中华人民共和国水利部土坝灌浆规范.docx

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中华人民共和国水利部土坝灌浆规范

第一章总则

第1.0.1条凡采用灌浆方法，以消除土坝坝体隐患、提高坝体防渗能力和稳定性的灌浆工程，均应遵守本规范。

第1.0.2条本规范适用于坝高50m以下的均质土坝和宽心墙坝，土堤可参照执行。

第1.0.3条土坝坝体灌浆可以处理以下问题：

一、土坝坝体碾压不实，密实度普遍较差。

二、土坝坝体内有渗漏通道、软弱层，坝后坡浸润线出逸点过高，发生洇湿现象或渗漏破坏（管涌、流土）现象。

三、土坝坝体由于不均匀沉陷而产生的裂缝（不包括滑坡裂缝）。

四、土坝分层施工，质量差的结合部位容易产生水力劈裂的情况。

五、坝体和其他建筑物（如放水洞、闸墙）结合不好，存在空隙和接触冲刷。

六、坝体内存在生物洞穴，如蚁穴、鼠洞、獾洞及腐烂树根等。

第1.0.4条土坝坝体灌浆分为充填式灌浆和劈裂式灌浆。

充填式灌浆适用于处理性质和范围都已确定的局部隐患；劈裂式灌浆适用于处理范围较大，问题性质和部位又都不能完全确定的隐患。

第1.0.5条土坝坝体灌浆必须勘探、设计、施工三方面密切配合，并根据土坝坝体的具体情况，因地制宜地选择灌浆方法和施工工艺，做到安全可靠，经济合理，保证质量。

第1.0.6条土坝坝体灌浆，一般应在水库低水位期进行，以加速泥浆固结，保证土坝安全。

第1.0.7条在灌浆前，应对参加灌浆的人员进行技术培训。

要求主要技术人员能全面了解灌浆设计和掌握施工技术规范，能及时发现和处理问题。

技术工人应该熟练掌握操作规程，能及时排除机械故障。

第二章灌浆前的准备工作

第一节一般规定

第2.1.1条灌浆前应全面、仔细、及时做好各项准备工作，包括搜集资料，进行隐患探测和分析，做好灌浆设计，准备好灌浆材料、机具。

第2.1.2条土坝灌浆设计需要搜集的资料包括：

一、已建土坝的地质、设计和施工资料。

二、土坝历年的各种观测整编分析资料。

三、土坝施工和运行期间出现的问题，如：

塌坑、裂缝、洞穴、坝后坡渗透变形、湿润带及滑坡等。

第二节隐患勘探

第2.2.1条土坝坝体隐患勘探可分为普遍性勘探和针对性勘探。

从坝面上不能确定的性质和范围时，应采用普遍性勘探；从坝面上大致可以确定隐患的性质和范围时，可采用针对性勘探。

第2.2.2条勘探方法应采用不损伤坝体的物探法。

包括：

电测声剖面法、电阻率法、自然电场法、激发极化法等。

上述几种方法一般是结合使用。

物探法采用的仪器和适用条件参考附录一。

第2.2.3条如有必要，勘探坝体隐患也可以采用损伤坝体的钻探、井探、槽探等方法。

检查坝体的土质、密实度、含水量、软弱层时，可采用钻探方法。

如需直观检查坝体的裂缝，内部洞穴和坝体质量时，可采用井探法。

如较浅又较长时，也可采用槽探法。

钻孔、探井、探槽的位置和深度应经过认真论证和设计后方可进行勘探。

第2.2.4条在进行勘探时，应按要求及时记录、取样、描绘和照相。

待取得资料后，应处理好钻孔、探井、探槽，不得留下人为缺陷。

第2.2.5条土坝坝体隐患勘探不宜采用注水试验的方法。

如需掌握坝体灌浆压力和吃浆量，可作灌浆试验。

第三节灌浆物料、机具的准备

第2.3.1条土料是土坝坝体灌浆的主要材料，土料应满足灌浆设计要求和本规范的规定，料场储量应不少于需要量的2～3倍。

第2.3.2条其它灌浆材料的准备：

制浆用水一般为过量杂质的淡水。

如灌浆设计有特殊要求，还应备够其他材料如：

水泥、水玻璃、澎润土及化学药物等。

第2.3.4条灌浆机具选择，根据灌浆工程的规模、工程量、进度及操作人员的素质等条件综合考虑，应选择工作性能可靠、轻便耐用的灌浆机具。

第2.3.4条灌浆机具包括：

动力、运料、造孔、制浆、输浆、控制及量测等设备。

型号可参考附录二。

灌浆的关键设备及易损机具，如灌浆机（泥浆泵）、注浆管等，应有备用。

灌浆所用的动力应有充分保证，必要时应有备用动力。

第三章灌浆设计

第一节一般规定

第3.1.1条灌浆设计必须在收集资料和勘探隐患的进行综合分析，提出灌浆处理方案，并论证灌浆方案的可行性、可靠性和经济合理性

第3.1.2条灌浆设计一般包括以下内容：

基本资料分析，勘探试验报告，灌浆可行性、可靠性和经济合理性的论证，灌浆技术参数设计，灌浆设计平面布置图、纵剖面布置图、特殊部位设计图、观测设备布置图，概预算及经济效益分析，施工及管理说明等。

第3.1.3条土坝坝体灌浆施工概算可参考有关定额及实际灌浆工程定额。

因灌浆的不可预见性较大，概预算的不可预见费应略高于一般规定。

第二节劈裂式灌浆设计

第3.2.1条当坝体质量普遍不好，坝体外部有裂缝、塌陷、浸润线出逸点过高、坝后坡出现大面积湿润，坝体有明显渗漏或坝体内部有较多隐患，可安排劈裂式灌浆设计。

第3.2.2条劈裂式灌浆是运用坝体应力分部规律，用一定的灌浆压力，将坝体沿坝轴线方向劈裂，同时灌注合适的泥浆，形成铅直连续的放渗泥墙，堵塞漏洞、劈裂或切断软弱层，以提高坝体的放渗能力，同时通过灌浆、坝互压和湿陷，使坝体内部压力重分部，提高坝体变形稳定性。

