公式。 本标准为全文推荐。 本标准所替代标准的历次版本为 SD 26688 本标准批准部门 中华人民共和国水利部 本标准主持机构水利部建设与管理司 本标准解释单位水利部建设与管理司 本标准主编单位山东省水利科学研究院 本标准参编单位河北省水利工程局 本标准出版、发行单位中国水利水电出版社 本标准主要起草人王明森 王洪恩 耿灵生 高印军 肖立生 卢 超 阎伟忠 李海民 朱艳明 叶良茂 李 明 巩向锋 本标准审查会议技术负责人杨晓东 本标准体例格式审查人陈登毅 目 次 1 总 则1 2 术 语 3 3 灌 浆 设 计 4 3.1 一般规定 4 3.2 隐患勘探 4 3.3 灌浆试验 5 3.4 堤坝坝体劈裂灌浆设计 5 3.5 堤坝地基劈裂灌浆设计 7 3.6 堤坝充填灌浆设计 8 4 灌 浆 施 工 9 4.1 施工准备 9 4.2 钻孔 9 4.3 制 浆 10 4.4 灌浆 10 4.5 灌 浆 控 制 11 4.6 灌浆结束标准及封孔 12 4.7 特殊情况处理12 5 灌 浆 监 测 14 5.1 一 般 规 定 14 5.2 坝体变形监测 14 5.3 渗 流 监 测 15 5.4 裂缝和冒浆监测 15 5.5 其他监测 15 6 灌 浆 质 量 检 查 16 6.1 质量检查要求 16 6.2 质量检查内容 16 6.3 质量检查方法 16 附 录A 土坝劈裂灌浆控制压力和设计灌浆压力的计算 18 附 录B 土坝劈裂灌浆不利情况下的坝体稳定性验算 19 附录 C 灌浆监测记录和成果汇总表 22 标准用词说明 27 条文说明 29 1 总 则 1.0.1 为规范土坝灌浆的设计和施工,做到安全可靠、经济合 理、保证质量,制定本标准。 1.0.2 本标准适用于高度70m 及以下的均质土坝、土质心墙 坝、土堤及其浅层软土地基的土体灌浆。 1.0.3 土坝灌浆可用于处理下列工程隐患 1 坝体内有渗漏通道,坝后坡浸润线出逸点过高,发生洇 湿或渗透破坏现象。 2 坝体碾压不实,密实度较差,坝体分段分层填筑施工质 量差的部位。 3 坝体由于不均匀沉陷而产生的裂缝不包括滑坡裂缝。 4 坝体和其他建筑物结合不好,存在空隙和渗水通道。 5 坝体内存在洞穴。 6 堤坝浅层软土地基附加应力场主要影响范围以内的渗漏 和缺陷。 1.0.4 土坝灌浆应根据士坝的具体情况,因地制宜地选择灌浆 方法和施工工艺。 1.0.5 土坝灌浆宜在旱季和水库低水位期进行。 1.0.6 在灌浆工程施工前,应对施工人员进行技术培训。 1.0.7 土坝灌浆应积极采用成熟可靠的新设备、新材料、新技 术和新工艺。 1.0.8 本标准的引用标准主要有下列标准 通用硅酸盐水泥 GB 175 土的工程分类标准 GB50145 堤防工程设计规范 GB 50286 水利水电工程地质勘探规范 GB50487 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 SL 62 1 小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则SL 189 土工试验规程 SL 237 碾压式土石坝设计规范 SL 274 土石坝安全监测技术规范 SL 551 1.0.9 土坝灌浆除应符合本标准规定外,尚应符合国家现行有 关标准的规定。 2 2 术 语 2.0.1 土坝灌浆 earch dam grouting 对已建成的、存在缺陷或隐患的土坝土堤工程,为提高 其密实性、整体性、稳定性和防渗性能所进行的土体灌浆。 