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1、7 1. 概述1.1 工程概况马庄水库区位于太原市迎泽区马庄村东100m处的马庄沟中上游， 地理坐标为东经 11237，北纬 3750。马庄沟属于汾河二级支流，汇入一级许坦排洪渠。水库控制流域面积4Km2。马庄水库于 1958 年动工兴建， 1959年竣工，水库枢纽工程由均质土坝、溢洪道及卧管式输水洞等建筑物组成。均质土坝最大坝高16.5m，坝顶宽 5.8m，坝顶长 100m ；上游坝坡 1:2.6 ，为浆砌石护坡；下游坝坡1:2.0 左右为自然土坡。水库总库容原设计18 万 m3,现状库容 15 万 m3。1.2 工程地质根据坝基地质条件，针对坝基存在的渗漏、渗透稳定问题，本次设计坝基防渗采
2、用高压旋喷灌浆与帷幕灌浆相结合的方案。防渗轴线平面位置位于大坝坝轴线上游 6.0m 处。坝基强风化层采用帷幕灌浆防渗处理，其上的砂砾石覆盖层采用高压旋喷灌浆防渗处理。上下两类灌浆紧密连接。帷幕灌浆孔采用单排布置，孔距2.0m，分三序施工。帷幕深入强风化下限以下 3.0m；高压旋喷灌浆也采用单排布置，孔距1.2m，分三序施工，灌浆顶面高于砂砾石覆盖层顶面3.5-4.0m 。防渗轴线平面位置位于大坝坝轴线上游 6.0m，本次设计拟对防渗轴线FS0+000-FS0+090 段范围内基岩进行帷幕灌浆，帷幕设计标准为灌浆后基岩透水率小于10Lu。帷幕灌浆孔位与实际孔位的偏差值不得大于100mm ，孔深应
3、符合设计规定。帷幕灌浆孔径不得小于46mm ，宜为 60mm 左右。水泥标号不小于425，采用自上而下分段灌浆，设计灌浆压力 2-3Mpa，先导孔压水试验采用五点法压水。灌浆结束标准为在设计压力下注入率小于1.0L/min ，并延续 60min，即可结束灌浆。8 同时拟对防渗轴线FS0+026.1-FS0+074段范围内进行高压旋喷灌浆。高压旋喷采用二管法：浆压30Mpa ，气压 0.7 Mpa，提升速度 6.0cm/min，旋转速度 20r/min ，喷嘴直径 3.0mm ，采用水泥标号不小于425，浆液配方（每方浆液）：普通水泥760Kg，混合剂 11.4Kg, 水 750L。设计要求高压
4、旋喷灌浆后形成的防渗墙体应达到渗透系数小于10-6cm/s，平均抗压强度为5-15Mpa，灌浆后最小墙后大于1.2m. 9 2 施工总进度计划根据规定的计划工期， 本工程项目在 2010 年 6 月 18 日开工，完成工程日期定为 2010 年 7 月 25 日，有效工期 38 日。我方将合理的配置人、机、料等资源，保证按合同文件完工日期完成工程。3 施工组织和资源配置3.1 资源配置根据本项目工程施工情况的需要，选用国内比较先进的BW-150型灌浆泵和功率大、 钻进速度快的 X-150 型地质钻孔设备。 投入本合同工程的主要施工机械及试验仪器（见表3）表 3 投 入 本 工 程 的 主 要
5、施 工 机 械 设 备 及 试 验 仪 器设备名称型号及规格数量制造厂名购置年份已使用台时检修情况现在何处进场时间地质钻机150型1 北京探矿机械厂2004 6500 良好太 原2010.6 泥浆泵BW-120 2 衡阳探矿厂2007 6000 良好太 原2010.6 灌浆泵BW-150 1 衡阳探矿厂2008 6000 良好太 原2010.6 潜水泵5.5KW 2 天津水泵厂2010 50 良太 原201010 好.6 灌浆自动记录仪CJ-G3 1 杭州2010 100 良好太 原2010.6 电焊机20KW 1 榆次经纬机械厂2010 100 良好太 原2010.6 3.2. 主要材料和水
6、、电用量根据太原市马庄水库除险加固工程进度安排，主要材料及施工用水电计划见表 4。表 4 主要材料和水、电需用量计划表名称规格计量单位数量 备注 总量2010年6月2010年7月水泥（灌浆）42.5 T 40 15 25 电kW h 水M3300 100 200 4. 帷幕灌浆施工方法和技术措施5.1 本标段工程量5.1.1 岩基帷幕灌浆工程量（1）基本孔：岩基中钻孔约300m ，岩基帷幕灌浆约300m ；（2）检查孔：岩基中钻孔约 35m ，岩基帷幕灌浆35m ；5.2 本标段施工项目内容及技术要求11 5.2.1 基础帷幕灌浆及技术要求帷幕灌浆按序孔和序孔进行灌浆, 并按规范要求设置检查孔
