【文章內(nèi)容簡介】 匹配試驗調(diào)整。 灌漿壓力控制 1）試驗前對被灌漿地質(zhì)體應(yīng)作充分的壓力控制分析，地層容許灌漿壓力一般與地層的物理力學(xué)指標(biāo)有關(guān)，與灌漿孔段位置、埋深、灌漿材料、工藝等因素也有一定相關(guān)性。 2）灌漿過程中，根據(jù)灌段巖體的情況確定灌漿壓力的升壓方式 ① 一次升壓法 灌漿開始時，將壓力盡快地升到規(guī)定壓力，單位吸漿量不限，在規(guī)定的壓力下按規(guī)范要求變換漿液配合比，逐級加濃，直至達(dá)到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。此法擬用于透水性不大、裂隙不甚發(fā)育的堅硬、弱風(fēng)化變質(zhì)砂巖及新鮮、完整的炭質(zhì)千枚巖等。但對于“水徑性”地層（如由多組細(xì)小裂隙組成的千枚巖，透水率較大），在試驗過程中宜采用該法。 ② 分級升壓法 在灌漿過程中，將壓力分為幾個階段，逐級升高到規(guī)定的壓力值P，嚴(yán)格控制升壓速度，升壓速度要與吸漿率協(xié)調(diào)。灌漿開始，如果吸漿量很大時，使用最低一級壓力灌注；當(dāng)吸漿量減少到另一限度時，則將壓力升高一級，直到在規(guī)定壓力下結(jié)束灌漿（）。此法擬用于裂隙發(fā)育巖體及斷層、破碎帶等透水率較大地層。在使用此法過程中，應(yīng)避免過快變換漿液水灰比，以此增強(qiáng)灌漿效果的可靠性。 灌漿壓力與吸漿率關(guān)系（初擬）灌漿吸漿率（L/min）302010備 注灌漿使用壓力（MPa）P根據(jù)具體情況調(diào)整 臨界壓力壓水試驗 灌漿孔W1W21，在灌前正常壓水試驗結(jié)束后，逐步提高壓水壓力，求得注入壓力與注入水量關(guān)系曲線（）。 注入壓力與注入水量關(guān)系曲線圖 一般情況下，該曲線在初期略呈直線上升，斜率較大。當(dāng)壓力升到某一數(shù)值時，壓入水量突然增大，說明巖石中的裂隙被拓寬或遭破壞（即劈裂），此時的壓力值，即為灌漿的臨界壓力Pc，它可供選用灌漿壓力時作主要參數(shù)參考。 鉆孔 灌漿孔是通向地層空隙并從中進(jìn)行灌漿的人為通道，其質(zhì)量要求如下： 1）鉆孔的位置、方向和深度符合設(shè)計要求，誤差不大于允許值。 2）不允許由于施工的原因?qū)⒖p隙或空洞的入口堵死。 3）因需要埋設(shè)的孔口管，必須鑄牢，防止沿管壁冒漿。 4）本試驗帷幕灌漿孔孔底偏差不得大于規(guī)定的鉆孔孔底最大允許偏差值（）。對于孔深大于60m時，孔底最大允許偏差值在試驗過程中具體確定。 鉆孔孔底最大允許偏差值孔深（m）2030405060最大允許偏差值（m） 灌漿試驗鉆孔可采用各種鉆孔機(jī)具及方法鉆進(jìn)，以通過試驗獲得高效、經(jīng)濟(jì)的鉆孔機(jī)具及方法。鉆孔按鉆進(jìn)時鉆具的運動及對巖石的刻取方式不同，灌漿試驗鉆孔方法擬采用：回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。 1）回轉(zhuǎn)鉆進(jìn) 利用機(jī)械回轉(zhuǎn)鉆機(jī)帶動鉆具作回轉(zhuǎn)運動，其對巖石的破碎主要靠切削和微壓裂，克取巖石的部件是硬質(zhì)合金或金剛石顆粒。 2）沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn) 利用機(jī)械回轉(zhuǎn)鉆機(jī)配以沖擊器、以風(fēng)為沖洗介質(zhì)進(jìn)行碎巖，其碎巖以壓裂為主、切削為輔。 鉆進(jìn)對比試驗 1）沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)與回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)相比具有鉆進(jìn)速度快、防斜性能好的優(yōu)點。