2.0.2 劈裂灌浆 hydrofracture grouting 根据坝体小主应力的分布规律布孔,利用水力劈裂原理,有 控制性地劈裂坝体,并灌入合适的浆液,形成防渗帷幕,同时使 所有与浆缝连通的裂缝、洞穴、软弱夹层等坝体隐患,均能得到 浆液的充填挤压密实,使坝体达到防渗加固目的的一种灌浆 方 法 。 2.0.3 充填灌浆 filling grouting 利用浆液压力,充填坝体内已有的裂缝、洞穴等坝体隐患, 以达到加固堤坝目的的一种灌浆方法。 2.0.4 堤坝地基劈裂灌浆 hydrofracture grouting in dam foundation 在堤坝附加应力场作用下,堤坝软土地基轴线处的一定深度 范围内存在一个小主应力面,沿该小主应力面进行合理布孔,并 采取相应的灌浆工艺,进行压力灌浆,能沿小主应力面实现定向 劈裂,构筑出符合设计要求的防渗体,从而达到堤坝软土地基防 渗加固目的的一种灌浆方法。 2.0.5 泥墙 grouted cutoff 利用灌浆压力,沿土坝坝轴线小主应力作用面劈裂坝体,向 缝隙中灌注黏土浆,浆液析水固结后形成的具有一定厚度的、在 竖直方向上连续分布的、具有防渗作用的泥浆浆体帷幕。 3 3 灌 浆 设 计 3.1 一 般 规 定 3.1.1 土坝灌浆可分为劈裂灌浆和充填灌浆。劈裂灌浆适用于 处理范围较大,性质和部位不能完全确定的隐患;充填灌浆适用 于处理性质和范围都已确定的局部隐患。 3.1.2 灌浆设计应在已有资料的基础上进行可行性、可靠性论 证,提出灌浆方案。 3.1.3 灌浆设计前,应收集下列资料 1 已建工程的地质、设计和施工资料。 2 安全监测资料。 3 工程施工和运行期间出现的问题。 4 隐患勘探资料。 5 灌浆试验资料。 3.1.4 灌浆设计应对施工期监测与质量检查等提出要求。 3.2 隐患勘探 3.2.1 土坝隐患勘探可分为普遍性勘探和针对性勘探。从坝面 上不能确定隐患性质和范围时,应进行普遍性勘探;需要进一步 确定其性质和准确位置时,可进行针对性勘探。 3.2.2 参照GB 50487, 普遍性勘探可采用物探方法,针对性勘 探可采用钻探、井探、槽探等方法。 3.2.3 钻孔、探井、探槽的位置和深度应经过分析、论证和 设 计 。 3.2.4 隐患勘探完成后,应及时回填钻孔、探井、探槽,不应 留下人为缺陷。 3.2.5 土坝坝体隐患勘探不宜采用注水试验。 4 3.3 灌 浆 试 验 3.3.1 对于大、中型工程或有特殊要求的灌浆工程,设计前应 进行灌浆试验,为灌浆设计提供依据。 3.3.2 灌浆试验前,应根据隐患勘探情况,分析隐患产生原因 和危害程度,并参考类似工程经验,初步确定灌浆试验的技术 参数。 3.3.3 应选取长度20~50m 存在隐患的典型坝段,进行单孔和 多孔的灌浆试验。 3.3.4 灌浆试验应布设相应监测设施。 3.3.5 灌浆试验过程中应详细记录现场施工情况和出现的问题, 包括钻孔、灌浆压力、浆材、灌浆量、裂缝出现的长度、深度、 宽度、连续性和方向等。 3.3.6 对灌浆土料、浆液和外加剂,宜进行必要的物理力学性 能试验,可参照SL 237。 3.3.7 应根据现场试验情况及时优化灌浆技术参数。 3.3.8 应根据试验结果,提交灌浆试验报告。 3.4 堤坝坝体劈裂灌浆设计 3.4.1 当坝体质量普遍较差,有大面积渗漏或坝体内部有较多 隐患时,可按劈裂灌浆设计。 3.4.2 坝体劈裂灌浆宜按河床段、岸坡段、弯曲段和其他特殊 坝段的不同情况分别进行设计。 