7、,以检测灌浆效果 , 灌浆后透水率应不大于10.0Lu 。5.3 基础灌浆施工方案岩基帷幕灌浆施工方案编制依据：依据水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 DL/T5148-2001 的规定施工。5.3.2 坝基岩基帷幕灌浆的施工方法5.3.2.1施工准备（1）灌浆材料岩基帷幕灌浆主要材料42.5 水泥。在灌浆试验前，选取试样送实验室进行物理、 力学以及化学性能的试验， 并取得化验单合格后方能进行试验和施工。（3）现场施工准备1）施工前，了解施工区域地上、地下障碍物情况，提前做好施工场地的“三通一平”工作，以便按业主和监理指定的日期开工。2）施工前，应对钻孔设备、灌浆设备、供水系统、供电系统以及与灌浆
8、施工有关计算、 监测系统进行检查， 为顺利快速施工做好基础工作。3）测量放样、确定孔位。根据设计图纸和给定的控制点，用经纬仪进行测量放样，一次性标定全部灌浆孔的孔位。5.3.2.2帷幕灌浆施工顺序（1）帷幕灌浆施工按设计要求，为单排孔三次序施工。先灌一序，再灌二序，最后三序。12 （2）采取孔口封闭式自上而下分段灌浆法，同一排相邻的两个孔之间，在岩石中钻孔灌浆的高差不得小于15m 。5.3.2.3施工工艺流程坝基帷幕灌浆施工工艺流程：孔位布置钻机定位泥 浆 护 壁 ，钻 进 覆 盖 层灌 浆 材 料 采 购安装孔口管制浆站钻进风化层制浆岩 基 冲 洗 及 压 水 试 验浆 液 供 应封闭法灌浆
9、封 闭 灌 浆法 钻 灌以下各段终 孔 、 封 孔 灌 浆图 4 坝 基 帷 幕 灌 浆 施 工 工 艺 流 程 图 5.3.2.4钻孔本标段钻孔施工采用X150 型地质钻机钻进。钻孔冲洗液运送采用 BW-120型泥浆泵或 BW-150型灌浆泵。1）先导孔钻孔先导孔钻进采用合金钻头或复合片钻头，取芯钻进，以便埋设孔口管。先导孔钻孔孔径为 75mm ，钻具钻头采用金刚石或复合片取芯13 钻头。2）帷幕灌浆孔钻孔帷幕灌浆孔第一段计划进尺为2m ，钻孔孔径为 108mm ，为保证钻孔垂直和光滑， 方便埋设孔口封闭式灌浆的孔口管，使用合金取芯钻具。帷幕灌浆第二段为1m-6m ， 。帷幕灌浆孔径为75m
10、m ，采用 73mm 75mm 的复合片无心钻头钻进。3）帷幕灌浆质量检查孔钻进检查孔采取取芯钻进的方法，钻孔采用硬质合金和复合片钻头。检查孔为获取帷幕灌浆期间水泥结石情况，全孔直径全部设计为73mm 。检查孔均按灌浆分段的深度进行分段钻进，以便按段进行压水试验求得各段的透水率Lu 值。检查孔孔口段不埋设孔口管，压水试验采用至上而下逐段进行， 压水试验结束后，采用自下而上逐段灌浆，直至孔口，然后用2：1 砂浆水泥进行封孔。（3） 钻孔全部采用清水钻进。为保证岩基灌浆孔的圆直和顺利灌浆，拟采取如下措施。 a、提升和降下钻具要平稳。b、清水冲洗液排量要适当，防止冲洗液过大冲坏孔壁和冲洗液过少烧钻。
11、（4）帷幕灌浆钻孔时要进行孔斜测量。本标段设计钻孔为垂直钻孔， 孔底的偏差按中华人民共和国电力行业标准DL/T5148-2001 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范的规定执行。允许偏差值见表8 表 8 帷 幕 灌 浆 孔 孔 底 允 许 偏 差孔深（m ）20 30 40 50 60 14 最大允许偏差值 （m ） 0.25 0.50 0.80 1.15 1.50 深孔钻进时，应严格控制孔深在200m以内的偏差值 1% ，为保证灌浆孔钻进顺直，采取如下措施。a、安装时必须将机械安装平稳，横立轴要严格用水平校对，做到三点一线。b、 钻孔前 20m要轻压慢速。c、钻具总长度应大于4m 。d、发现钻孔偏