第3.2.3条劈裂灌浆应按河床段、岸坡段、弯曲段和其他特殊坝段的不同情况分别进行设计。

第3.2.4条在河槽段，一般沿坝轴线（或稍偏上游）单排布孔。

如果坝体普遍碾压不好时，可双排（或三排）布孔。

终孔距离：

在河槽段孔深大于15m时可采用10m左右；孔深小于15m时，可采用5m左右适宜孔距也可通过灌浆试验确定。

在岸坡段、弯曲坝段布孔，应适当缩小孔距，可参照充填式灌浆布孔，或通过试验确定。

第3.2.5条造孔深度应大于隐患深度2～3m。

如附排孔处无隐患，孔深约为相应主排孔深的1/3。

第3.2.6条泥墙设计厚度可采用5～20cm，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。

当坝体（或心墙）的渗透系数大于或等于10-4cm/s,或坝体存在上下游贯通的水平沙层时，应专门计算泥墙的厚度并进行渗漏破坏验算专门试验研究

第3.2.7条泥墙的设计干容重，可根据不同的土坝，不同的灌浆方法和浆液中粘粒含量的多少提出要求，灌浆1年以后应为1.4～1.6t/m

3（指重粉质土和粉质壤土）。

第3.2.8条灌浆压力系指注浆管上端孔口压力。

最大允许灌浆压力可在现场试验确定，也可用公式计算，计算公式见附录三。

第3.2.9条对灌浆土料和浆液物理力学性能的要求分别见表3.2.9－1、表3.2.9－2。

第3.2.10条如有特殊要求，浆液中可掺入下列外加剂：

一、为提高泥浆的流动性，可掺入少量的水玻璃，掺量可占干土重的0.5～1.0％，最佳用量可通过试验确定。

二、为加速浆液凝固和提高后期强度，可掺入适量水泥，水泥掺量可为15％左右，必要时应通过试验确定。

三、如结合灌浆消灭白蚁，在浆液中可掺入少量灭蚁药物，但要防止污染水源。

四、为提高泥浆的稳定性和泥浆后期强度，可掺入适量膨润土。

表3.2.9－1灌浆土料选择表

项目

劈裂式灌浆

充填式灌浆

塑性指数（％）

粘粒含量（％）

粉粒含量（％）

砂粒含量（％）

有机质含量（％）

可溶盐含量（％）

8～15

20～30

30～50

10～30

<2

<8

10～25

20～45

40～70

‹10

<2

<8

表3.2.9－2浆液物理力学性能表

项目

劈裂式灌浆

充填式灌浆

容重（t/m3）

粘度（s）

稳定性（g/cm3）

胶体粒（％）

失水量（cm3/30min）

1.3～1.6

20～70

1.1～0.15

>70

10～30

2.3～1.6

30～100

<0.1

>80

10～30

第3.2.11条每孔每次平均灌浆量，以孔深计每米孔深控制在0.5～1m3,每孔灌浆次数应在五次以上。

第3.2.12条为保证灌浆期坝坡安全，应对灌浆期坝体沿轴线全线劈开的最不利情况进行坝坡稳定性验算，验算方法见附录五。

若稳定安全系数小于或等于1时，应改进灌浆工艺，如：

延长各序各次灌浆间隔时间，改善浆液性能，增加稠度等。

第三节充填式灌浆设计

第3.3.1条当坝体存在局部裂缝及洞穴等，可按充填式灌浆设计。

第3.3.2条充填式灌浆是利用浆液自重将浆液注入坝体隐患处，以堵塞洞穴和裂缝。

灌浆孔一般布置在隐患处或附近，按多排梅花形布孔，终孔距离可为1～2m。

第3.3.3条造孔深度应超过隐患1～2m。

第3.3.4条注浆管上端孔口压力应小于4.9104Pa（0.5kgf/cm2）

第3.3.5条对浆液和浆料的物理力学性质的指标要求,见表3.2.9-1和表3.2.9-2.每米孔深每次灌浆量可为0.3～0.5m3.若已知洞穴很大,可适当增加灌浆量和和提高浆液稠度.