3.4.3 在坝体河床段宜沿坝轴线或稍偏上游单排布孔。当 隐患程度特别严重时,可根据坝体隐患的范围和程度,分两排或 多排布孔。 终孔孔距在河床段,孔深不小于20m 时 , 可 采 用 5 10m; 孔深小于20m 时,可采用3~5m 。 也可通过现场灌浆试 验确定。 3.4.4 在岸坡段、弯曲坝段和其他特殊坝段布孔,宜布置多排 5 孔,并适当缩小孔距,或通过试验确定。 3.4.5 灌浆孔应为铅直孔。钻孔深度应超过隐患深度2~3m。 在主排孔两侧出现沉陷缝时,主排孔灌浆结束后应布置副排孔, 孔深可为主排孔孔深的1/3。 3.4.6 泥墙设计厚度应根据土坝土质、碾压质量、隐患性质和 坝高等情况合理确定,可采用5~20cm。 3.4.7 灌浆孔孔口压力应以灌浆孔孔口处进浆管内的浆液压力 为准。灌浆控制压力和设计灌浆压力可按附录 A 规定的公式分 别计算。 3.4.8 灌浆材料可参照 GB 50145 采用粉质黏土或黏土,其性 能指标宜满足表3.4.8-1的要求,浆液物理力学性能指标宜满 足表3.4.8-2的要求。 表3.4.8-1 灌浆土料性能指标要求 项 目 指标 项 目 指标 塑性指数 10~25 砂粒含量 0~30 黏粒含量 20~45 有机质含量 ≤2 粉粒含量 30~70 水溶盐含量 ≤3 表3.4.8-2 灌浆浆液物理力学性能要求 项 目 指标 项 目 指标 密度g/cm 1.3~1.6 胶体率 ≥70 黏度s 20~100 失水量cm/30min 10~30 稳定性g/cm 0~0.15 3.4.9 有特殊要求时,浆液中可根据需要掺入下列材料 1 当需要提高浆液的流动性时,可掺入水玻璃,掺量宜为 干土质量的0.5~1.0,或通过试验确定。 2 当需要加速浆液凝固和提高浆液固结强度时,可掺入水 泥,掺量宜为干料质量的10~15。与已有建筑物接触部位, 水泥掺量应适当增加,必要时应通过试验确定。 6 3 当需要提高浆液的稳定性时,可掺入适量膨润土或其他 外加剂。 4 当需要结合灌浆防止生物危害时,可在浆液中掺人适量 的相应药物,但要防止污染环境。 3.4.10 土坝劈裂灌浆每次灌浆量应严格控制。采用多次灌浆的 方法,每个灌浆孔都应进行多次灌浆。每个灌浆孔的灌浆次数应 根据灌浆孔的深度和坝体隐患的程度确定,坝高30m 以内的坝 体灌浆次数宜在5次及以上;坝高30m 及以上的坝体灌浆次数 宜在10 次以上。每米孔深每次平均灌浆量,宜控制在0.5 1.0m。 3.4.11 应对灌浆期坝体被浆柱压力全线劈开的不利工况进行坝 坡稳定性验算,验算方法见附录 B。若验算抗滑稳定安全系数不 大于SL 274 中规定的坝坡抗滑稳定最小安全系数时,应调整灌 浆工艺如延长各序各次灌浆间隔时间、减少每次灌浆量、控制 灌浆压力、改善浆液性能等,并增加监测次数。 3.5 堤坝地基劈裂灌浆设计 3.5.1 堤坝地基劈裂灌浆宜适用于堤坝高度小于10m, 且地基 处理深度小于15m 的粉土、粉土质砂和软土透水地基的防渗加 固灌浆。 3.5.2 灌浆孔沿堤坝轴线布置,宜布置单排孔,孔距宜为2 3m。 3.5.3 劈裂灌浆宜灌注水泥黏土浆液,水泥含量宜为干料质量 的30~40,浆液中水和干料质量比宜为1 .51~0 .81, 也可通过试验确定。 3.5.4 对灌浆土料和浆液性能,宜满足表3.4.8-1和表3.4.8 -2的要求。 3.5.5 灌浆所用水泥的强度等级可为42.5级或以上,宜为普通 硅酸盐水泥或硅酸盐水泥,其质量应符合 GB 175的要求。 