12、斜值超过设计规定时，应及时纠正或采取补救措施。所有帷幕灌浆孔全孔测斜， 及时纠偏，钻孔结束，进行检查验收，经现场监理工程师认可后进行下一步操作工序。（5） 钻孔遇有洞穴、 塌孔或掉块难以钻进时， 先进行灌浆处理，再行钻进。如发现集中漏水或漏水严重时应及时报现场监理工程师，查明情况、分析原因，共同研究确定处理方案， 经处理后再进行钻进。（6）帷幕灌浆孔位与设计孔位的偏差不得大于10cm ，孔深必须符合设计规定。各类钻孔当施工作业暂时中断时，孔口应妥加保护。5.3.2.5孔口管埋设（1）先导孔和帷幕灌浆孔：为保证孔口封闭式灌浆效果，镶铸85mm 孔口管。（2）孔口管长 1.013m，镶嵌时地面外露
13、10cm 。（3）孔口管镶嵌时应将钻孔孔壁洗净，然后用水泥浆进行镶铸。水泥浆凝固的孔口管需待凝72h 方能进行该灌浆段第一段开钻。5.3.2.6裂隙冲洗（1）冲洗方法1）灌浆孔冲洗方法采用钻进中的50mm 钻杆送入大流量水流，15 从孔底向孔外冲洗的方法进行冲洗。钻孔冲洗标准， 孔内岩屑存留在孔底不能大于 20cm 。2）裂隙冲洗方法根据地层情况确定。遇到地质条件特别复杂时的冲洗手段通过现场灌浆试验或监理人确定。3）帷幕灌浆孔在简易压水前采用循环式压水装置进行裂隙冲洗，冲洗至回水澄清 10 分钟后结束。4）灌浆孔（段）裂隙冲洗和简易压水试验后，该孔（段）应立即连续进行灌浆作业。因故中断时间超过
14、24h者，应在灌浆前重新进行裂隙冲洗后方可灌浆。（2）冲洗压力冲洗压力采用80% 的灌浆压力，压力超过1MPa时采用 1MPa ，并不小于 0.8MPa 。（3）冲洗标准对回水达不到澄清的孔段，应继续进行冲洗，孔内残存的沉积物厚度不得超过 20cm 。5.3.2.7压水试验压水试验在裂隙冲洗后进行，应结合自上而下分段灌浆，采用自上而下分段简易压水试验。 当施工工艺采用孔口封闭式灌浆法进行帷幕灌浆时，各灌浆段在灌浆前进行简易压水。简易压水也可结合裂隙冲洗进行，压力为灌浆压力的80% ；灌浆压力若大于 1Mpa ，简易压水试验的压力为1Mpa ，压水时间 20min，每 5min 测读一次压入流量
15、，取最后的流量值做为计算流量。16 5.3.2.8灌浆（1）灌浆方法和灌浆方式1） 根据投标文件和图纸以及答疑踏勘，水库岩基为中等风化的透水地层，透水率较强，应采用孔口封闭式自上而下灌浆法。岩基地层交界处在岩石中的灌浆段长为0.5-1.0m ，以下灌浆段长为1-6m。特殊情况下可适当的缩短或加长灌浆段长，但最大不能大于10m 。2） 灌浆应按分序、分段施工。单排帷幕分三序孔施工，灌浆应按分序加密的原则进行。3）帷幕灌浆方式采用孔口封闭式灌浆时，射浆管距孔底不得大于 50cm 。4） 采用自上而下分段灌浆时， 帷幕灌浆孔的各灌浆段不论简易压水时的透水率 Lu 值的大小，均按灌浆技术要求进行灌浆。
16、5） 各灌浆段灌浆结束后一般不待凝，但在灌前涌水、灌浆后返浆时遇地质条件复杂情况，则需待凝，待凝时间应根据设计要求和工程地层具体情况来确定。（2）灌浆压力1） 灌浆压力在生产性帷幕灌浆试验中确定，并经监理、设计、业主批文认可。2）灌浆压力以尽快达到设计值为原则，接触段和吸浆量大的孔段，可分级升压。3）采用自上而下循环式灌浆，压力表安装在孔口回浆管路上，压力值取压力表指针摆动的中值，指针的摆动范围应小于灌浆压力的17 20% ，摆动范围应作记录。4）灌浆时需采用自动记录仪记录水泥用量。灌浆施工执行水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 （DL/T5148-2001） 。（3）制浆1） 水泥：采用普通硅酸盐水泥42.5。出厂三个月后不得使用，不得使用受潮结块的水泥。水泥的细度通过80mm 方孔筛的筛余量不大于 5% 。2） 水：灌浆用水应符合混凝土拌和用水标准JGJ63-89 第3.0.4 条规定，符合帷幕灌浆标施工用水标准，温度不得高于40C。3）掺合料和外加剂，如速疑剂、减水剂、稳定剂等应符合D
