美国大坝安全协会所指定的1999年度的国家修复工程，即宾西法尼亚州的彭福里斯特坝，是密西西比河以东最大的碾压混凝土坝。它取代一座1956～1957年修建的老坝，向伯利恒市供水。
    老坝是一座长558米、高44米的分区土石坝，在岩基上设有一道防渗心墙。1960年由于渗流率高，在邻近水库水面的上游坝坡出现了渗坑。对土石坝进行了修复，但至1994年渗漏已发展到必须进行大修或重建的程度。


    新彭福里斯坝，正好位于原坝的上游。坝高55米，坝长约610米。新坝包括一道3排钻孔的灌浆帷幕。灌浆孔是竖直的，与近竖直的主要节理组不交叉。原坝采用单排灌浆帷幕，这不适合于它的规模和基础情况。
    新彭福理斯坝的设计期短，这意味着第一排（A排）灌浆得采用常规的灌浆工艺施工，包括使用常规的纯水泥浆、人工监测技术、目测压力计记录与用测深杆测量水泥浆馈浆良和吸浆量。然而，在评估利用先进灌浆材料和控制系统的潜在效益后，这些灌浆材料和控制系统已用于后两排孔灌浆。
    因此，B排和C排采用平衡稳定的悬浮浆（掺和料增强的配方）施工，悬浮浆具有不泌水、低粘结力和在灌注时具有较高的抗相变性。灌浆使用先进的计算机监视和评价系统进行，该系统可提供实时的流量、压力和估算的瞬时渗透值的曲线。
    由于采用了常规和先进的两种灌浆技术，两者之间可以进行直接比较。先进的灌浆系统可获得优质的施工质量，给业主带来效益，节省费用约100万美元，施工期缩短了近8周。
1 灌浆材料和掺合料
    在水泥基浆液中采用掺和料的目的是改善稳定性（泌水）和流变特性（粘滞性、粘结力和内摩擦力或结合力），以增强灌浆材料的可灌如性和流动特性。流变特性的两种规律可以用纯粘淀性流体（例如水）和即具有粘滞性又具有粘聚性的宾汉流体来说明。
    本工程使用的掺和料包括膨润土、粉煤灰、Welan胶和塑化剂。在膨福里斯特坝使用的增强纯水泥浆的特性（B和C排）与常规纯水泥浆（A排）的比较概述于以下各节。
2 粘度
    粘度按照美国石油学会标准工艺规程用马斯圆锥测量。平衡稳定水泥浆可以配置提供相似的粘度或马斯圆锥流动时间，与常规纯水泥浆比较。用掺和料获得稍高的粘度。
3 粘结力
    粘结力值按照1985年朗巴迪提出的工艺规程确定。平衡稳定的粘结力由于超塑化剂的散凝作用比纯水泥浆低。稍高的粘度值使灌注速度稍低。然而，对于某些裂缝，采用平衡稳定浆，其较低的粘结力从理论上讲会提供较大的贯入半径。


4 泌水
    泌水用1L量筒量测。两种浆液的稳定性或泌水的差别是很显著的。在达到最终的灌浆压力后，浆液中的泌水积累将使裂缝不能完全填塞。灌浆后可能导致发生显著的第二次渗透，由于泌水通道所形成的流径网络而使耐久性降低。
5 压力渗透
    压力渗透是由流态浆体内的混合料和水与水泥分离而引起的，特别是在压力灌浆作业期间。压力渗透系数根据美国石油学会滤水压试验方法确定。
    平衡、稳定的混合料的压力渗透特性明显优于常规纯水泥浆。可以观察到纯水硬性水泥浆在仅仅2～3分钟后，就冒气，表明大多数水已被挤出。
    高压渗透值和泌水明显表明两种不利的影响。首先，纯水泥浆的流变在压力灌浆的过程中是不稳定的，并导致自稠化过程（沉淀）。平衡稳定浆液经过较长的泵送距离而不沉淀或无干填发生。第二个不利影响是大量的水正在注入属于“吸浆”的岩层中。
6 触变凝结时间
    本试验按照1991年威弗叙述的方法进行。正如所料，平衡稳定浆中的搀和料使水化过程放慢，因而使凝结时间较慢。这些结果同样提醒人们，超过2h的纯水泥浆由于开始发生明显的化学结合或内摩擦应当废弃。平衡稳定浆提供了较长的作业时间，由于不需要废弃灌浆材料而可能减少费用。
7 抗压强度
    抗压强度比较表明，平衡稳定浆的总抗压强度比纯水泥浆的低，但大于35kg/cm2（混合料B约为14kg/cm2）。抗压强度超过14kg/cm2的浆足以履行其防渗水的功能，并可提供足够的耐久性。
8 计算机自动监控和评价系统
    A排灌浆帷幕采用常规监控技术灌浆。灌浆的监控、记录和分析基本上用机械仪表和人工方法进行。相对于该控制技术水平所用的工具、方法和设备来说，灌浆工程的实施达到了高标准。
    B排和C排灌浆帷幕采用先进的监控系统施工。该系统由压力和磁流量传感器、数据采集硬件和计算机辅助灌浆评价系统（CAGES）组成。


   CAGES是计算机实时数据采集、监视、分析和评价软件。它具有3个主要功能: 
  1.以实时图形显示浆液流量、灌浆压力和视吕荣值（视渗透系数）的趋势，监视灌浆作业的进展；
  2.评价初始浆液的适宜性和灌浆岩层的实时吸浆量；
  3.显示其它灌浆数据，诸如灌浆时间、浆液扩散半径和有效灌浆压力。
    CAGES具有选择灌浆类型（岩石或土）、灌注孔和灌注段数量、浆液配料，以及显示和记录灌浆次数的能力。每孔或每段都有各自用户规定的参数，例如文件名、分段长度、地下水位、水尺高度和孔的角度。
   CAGES也能用水代替水泥浆进行水压试验。特定孔或分段的渗透系数（吕荣值）即用曲线图又用数字连续显示。当吕荣值成为常数时，水压试验的历时可大大地减少。
   所有灌浆参数和灌浆数据都存储在计算机中。这些数据能用于回归分析。在孔和分段灌浆之后，浆液流量、表压力和视吕荣值可立即打印出来。
   CAGES的关键的作用是确定建立在水压试验基础上的初始混合物的配料。初始配料的适用性在灌浆作业初始阶段根据适应性系数来估计。适应性系数低表示浆液不能渗入水能达到的隙缝。根据馈浆量和视吕荣值的趋势，灌浆操作人员可以开始变换随后的灌浆混合料。
   根据显示的灌浆数据，工程师可以按实时追踪视吕荣值、馈浆量和浆液扩散半径及累计吸浆量。该资料使工程师能估计一种特定的浆液如何才能适应此岩层，当岩石或土的灌浆作业需要更换浆液的配料时，也能使工程师迅速合理地作出决定。
    先进的监视和评价系统有若干主要方面超过常规方法：
  。提供馈浆量、灌浆压力、视吕荣值和理论上的浆液扩散及信息；
  。显示浆液流量。视吕荣值和吸浆量的趋势；
  。识别和处理视吕荣值的突然变化。只要视吕荣值不突然增大，可以安全地使用较高的压力；
  。让工程师们把更多的时间花在决策上，因为他们不再需要做人工记录和用手工计算；
  。提供详细、准确和永久记录，以记载灌浆作业的全过程；
  。允许多孔或多段灌浆；
  。减少所需的检查时间；
  。消除无效（出毛病）的灌浆作业；
  。选择适合的配合比，避免采用昂贵的微细粒水泥；
  。提供关于浆体混合料对已知岩层适用性的科学论据。