3.5.6 灌浆所形成的浆体帷幕厚度,应满足渗透稳定要求。 7 3.5.7 堤坝地基劈裂灌浆灌入量,应满足浆体帷幕厚度的要求。 3.6 堤坝充填灌浆设计 3.6.1 当坝体存在局部裂缝及洞穴等隐患时,可按充填灌浆 设 计 。 3.6.2 孔位布置在隐患位置,可按梅花形布置多排孔,终孔孔 距可为1~2m, 或按试验确定。 3.6.3 钻孔深度应超过隐患深度1~2m。 3.6.4 深孔灌浆时,宜下套管分段灌浆。 3.6.5 灌浆压力应小于50kPa。 3.6.6 对灌浆土料和浆液性能,宜满足表3.4.8-1和表3.4.8 -2的要求。 3.6.7 充填灌浆宜一次灌注至设计要求。如隐患规模较大也可 多次灌注,每米孔深每次灌浆量,应根据隐患程度通过现场试验 确定。当无试验资料时,可取每米孔深每次灌浆量为0.3 0.5m。若已知洞穴较大,可适当增加灌浆量和提高浆液稠度。 8 4 灌 浆 施 工 4.1 施 工 准 备 4.1.1 灌浆土料性能指标宜满足表3.4.8-1的要求,料场储量 宜为需要量的2~3倍。 4.1.2 制浆用水应符合拌制水工混凝土用水的要求。 4.1.3 需掺加其他材料时,材料品质应满足 SL62 的相关要求。 4.1.4 灌浆前应对浆液进行试验,浆液性能宜满足表3.4.8-2 的要求。采用水泥黏土浆时,应进行不同水泥含量的浆液和结石 的物理力学性能试验。对中、小型工程,应满足 SL 189 的相关 要求,浆液指标可参照相关试验资料选取。 4.1.5 应优先采用灌浆新设备,灌浆机具应有备用。灌浆所用 的动力应有保证。 4.1.6 灌浆施工前应根据GB 50286的规定埋设监测设施。 4.1.7 灌浆施工前应选择有代表性坝堤段进行生产性试验, 试验孔不宜少于3个。 4.2 钻 孔 4.2.1 应按设计要求布孔和钻孔。土坝的河床段钻孔应分序进 行,宜分2序或3序。土坝的岸坡段、弯曲段、其他特殊坝段和 堤坝地基劈裂灌浆钻孔可不分序。 4.2.2 灌浆孔位置与设计位置偏差不宜大于10cm, 孔底偏斜率 不宜大于孔深的2。 1 堤坝坝体劈裂灌浆,孔径宜为45~76mm, 孔径应与所 下注浆管相匹配。当孔深小于30m 时,宜用干法成孔;当孔深 不小于30m 或孔深小于30m 、但坝体内有大量砂砾石时,可采 用泥浆护壁钻进。 2 堤坝地基劈裂灌浆,可采用泥浆护壁钻进,坝堤体 9 内应下设套管,套管下设深度至坝堤基以下1m 处,在套管 内继续钻孔至设计深度。 3 充填灌浆,宜采用干法钻孔。深孔宜下套管,套管下至 最低灌浆段的顶部。 4.2.3 钻孔完成后,应及时下注浆管或套管,注浆管或套 管与孔壁应结合紧密、封闭,防止灌浆时浆液沿孔壁向上冒 出。灌浆孔的孔口处应做保护。 4.2.4 应做好钻孔过程的记录和描述,如发现特殊情况时,应 详细记录并及时分析处理。 4.3 制 浆 4.3.1 制浆应采用专用机械。搅拌成浆后应先清除大颗粒和杂 物,灌浆前再通过36孔/cm 过滤筛过滤。 4.3.2 制浆过程中浆液密度、输浆量应每小时检测1次,浆液 的稳定性和自由析水率每10d 检测1次,如浆料发生变化,应随 时增加检测频率。 4.4 灌 浆 4.4.1 堤坝坝体劈裂灌浆应符合下列要求 1 应先灌河床段,后灌岸坡段和弯曲段;多排孔灌浆时, 应先灌边排孔,再灌中排孔。同一排孔灌浆,应先灌第一序孔, 再灌第二序孔、第三序孔;对于坝体质量较差的宽顶坝,可采用 相邻两孔或多孔同时灌浆的方法。 