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1、xx水库帷幕灌浆质量控制1 概况xx水库工程处于山西省吕梁市中部，坝址位于xx省xx市三川河支流北川河干流上，方山县班庄与xx两村之间，总库容8123万m3，控制流域面积800km2。xx水库是一座多年调节水库，以城市生活及工业供水、农业灌溉为主，并兼顾防洪、发电等综合利用的中型水利枢纽工程，其中城市生活及工业用水2109万m3/年，农业灌溉供水1580万m3/年；主要由水库枢纽、工业输水管线和水库灌区三部分组成。根据坝基地质条件，大坝坝基防渗采用塑性混凝土防渗墙与帷幕灌浆结合的方案。其中砂砾石层以下基岩全强风化层1530m，为中等透水带，本次设计对坝基基岩10Lu线以上范围设灌浆帷幕。帷幕设
2、计标准为灌浆后基岩透水率小于5lu。灌浆帷幕采用水泥浆自上而下分段封孔灌浆法，灌浆压力3MPa。帷幕灌浆在不同位置分别设置单排孔、双排灌浆孔、三排灌浆孔和四排灌浆孔。帷幕底部伸入到基岩10Lu下限，灌浆后基岩透水率小于5Lu。为了确保工程质量，吕梁市xx水库建设管理局建立质量管理体系，对工程全面负责；山西省水利水电工程建设监理公司建立质量控制体系，对工程质量进行有效控制；承包人山西省水利建筑工程局（04标）、洛阳兴河水利水电工程有限公司（05标）、北京振冲股份有限公司（06标）建立质量保证体系，确保工程质量达到优良标准。现将xx水库帷幕灌浆质量控制要点及经验进行总结，供同类工程参考。2 钻孔本
3、工程采用液压回转式钻机和金刚石钻头钻进工艺，覆盖层采用泥浆护壁、基岩采用清水钻进工艺。钻机就位偏差不大于10cm；孔径要求，覆盖层112mm，基岩76mm；对钻进过程中岩层岩性、发生掉钻、塌孔、钻速变化、回水变色、失水、涌水等异常现象，进行详细记录。帷幕灌浆孔孔底允许偏差值见下表：帷幕灌浆孔孔底允许偏差孔 深 (m)2030405060最大允许偏差值(m)0.250.500.801.151.503 钻孔冲洗钻孔结束后，进行钻孔冲洗。结束标准为回水澄清后10min结束。回水达不到澄清的孔段，应继续进行冲洗，直到孔底沉积物厚度不超过20cm即可。4 压水试验先导孔采用五点法压水试验，根据设计压力选
4、用压力组。帷幕孔采用简易压水试验，压力1MPa，压水时间20min，每5min读一次压入流量，取最终值为计算值。5 灌浆采用自上而下分段钻孔封闭双管循环式灌浆，压力3MPa, 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20%。采用自上而下分段灌浆时，灌浆塞阻塞在该灌浆段段顶0.5m处，防止地层漏灌，射浆管距孔底不得大于50cm。灌浆分排、分序（排内分三序）、分段施工。第一段段长2m，以下按56米一段划分，特殊孔段可适当伸长或缩短段长，终孔段最大不能超8m。各灌浆段灌浆结束后一般不待凝，一段完成之后直接钻灌下一段，但在灌前涌水、灌浆后返浆时遇地质条件
5、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。灌浆过程中,要注意灌浆压力与注入率之间的对应关系，见下表：灌浆压力(MPa)1223355注入率(L/min)3030202010106 制浆纯水泥浆的搅拌时间应大于3min，浆液自制备到用完的时间不宜大于4h，超过4h需弃浆。各种比级的水泥浆液密度用比重计经常测量并记录。7 浆液变换7.1 岩基帷幕灌浆的浆液浓度由稀到浓，逐级变换，浆液水灰比采用5:1、3:1、2:1、1:1、.08:1、0.6:1等六个比级。开灌水灰比采用5:1的水灰比施灌。7.2 浆液变换原则如下：灌浆时，当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时或注入率不变