第四章灌浆施工

第一节施工准备

第4.1.1条制浆和灌浆机械的布置，应考虑灌浆泵容量的大小，输浆距离的远近，扬程高低和料场位置等因素，尽量满足施工干扰少、搬迁次数以及电源和交通方便等原则。

第4.1.2条灌浆施工前应确定好观测点位置，埋设好必要的观测设备。

并应准备好观测和试验仪器以及观测记录和成果表。

可参见附录四、附录六。

第4.1.3条灌浆施工前应做灌浆试验。

选有代表性坝段，按灌浆设计进行布孔、造孔、制浆、灌浆。

观测灌浆压力、吃浆量及泥浆容重、坝体位移和裂缝等。

试验孔不少于3个。

试验结束后应分析资料，总结经验，修改参数，完善和熟练灌浆工艺，然后方可全面施工。

第4.1.4条灌浆所用土料和浆液都应进行试验。

土料试验包括：

颗粒分析、有机质含量和可溶盐含量等;浆液试验包括：

容重、粘度、稳定性、胶体率及失水量等。

试验用仪器设备见附录四

第二节造孔

第4.2.1条首先按设计要求布孔，然后按要求造孔。

造孔必须按序进行，一般要求2～3序。

第4.2.2条造孔应保证铅直，偏斜不得大于孔深的2％。

应用干法造孔，不得用清水循环钻进。

第4.2.3条作好造孔的记录和描述，如发现特殊情况时，应详细记录并分析处理。

第三节制浆

第4.3.1条应采用专用机械制浆。

如灌浆量少时，也可以采用人工制浆，但土料应先在泥浆池中浸泡数小时，搅拌成浆，通过过滤筛清除大颗粒和杂物，灌浆前再通过35孔/cm2的过滤筛。

第4.3.2条浆液各项指标应按设计要求控制。

灌浆过程中浆液容重和输浆量应每小时测定一次并记录，浆液的稳定性和自由析水率10天测一次，如浆料发生变化，应随时加测。

第四节灌浆

第4.4.1条劈裂式灌浆应先灌河槽段，后灌岸坡段和弯曲段。

充填灌浆应先灌上游排孔，再灌下游排孔，后灌中间排孔。

第4.4.2条劈裂式灌浆应采用孔底注浆全孔注浆的方法；充填式灌浆应采用分段灌注方法，由下至上，下套管分段灌注，段长可为5～10m。

第4.4.3条灌浆开始先用稀浆，经过3～5min后再加大泥浆稠度。

若孔口压力下降和注浆管出现负压（压力表读数为0以下），应再加大浆液稠度，浆液的容重应按技术要求控制。

第4.4.4条在灌浆中，应先对一序孔轮灌，采用“少灌多复”的方法。

待第一序孔灌浆结束后，再进行第二序孔，第二序孔灌浆结束后，再进行第三序孔。

第4.4.5条每次最大灌浆量应按设计要求控制，每孔灌浆次数应通过试验确定，一般为5～10次。

第4.4.6条岸坡坝段或弯曲坝段的劈裂式灌浆，可采用加密孔距，减小灌浆压力和1次灌浆量，轮灌或几孔同时灌注，增加复灌次数的方法。

第4.4.7条作好灌浆记录，并绘制图表。

格式见附录六的表

（一）至表（四）。

第五节灌浆综合控制

第4.5.1条灌浆综合控制是保证灌浆期间坝体安全和灌浆质量的重要措施。

综合控制包括：

灌浆量控制，灌浆压力控制，横向水平位移控制，裂缝开展宽度控制。

综合控制施行于灌浆过程的始终。

第4.5.2条两次灌浆间隔时间不应少于5天。

第4.5.3条孔口压力，应控制在设计最大允许灌浆压力以内。

第4.5.4条在灌浆时，坝顶上、下游两坝肩处横向水平位移的允许量应根据试验确定，一般控制在3cm以内，要求在停灌后能基本复原。

+

第4.5.5条充填式灌浆应尽量避免坝面出现裂缝;劈裂式灌浆应尽量推迟和限制坝面出现裂缝，裂缝限制宽度应根据灌浆试验确定，一般控制在3cm以内，要求在停灌后坝体裂缝能基本闭合。

第六节灌浆结束标准及封孔

第4.6.1条当浆液升至孔口，经连续复灌3次不再吃浆时，既可终止灌浆

第4.6.2条劈裂式灌浆封孔，当每孔灌完后，可将注浆管拔出，注满容重大于1.5t/m3的稠浆，如果浆面下降，可继续灌注稠浆，直至浆面升至浆面升至坝顶不再下降为止。