2 灌浆采用纯压式灌浆方式进行时,注浆管应下至距离孔 底0.5~1m 处,自下而上分段灌浆。当孔底段经过多次灌注、 灌浆量或灌浆孔孔口压力达到设计要求时,应提升注浆管3 6m, 继续上面一段的灌浆,依次进行。当注浆管出浆口提升至 距坝顶10m 时,不应再提升,直至灌浆达到结束标准。 3 灌浆开始应先用稀浆灌注,经过3~5min 的灌浆,坝体 劈裂后,再加大浆液稠度。若孔口压力下降或出现负压压力表 10 读数为“0”以下,应加大浆液稠度。 4 灌浆量应按设计要求控制。 5 坝的岸坡段、弯曲段和其他特殊坝段灌浆,可采用缩小 孔距、减小灌浆压力和每次灌浆量、增加复灌次数、相邻多孔同 时灌注的方法。 4.4.2 堤坝地基劈裂灌浆应符合下列要求 1 套管与注浆管之间应设阻浆塞,采用纯压式灌浆方式进 行灌浆。 2 灌浆宜采用相邻两孔或多孔同时灌浆的方法。 3 灌浆宜一次灌至设计要求。需要分次灌浆时,每次灌浆 结束前应灌注3~5min 黏土浆,防止注浆管堵塞。 4 坝体和坝基都需要灌浆时,应先灌坝基部分,然后提升 套管与注浆管,再进行坝体部分灌浆。 4.4.3 充填灌浆应符合下列要求 1 多排孔灌浆时,应先灌边排孔,再灌中排孔。 2 深孔充填灌浆时,宜采用自下而上分段灌注的方法,段 长可为5~10m 。应先对最底段进行灌浆,当灌浆达到设计要 求,提升套管和注浆管5~10m, 然后进行上段的灌浆,直至该 孔灌浆结束。 3 各段灌浆宜一次灌注至设计要求,隐患规模较大的也可 多次灌注。 4 对于高度小于10m 的堤坝,灌浆可不下套管,也可不 分段。 4.4.4 应做好灌浆记录和成果汇总。格式可参照附录 C。 4.5 灌 浆 控 制 4.5.1 灌浆过程中应对灌浆孔孔口压力、灌浆量、间隔时间、 横向水平位移和裂缝开展宽度等进行综合控制。 4.5.2 灌浆孔孔口压力应控制在灌浆控制压力以内,压力表精 度不应大于10kPa 。 在灌浆过程中,应随时监测压力变化,记录 11 灌浆压力。 4.5.3 灌浆量宜采用泥浆泵流量进行控制。重要工程的灌浆量 监测,应使用流量计。 4.5.4 坝体灌浆两次灌浆间隔时间不宜少于5d, 具备良好排水 条件的土坝,灌浆间隔时间可为2~3d。 4.5.5 在灌浆时,坝顶上、下游边线位置横向水平位移宜控制 在 3cm 以内,要求在停灌后能基本复原。含砂量高的均质坝和 窄心墙砂壳坝应严格控制坝顶上、下游边线的水平位移。 4.5.6 劈裂灌浆应尽量推迟坝顶出现裂缝时间,裂缝允许宽度 应根据灌浆试验确定,宜控制在3cm 以内,要求在停灌后坝体 裂缝能基本闭合。充填灌浆应避免坝顶出现裂缝。 4.6 灌浆结束标准及封孔 4.6.1 满足下列条件之一时,可结束灌浆 1 经过分段多次灌浆,浆液已灌注至孔口,且连续复灌3 次不再吃浆。 2 灌浆孔的灌浆量或灌浆孔口压力已达到设计要求。 4.6.2 当每孔灌浆结束后,应进行灌浆封孔。封孔时应将注浆 管拔出,向孔内灌注密度大于1.5g/em 的稠浆,多次灌注,直 至浆面升至孔口不再下降为止。待孔口完全析水后,应用含水率 适中的制浆土料将孔口回填捣实整平。 4.7 特殊情况处理 4.7.1 施工中出现裂缝时,可按下列方式处理 1 当坝顶出现纵向裂缝后,应分析发生原因。如果是湿陷 缝,可继续灌浆;如果是劈裂缝,应加强监测,当裂缝发展到允 许宽度时,应立即停灌,待裂缝基本闭合后再灌。 2 当坝顶出现横向裂缝时,应立即停灌。如果裂缝深度较 浅,可开挖,用黏性土回填夯实后继续灌浆;如果裂缝较深,可 用稠浆灌注裂缝。 