6、，压力持续升高时，不得改变水灰比。当某一等级浆液注入量达到300L以上或灌浆时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级水灰比。当注入率大于30L/min，可根据情况越级变浓。灌浆过程中灌浆压力或注入率突然改变较大时，应立即查明原因，采取相应的措施处理。灌浆过程中应定时用比重计测定浆液密度并记录，灌浆结束时，亦应测定浆液比重，并做出记录。当发现浆液性能偏离指标较大时，应查明原因，及时处理。8 灌浆结束标准和封孔8.1 帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆时，在规定的压力下，当注入率不大于0.4L/min时，继续灌注60min，灌浆即可结束。当注入率大于0.4L/min，且小
7、于1 L/min时，继续灌注60min，灌浆即可结束。8.2 当长时间达不到结束标准时，应报请监理工程师共同研究采取相应的处理措施。8.3 每个孔全孔灌浆结束后，会同监理工程师及时进行验收，验收合格后进行封孔，具体做法：封孔采用置换和压力灌浆封孔法，全孔灌浆完毕后，先将孔内余浆置换成水灰比为0.5:1的浓浆，而后再将灌浆塞塞在帷幕灌浆段最顶端，进行压力灌浆封孔，灌浆压力根据情况确定。当注入率大于1L/min时延续30min停止。待孔内水泥浆液固结后，灌浆孔段上部空余部分，大于3m时采用机械压浆法继续封孔，小于3m时可使用更浓的水泥浆或砂浆人工封填密实。8.4 砂、卵砾石段的封孔可采用水泥砂浆进
8、行封孔，当岩基帷幕灌浆孔段封填密实后，将护壁套管起拨，留下2m护口管，将栓塞卡于土层下部，用低压灌浆的方法将砂卵石层钻孔封闭密实。若是帷幕灌浆上部构筑物砼防渗墙可用1:2的水泥砂浆浇注封孔。8 5 土层封孔：用xx水库土料场的大坝填土作为封孔材料，采用水泥粘土浆液充填灌浆的施工工艺进行封孔。水泥粘土浆液性能见下表：水泥粘土浆液性能表水泥粘土浆液性能浆液配比配合比（水泥:粘土）容重（g/cm3）稳定性（g/cm3）粘度（s）失水率（%）1:11:335%:65%40%:60%1.481.210.02373829 帷幕灌浆质量检查9.1 坝基岩体帷幕灌浆工程必须做好施工过程（工序）质量的控制和检查
9、，帷幕灌浆工程的质量应以检查孔的压水试验成果为主，结合钻孔、施工记录、岩芯资料、灌浆记录、成果资料和检验测试资料的分析，进行综合评定。9.2 检查孔压水试验应在该部位灌浆结束14天后进行，按照监理工程师指示布置检查孔实施。在灌浆结束7天或监理指示的时间内，将有关资料报送监理工程师，以便拟定检查孔位置。一般情况，帷幕灌浆检查孔应在分析施工资料的基础上在下述部位布置： 帷幕中心线上； 断层、岩体破碎、裂隙发育等地质条件复杂的部位； 末序次孔注入量大的孔段附近； 钻孔偏斜过大，灌浆过程不正常等，经分析资料认为可能对灌浆帷幕质量有影响的部位。9.3 帷幕灌浆检查孔的数量为灌浆孔总数的10%，一个单元工
10、程内至少布置1个检查孔。检查孔按照要求钻进取芯并进行岩芯编录，绘制钻孔柱状图。帷幕灌浆检查孔的压水试验采用自上而下分段卡栓塞进行压水试验，采用三级压力五个阶段的五点法。压入流量稳定标准为：在稳定压力下，每5min测读一次压入流量，连续四次读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%，或最大值与最小值之差小于1L/min时，即可结束，取最终值作为计算岩体透水率q值的计算值。10 夹、卡钻具事故的预防10.1 冲洗液流速不宜过高，钻具转速要适当降低。10.2 合理选择钻进方法、钻头结构和技术参数，保证钻具能顺利通过复杂孔段。10.3 对坍塌、掉块严重的地层，可采取扩孔措施，保持孔壁稳定。10.4 保持孔内清洁，孔内岩粉超过0.3m时，必须专门捞取。11夹、卡钻具事故的处理11.1 掉块夹、卡钻具的处理。若钻具能回转并能上下活动，可用串动、提升的办法处理，否则用吊锤振打。11.2 探头石或夹层错动夹、卡钻具的处理。把探头石或岩层错动部分扫碎扫掉，或用吊锤向上振打。11.3 钻具与孔壁挤夹时，先用升降机起拔，若无效可用打、顶等方法处理。12 结语通过项目法人对质量全面负责、管理，监理工程师对质量有效控制，承包人的努力，xx水库帷幕灌浆单元工程全部合格，优良率达89%。