因此，為提高施工效率，分別對采用沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)和回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的壓水成果、灌漿效果及施工效率進(jìn)行綜合對比分析，用以選擇合適的鉆進(jìn)方法。 2）鉆進(jìn)對比試驗方案 ① 先導(dǎo)孔W1W21采用先Ф9后Ф75金剛石單動雙管鉆具回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)取芯。 ② 其余孔采用CIR90潛孔錘沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，并根據(jù)鉆進(jìn)情況決定是否采用Ф75金剛石單管鉆具回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。 回轉(zhuǎn)鉆進(jìn) 1）設(shè)備、機(jī)具 ① 鉆機(jī)：XY2液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī) ② 水泵：3SNS灌漿泵 ③ 機(jī)具：f9f75金剛石單動雙管鉆具，Ф75金剛石單管鉆具，并配備Ф56金剛石單管鉆具 2）沖洗介質(zhì) ① 一般采用清水沖洗。 ② 出現(xiàn)鉆孔跨塌，孔內(nèi)巖粉過多等情況，擬采用稀漿沖洗。 3） 鉆進(jìn)工藝參數(shù)壓力（KN）轉(zhuǎn)速（）泵量（L/min）~8450~80032~45 4）金剛石鉆頭選擇 ① 型式：電鍍金剛石鉆頭。對較軟的地層可選擇硬質(zhì)合金鉆頭和PDC復(fù)合片鉆頭。 ② 電鍍金剛石鉆頭基本參數(shù)：HRC=35，金剛石粒度80目，金剛石濃度100%，聚晶保徑。 5）鉆孔質(zhì)量保證措施 ① 鉆機(jī)固定牢固，嚴(yán)禁鉆機(jī)機(jī)臺木底面與地面呈“點”接觸狀態(tài)。 ② 校正立軸方向，按要求的孔向?qū)?zhǔn)孔位開孔。 ③ 嚴(yán)格執(zhí)行金剛石鉆進(jìn)操作規(guī)程。 ④ 嚴(yán)格控制回次進(jìn)尺，在規(guī)定的灌段長范圍內(nèi)。 ⑤ 加強(qiáng)對地層的預(yù)測和判斷，為及時變更鉆進(jìn)工藝參數(shù)提供依據(jù)。 a 熟悉試區(qū)內(nèi)地質(zhì)資料和有關(guān)鉆探資料，作好地質(zhì)預(yù)報。 b 工程地質(zhì)人員跟班，根據(jù)鉆進(jìn)過程中采取的巖芯、孔內(nèi)返出巖粉顆粒及返水顏色對地層進(jìn)行判斷。 ⑥ 使用長鉆具。 ⑦ 硬巖體換層進(jìn)入軟巖體時，適當(dāng)降低泵量，增加轉(zhuǎn)速高速鉆進(jìn)，如果鉆速持續(xù)不降，應(yīng)適當(dāng)增加壓力，使巖心堵塞后，提取巖芯。 ⑧ ，應(yīng)開泵沖孔，這樣既保證孔底清潔，同時還可避免因巖粉進(jìn)入內(nèi)外管環(huán)狀間隙之間而影響沖洗液通道及鉆具的單動性能。 潛孔錘沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn) 1）鉆孔主要設(shè)備、機(jī)具 ① 設(shè)備：選用XY2液壓回轉(zhuǎn)潛孔鉆機(jī)。 ② 機(jī)具：CIR90沖擊器，配套加長扶正管。 2） 鉆進(jìn)參數(shù)壓力（KN）轉(zhuǎn)速（）風(fēng)量（m3/min）1~230~908~12 3）鉆孔質(zhì)量控制 鉆進(jìn)過程中，鉆遇結(jié)構(gòu)破碎、節(jié)理裂隙發(fā)育、全強(qiáng)風(fēng)化的巖層，可能會出現(xiàn)塌孔、埋鉆、卡鉆等事故。為防止這些事故的發(fā)生，在施鉆過程中應(yīng)注意： ① 勻速、平穩(wěn)、低速鉆進(jìn)。 ② 如遇坍塌掉塊嚴(yán)重時，可進(jìn)行灌漿處理后再鉆進(jìn)。 ③ 施鉆人員不得擅離崗位，應(yīng)隨時注意鉆進(jìn)過程中孔內(nèi)的情況；如發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)立即停鉆，查清原因后再繼續(xù)鉆進(jìn)。同時將情況認(rèn)真記錄并提前采取預(yù)防措施。 ④ 嚴(yán)格按照沖擊器鉆進(jìn)規(guī)程操作。 檢查孔鉆進(jìn) 采用清水金剛石鉆進(jìn)，鉆具采用PS系列單動雙管金剛石鉆具。嚴(yán)格按《水利水電鉆探規(guī)程》（DL601392）施工，對巖芯進(jìn)行及時編錄。對檢查孔所取巖芯根據(jù)相關(guān)要求進(jìn)行相關(guān)試驗。 鉆進(jìn)事故的預(yù)防與處理 1）原則：以預(yù)防為主，處理為輔。 2）預(yù)防措施 ① 鉆遇斷層、破碎帶，不論進(jìn)尺多少，灌漿后應(yīng)待凝候強(qiáng)，再繼續(xù)鉆進(jìn)。 ② 鉆進(jìn)過程中，發(fā)現(xiàn)掉塊、卡鉆等現(xiàn)象，應(yīng)立即起鉆。 3）處理：找準(zhǔn)事故頭、分清事故類型、準(zhǔn)確分析原因，采用打、錐、反等措施處理。 鉆孔沖洗及裂隙沖洗 沖洗目的 1）鉆孔沖洗是將殘存在孔底和粘附在孔壁的巖粉、巖屑等雜質(zhì)沖出孔外，以免堵塞裂隙的進(jìn)口，影響漿液灌入。 2）裂隙沖洗是用壓力水或風(fēng)將巖石裂隙或孔洞中所充填的松軟的、風(fēng)化的泥質(zhì)充填物沖出孔外，或是將充填物推移到需要灌漿處理的范圍以外。 3）裂隙沖洗干凈后，有利于漿液進(jìn)入裂隙，并與裂隙面膠結(jié)堅固，起到防滲作用。 沖洗方式 沖洗方式分為單孔沖洗和群孔沖洗。本灌漿試驗擬采用單孔沖洗。 沖洗方法 沖洗方法有壓水沖洗、壓力脈動沖洗或風(fēng)、水聯(lián)動沖洗方法。 1）壓水沖洗 利用灌漿泵，通過下入孔內(nèi)的灌漿管向孔內(nèi)壓送水流。期望一部分水挾帶著巖粉和巖屑返出地面，一部分水進(jìn)入巖縫將充填物沖刷出和推移充填物。給水壓力一般為該段灌漿壓力的80%左右，當(dāng)該值大于1MPa，采用1MPa；但對于復(fù)雜的“水徑性”地層，可提高沖洗壓力50%。沖洗至返出地面的水變清為止。此法采用孔口封閉、孔內(nèi)循環(huán)壓力水進(jìn)行。 2）壓力脈動沖洗 為了增強(qiáng)沖洗效果，在壓水沖洗過程中，不是將壓水壓力保持不變，而是忽高（壓力一般為該段灌漿壓力的80%左右，當(dāng)該值大于1MPa，采用1MPa，對于“水徑性”地層，壓力提高50%，持續(xù)5~10min）忽低（壓力突然降為零），以形成反向脈沖水流，使巖縫內(nèi)更多的松軟物質(zhì)順反向水流被帶到孔外，稱為壓力脈動沖洗。此法采用孔口封閉、孔內(nèi)循環(huán)壓力水進(jìn)行。 3）風(fēng)水聯(lián)合沖洗 是將具有一定壓力的風(fēng)和水用灌漿管送到孔底，先打開水管注水到一定程度后，再打開風(fēng)管通入壓縮空氣，使孔內(nèi)的水與空氣混合，由于汽水混合物的比重輕及壓縮空氣的釋壓膨脹，從而將水、氣流斷續(xù)噴出，在水、氣噴出的瞬間，孔內(nèi)一定區(qū)域形成低壓乃至負(fù)壓區(qū)，泥質(zhì)便順反向水流被帶出孔外。噴出的速度越快，沖洗效果越好。所用的風(fēng)壓，大于滿孔時水柱的壓力。當(dāng)?shù)叵滤惠^高且補給充裕時，可只向孔內(nèi)斷續(xù)送風(fēng)不送水。 在有松軟物集中充填的地層中用此法沖洗，雖不能完全清除，但只要堅持長時間沖洗，可期望其中很大一部分沖洗出來。對于破碎和軟弱巖層，用此法容易造成塌孔，帶來不良的后果。在穩(wěn)定巖層中，沖洗效果較好，能將孔中和粘附在巖縫處的泥屑清除得相當(dāng)干凈。 沖洗方法選擇 1）對使用潛孔錘沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的孔段，因產(chǎn)生的巖粉較多，鉆孔結(jié)束