12 3 当弯曲段坝顶出现裂缝时,应立即停灌。然后沿裂缝布 孔,按照多孔轮灌的方法灌注稠浆堵住裂缝。待处理好后再按 4.4.1条规定的方法进行灌浆。 4.7.2 施工中出现冒浆时,可采用浓浆、低压、间歇灌注等措 施 处 理 1 坝顶冒浆时,应立即停灌,并挖开冒浆出口,用黏性土 料回填夯实。钻孔周围冒浆,可采用压砂处理,再继续灌浆。 2 洞穴冒浆时,应先在冒浆口压砂堵塞洞口,再继续灌浆。 3 坝坡冒浆时,可采用稠浆间歇灌注。坝体与已有建筑物 接触带冒浆,可用较稠的水泥黏土浆灌注。 4.7.3 施工中出现串浆时,可采用浓浆、间歇、低压灌注等措 施 处 理 1 当第一序孔灌浆时,发现相邻孔串浆,应加强监测,如 确认对坝体安全无影响,灌浆孔和串浆孔可同时灌注;如不宜同 时灌注,可堵塞串浆孔,然后继续灌浆。 2 如浆液串入测压管,应在灌浆结束后,再补设测压管。 4.7.4 施工中出现塌坑时,可在塌坑部位挖出部分泥浆,回填 黏性土料,分层夯实。 4.7.5 施工中发现坝坡隆起时,应立即停灌,加强监测,分析 原因。如确认坝坡稳定,待停灌5~10d 后可继续灌浆,并注意 监 测 。 13 5 灌 浆 监 测 5.1 一 般 规 定 5.1.1 为控制土坝灌浆过程,检验灌浆效果,保证坝体安全, 在灌浆期间应进行全过程监测。 5.1.2 在灌浆过程中,应设专门人员负责监测工作,全面控制 灌浆过程,及时发现和解决问题。 5.1.3 灌浆监测项目应包括坝体变形、渗流、裂缝和冒浆等, 变形和渗流应在灌浆前监测3~5次,作为基准数。 5.1.4 灌浆监测应充分利用已有的监测设备,根据需要增设永 久和临时的监测设备。 5.1.5 灌浆监测与灌浆控制应密切配合,协调一致。相关的项 目宜同时监测,监测成果应及时整理。 5.1.6 监测点的设置及监测方法等除本规范规定外,可参照 SL 551的要求。 5.2 坝 体 变 形 监 测 5.2.1 坝体变形监测分水平位移横向、纵向、垂直位移沉 降量和坝坡变形监测,具体监测项目应根据不同需要设置。 5.2.2 大、中型工程的横向水平位移监测,在土坝河床段,应 沿坝轴线方向每隔10~30m 设横向水平位移监测断面,分别在 坝顶上、下游坝肩位置各设一个监测标点。灌浆期间,每天至少 监测1~2次;非灌浆期间,可每5d 监测1次。 5.2.3 在土坝的岸坡段灌浆时,有可能发生纵向水平位移,必 要时也应监测。 5.2.4 垂直位移测点可与水平位移测点结合,并同时进行监测。 在灌浆前,至少应监测3次。 5.2.5 坝坡变形可选择在河床段和有严重隐患的坝段,按 14 5.2.2条的规定进行监测。在灌浆期间,还应经常巡视坝坡,看 是否有塌坑、裂缝及坝坡隆起等现象。 5.3 渗 流 监 测 5.3.1 在灌浆期间,应对灌浆孔附近的测压管,每隔1~2h 监 测1次,在灌浆结束1个月后,可进行正常监测。 5.3.2 应在灌浆前后和灌浆期间进行坝后渗流量的对比监测。 5.3.3 当坝下游坡存在湿润区时,应在灌浆前后和灌浆期间注 意监测其位置、面积及含水量变化,用以判断灌浆效果。 5.4 裂缝和冒浆监测 5.4.1 裂缝监测内容应包括裂缝位置、宽度、长度、走向、深 度、错距和裂缝发生历时、开展速度等。正在灌浆的坝段应随时 监测;如裂缝发展较快,应加强监测;非灌浆坝段可每5d 监测 1次。 5.4.2 在灌浆期间应有专人经常巡视坝坡、坝顶,进行冒浆监 测。如发现冒浆,应及时处理。 