第4.6.3条充填式灌浆封孔，当每孔灌完后，待孔周围泥浆不再流动时，将孔内浆液取出，扫孔到底，用直径2～3cm、含水量适中的粘土球分层回填捣实。

均质土坝可向孔内灌注稠浆或用含水量适中的制浆土料捣实。

第七节灌浆出现问题的处理

第4.7.1条裂缝处理

一、当坝面出现纵向裂缝后，应分析发生原因，如果是湿陷缝，可以继续灌浆，如果是劈裂缝，应加强观测，当裂缝发展到控制宽度时，应立即停灌，待裂缝基本闭合后再灌。

二、当坝面出现横向裂缝时，应立即停灌检查。

如果裂缝深度较浅，可以开挖用粘土回填夯实后继续灌浆，如果裂缝深度较浅，可以用稠浆灌注裂缝，先灌上游，再灌下游，后灌中间。

三、当弯曲坝段出现裂缝时，应立即停灌。

改在坝顶上游坝肩处沿裂缝布孔，按照多灌轮灌的方法灌注稠浆堵住裂缝，待处理好后按4.4.6条的方法进行灌浆。

第4.7.2条冒浆处理

一、坝顶和坝坡冒浆，应立即停灌，挖开冒浆出口，用粘性土料回填夯实。

钻孔周围冒浆，可用压砂处理，而后再继续灌浆。

二、白蚁洞冒浆，应先在冒浆口压砂堵塞洞口，再继续灌浆。

三、水下坝坡或土坝与其他建筑物接触带冒浆，可用稠浆间歇灌注。

第4.7.3条串浆处理

一、当第一序孔灌浆时，发现相邻孔串浆，应加强观测、分析，如确认对坝体安全无影响，灌浆孔和串浆孔可同时灌注，可用木塞堵住串浆孔，然后继续灌浆。

当灌浆后期，相邻孔串浆，说明已形成连续的泥墙，可减少1次灌浆量

二、如浆液串入测压管或浸润线管，，在灌浆结束后，再补设测压管或浸润线管。

第4.7.4条塌坑处理，在塌坑部位挖出部分泥浆，回填粘性土料，分层夯实。

第4.7.5条隆起处理，发现坝坡隆起时，应立即停灌，分析原因。

如确认不是与滑坡有关的隆起，待停灌5～10天后可继续灌浆，并注意监测

第4.7.6条机械故障处理

一、缩孔卡钻，应以预防为主，改进钻具，将大钻头改为钻杆钻头。

也可用倒链或打倒锤将钻杆拔出。

二、灌浆泵不吸浆，应检查泵和吸浆管是否漏气和堵塞。

前者应更换易损件，后者应疏通管道，严格泥浆过筛，提高浆液质量。

三、压力表读数增大不进浆，说明输浆管堵塞，应先用水冲洗管路，同时严格泥浆过筛，保证浆液的合理指标。

四、应采用有保护装置的压力表，以防失灵。

发现压力表失灵，应立即更换。

五、注浆管堵塞，应将其提起，用稀浆冲开。

第五章灌浆观测

第一节目的和要求

第5.1.1条为保证土坝坝体灌浆质量和坝体安全，检验灌浆效果，在灌浆期间应进行观测。

第5.1.2条灌浆观测项目包括常规项目和特殊项目，常规项目有表面变形、内部应力及渗流观测等。

特殊项目有土坝坝体位移、灌浆压力、裂缝、冒浆及泥浆固结观测等。

第5.1.3条在灌浆过程中，应有专门观测人员负责观测工作，全面控制控制灌浆质量，及时发现和解决问题。

第5.1.4条灌浆观测应充分利用已有的观测设备，必要时可增设永久的和临时的观测设备。

第5.1.5条灌浆观测和灌浆控制应密切配合，协调一致。