5.5 其 他 监 测 5.5.1 采用电测仪,测定被灌人坝体的浆液液面,了解液面上 升高度和速度。 5.5.2 采用测压管或渗压计,测定浆液的孔隙水压力及其消散 过程,了解浆液固结程度。 5.5.3 采用在坝体内部设置土压力计或渗压计,测定灌浆坝体 应力和孔隙水压力的变化。 15 6 灌 浆 质 量 检 查 6.1 质 量 检 查 要 求 6.1.1 土坝灌浆应进行灌浆过程检查和灌浆质量检查。 6.1.2 灌浆过程检查应符合下列要求 1 灌浆过程资料齐全。 2 灌浆过程检查及监测成果满足相关要求。 6.1.3 灌浆质量检查应符合下列要求 1 灌浆结束后坝后渗流量和浸润线符合设计要求。坝坡洇 湿面积基本消失或明显减少,坝后下游浸润线出逸点或测压管水 位明显降低。 2 坝体内部裂缝、洞穴等隐患,得到浆液充填压密,坝体 变形基本处于稳定。 6.2 质 量 检 查 内 容 6.2.1 灌浆过程检查的主要内容应包括布孔、钻孔、制浆和 灌浆等工序,工艺和技术参数,综合控制情况,各孔结束灌浆是 否达到标准,灌浆监测成果以及特殊情况处理等。 6.2.2 灌浆质量检查的主要内容应包括泥墙厚度、密度、连 续性、均匀性,对原有裂缝、洞穴、隐患的充填密实情况,坝体 变形、坝顶裂缝、浸润线出逸点及坝后渗流量变化情况等。 6.3 质 量 检 查 方 法 6.3.1 灌浆过程检查应采用量测、试验、监测等手段,按设计 要求对灌浆过程各工序和技术参数进行严格控制,并及时准确地 进行记录。 6.3.2 灌浆质量检查应对照灌浆前的隐患部位仔细察看和量测, 主要检查坝后渗流量、下游坝坡渗水出逸点的位置和洇湿面积的 16 大小,以及在相同库水位情况下,对比灌浆前后的变化情况,分 析灌浆的效果。 6.3.3 必要时,可采用钻孔、探井槽开挖检查、取样测定、 物探等方法验证灌浆质量。 6.3.4 分析灌浆过程检查和质量检查资料,并配合监测成果等 其他检查资料,对灌浆质量进行综合评价。 17 附 录 A 土坝劈裂灌浆控制压力和设计 灌浆压力的计算 A.0.1 灌浆孔孔口压力系指孔口处进浆管内的浆液压力。施工 时,灌浆孔孔口压力应控制在灌浆控制压力之内。 A.0.2 劈裂灌浆控制压力可按公式 A.0.2 计算,并经试验 确定。 PyH-γw△Hσ,-yh A.0.2 式中 P 劈裂灌浆控制压力, kPa; γ 坝体土的容重, kN/m; H-- 劈裂点以上的坝高, m; Yw--- 水的容重, kN/m; △H- 计算点至地下水面线的高度, m, 当计算点在地下 水面线以上时,△H0; σ₁- 坝体土的抗拉强度, kPa,σ, 值由试验确定,当坝 体劈开进行复灌时可取σ0; y 灌注浆液的容重, kN/m; h- 注浆管内浆柱高度,m。 18 A.0.3 设计灌浆压力可按公式 A.0.3-1 2计算 Poo₁-y′h 03yHk 和公式 A.0.3- A.0.3-1 A.0.3-2 式中 P 设计灌浆压力孔口压力,kPa; 03 正常坝体小主应力, kPa; k 坝体土的侧压力系数,可取0.6~0.7。 附 录 B 土 坝 劈 裂 灌 浆 不 利 情 况 下 的 坝 体 稳 定 性 验 算 B.0.1 当土坝坝体沿坝轴线劈裂,且浆液未固结时,视为最不 利情况,应进行坝体稳定性验算。 B.0.2 总应力法适用于上游无水,坝体内没有稳定渗流的情 况。抗滑稳定安全系数K 可按公式 B.0.2-1~ 公 式 B.0.2 - 4 计 算 19 Wγ;b₁h Lb₁seca; Eyh′/2 式中 R 滑弧半径, m; W土 条 重 量 ,kN/m; h;土条高度, m; b₁土条宽度, m; Y-- 土的容重, kN/m; B.0.2-1 B.0.2-2 B.0.2-3 B.0.2-4 a₁ 通过土条中心线的重力线与通过土条底面中点的半 径的夹角,; l 土条宽度对应的弧长, m; ci土条底面土的固结饱和快剪或不固结饱和快剪疑聚 力指标,kPa; φ 土条底面土的固结饱和快剪或不固结饱和快剪内摩 擦角指标,; R′ 滑弧圆心到泥浆柱压力图合力线的垂直距离, m; E 劈裂缝中浆液对滑动体的压力的合力, kN, 用 泥 浆柱压力图形面积表示按三角形计; y 浆液的容重, kN/m; h 滑裂弧以上泥浆柱高度, m。 坝体抗滑稳定验算剖面及土条受力简图见图 B.0.2-1 及图 B.0.2-2。 图 B.0.2-1 坝体抗滑稳定验算剖面图 图B.0.2-2 土条受力简图 B.0.3 有效应力法适用于上游蓄水且灌浆前坝体内形成稳定 渗流的情况。安全系数K 可按公式 B.0.3 计算 20 B.0.3 式中μ 土条滑动面上孔隙水压力, kN/m; c 土条底面土的有效应力凝聚力指标, kPa; q{ 土条底面土的有效应力内摩擦角指标,; Z 条块底面中点至坝坡外水位的垂直高度, m; 21 附录 C 灌浆监测记录和成果汇总表 C.0.1 土坝堤灌浆钻孔记录见表 C.0.1。 表 C.0.1 土 坝 堤 灌 浆 钻 孔 记 录 表 工程名称 孔号 桩号 孔口高程 m; 设计孔深 m; 实钻孔深 m 钻孔机具 钻孔日期 _ 年 _ 月 _ 日 时 _ 分至 _ 年 _ 月 _ 日 _ 时 _ 分 孔深 m 高程 m 土层 分类 颜色 密实度 进尺 速度 掉钻 情况 备注 记录 班 组长 填表说明 1. 孔号应表示出序号和孔号,如2序孔5号孔,则填2-5。 2. 钻孔机具锤击钻、回转钻、土钻等。 3. 土层分类按土工试验分类。 4. 密实度松散、较密、密实、很密。 5. 进尺速度较慢、 一般、较快、快。 22 C.0.2 土坝堤灌浆施工记录见表 C.0.2。 表 C.0.2 土 坝 堤 灌 浆 施 工 记 录 表 工程名称 孔号 桩 号 孔口高程 m; 设计孔深 m; 实钻孔深 m 始灌日期 终灌日期 复 灌 次 数 用泵型号 日期 灌浆时间 浆液 注浆管 深度 m 孔口压力 MPa 备 注 月-口 开始 时分 终止 时分 延续 时间分 灌入量 m 密度 g/cm 干料重 t 最 大 最 小 般 记录_ 班 组 长 填表说明 1. 孔号应表示出序号和孔号,如2序孔5号孔,则填2 - 5。 2. 复灌次数第1次灌浆结束后,停数天 一 般设计为5d 后再进行灌浆,即为 复灌1次,灌浆次数减1即为复灌次数。 3. 延续时间终止时间~开始时间。 4. 有时孔内产生负压,输浆管被压扁,在孔口压力最小栏内应填“ 一”。 23 C.0.3 土坝堤灌浆汇总见表C.0.3。 表 C.0.3 土 坝 堤 灌 浆 汇 总 表 工程名称 孔号 孔深 m 孔口压力 MPa 灌入量 m 浆液密度 g/cm 干料重 t 单位 干料重 t/m 备注 最大 平均 合计 制 表 复 核 技术负责人 监 理 填表说明 1. 孔号应表示出序号和孔号,如2序孔5号孔,则填25。 2. 孔口压力平均值和浆液密度应按加权平均计算。 3. 干料重土颗粒比重/土颗粒比重- 1浆液密度 一 1灌入量。 4. 单位干料重干料重/孔深。 24 C.0.4 土坝堤