相关的项目和标点，宜同时观测，以便于分析。

观测资料宜及时整理，随时掌握灌浆期间坝体的情况。

第5.1.6条观测点的设置及观测方法等除本规范规定外，均可参照《水工建筑物观测工作手册》

第二节坝体变形观测

第5.2.1条坝体变形观测分水平位移（横向、纵向）、竖向位移（沉陷）和坝面变形观测，具体观测项目应根据不同需要进行。

第5.2.2条横向水平位移观测。

可沿坝轴线方向每隔10～20m设一组观测标点，每组至少分别在坝顶上、下游坝间处各设一个观测标点，标点可用木桩或砼桩。

灌浆期间，每天观测1～2次，非灌浆期间，每5天观测一次。

第5.2.3条在土坝的岸坡段灌浆时，有可能发生纵向水平位移，必要时也应观测。

第5.2.4条坚向水平位移观测。

坚向位移观测。

坚向位移桩和水平位移桩结合，，并同时进行观测，以便进行资料分析。

在灌浆前，至少应观测2次。

在灌浆期间，每天观测1～2次，非灌浆期间每5天观测一次。

第5.2.5条坝面变形观测。

为掌握灌浆对土坝断面的影响，可在沿槽段和有严重隐患的坝段，参照第5.2.2条的规定进行坝面变形观测.

第三节渗流观测

第5.3.1条测压管和浸润线管观测.在灌浆期间,应对灌浆孔附近的测压管和浸润线管,每隔1～2h观测一次,在灌浆结束一个月后,再按正常规定时间观测.

第5.3.2条应在灌浆前后和灌浆期间进行渗流量的对比观测,以检查灌浆效果.

第5.3.3条当坝下游坡存在湿润区时,应在灌浆前后和灌浆期间注意观测其部位、面积及含水量，记录并绘图，用以判断灌浆效果。

第四节灌浆观测和灌浆压力

第5.4.1条灌浆压力观测。

在注浆管上端安装压力表，压力表精度0.1kg/cm2,在灌浆过程中,应随时观测压力变化,并应记录瞬时最大压力,对照坝体位移和裂缝张开宽度,合理控制灌浆压力.

第5.4.2条土坝灌浆量一般采用泥浆泵流量控制,重要工程的灌浆量观测,可以使用流量计.每孔每次灌浆量及总灌浆量皆有准确记录,每次灌浆量不得超过设计允许值,以便控制灌浆质量.

第五节裂缝和冒浆观测

第5.5.1条裂缝观测内容包括:

裂缝位置、宽度、走向、深度、错距和裂缝发生历时、开展速度等。

正在灌浆的坝段每天观测1～2次，如裂缝发展较快，应加强观测。

菲灌浆坝段每5天观测1次。

要做好观测记录，并绘制在平面图上。

第5.5.2条冒浆观测，在灌浆期间要有专人经常巡视坝坡、坝面。

如发现冒浆，应及时处理，同时应记录和描述，并绘制在平面图上。

第六节其他观测

第5.6.1条在特殊情况下，应进行下列项目的观测：

一、用电测仪测定被灌入坝体的浆液液面，了解液面上升高度和速度，以便控制灌浆质量。

二、用测压管及孔隙水压力计，测定浆液的孔隙水压力及其消散过程，了解泥浆固结程度和对坝体稳定性的影响。

三、在坝体内部设置土压力计和孔隙水压力计，了解灌浆坝体高土坝坝体灌浆技术积累科学数据。

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