坝基帷幕灌浆工艺

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1、坝基帷幕灌浆工艺目录1.概述 21.1 工程概况 21.2地质概况 21.3试验的目的 31.4常规灌浆法生产性试验布置 31.5 生产性试验工程量 42、第二组是否施工待通知。 41.5施工依据 43.6钻孔冲洗、裂隙冲洗和压水试验 93.7灌浆 93.8灌浆孔封孔 123.9特殊情况的处理 121.概述1.1工程概况XX水电站坝址位于湖南省XX市境内，距怀化市74km,上距XX镇3.5km, 下距江市镇11km。XX水电站正常蓄水位250.00m，相应库容12.49亿m3，装 机容量830MW。枢纽建筑物由东游祠主坝、王麻溪引水坝、电站厂房、引水系 统、通航建筑物、生态放水机组和河湾地块防

2、渗工程等组成。本帷幕灌浆工程为主坝防渗帷幕的一部分，位于主坝坝右 0+280.25坝右 0+460.50m 段。其中坝右0+280.25坝右 0+360.50m 为土石坝段，根据施工总 体安排，当土石坝填筑至 EL235.0m 高程时，在填筑的土石坝上进行坝基 0+280.25坝右 0+333.50m 段帷幕灌浆作业，并同时进行斜坡段的帷幕灌浆施 工。斜坡段的帷幕灌浆在浇注混凝土面盖板后进行，根据现场条件，斜坡面需搭 建排架进行施工，在土石坝段帷幕灌浆完成后再进行土石坝填筑和灌浆平洞段的 帷幕灌浆施工。 0+360.50+460.5m 为灌浆平洞段，在公路和灌浆平洞内施工。 1.2 地质概况根

3、据有关资料，本段帷幕灌浆施工区分布的地层主要包括石炭系、二叠系的 碳酸盐岩类地层和白垩系的胶结物具可溶性的碎屑岩岩类。主要位于岩溶段，包 括以下 3 类地层，自上而下依次为：K2-1 砾岩层，岩溶表现分为两种。其一，地表以下是胶结物部分被溶蚀，岩 体结构较松弛，未形成溶槽、溶隙、溶洞；其二， K2-1 砾岩层两侧受沟谷切割 而出露地表时，可形成溶洞，且规模较大，但延伸不长。K1-2粉砂质泥岩、泥质粉砂岩地层，岩溶不发育，仅在ZK41孔中局部见有 溶蚀现象。K1-1 砾岩层，砾岩层，分为两种，一种是处于新鲜状态，孔隙率低，赋水性 较差，另一种是胶结物部分被溶蚀，孔隙率增大，但又仅限于胶结物的溶蚀

4、，一 般未形成溶槽、溶隙、溶洞，是主要的赋水层和透水层。帷幕灌浆下部位于C2+3、P2q地层，岩溶孔洞不发育的地段透水性也弱。1.3 试验的目的由于该地段地质条件比较复杂，根据设计图纸要求，主坝坝右 0+280.25 坝右 0+460.50m 段采用已在河湾段试验成功的“脉冲式灌浆”新工艺（以下简 称新工艺）。由于实施该新工艺比招标文件增加的工程量较多、工期较长，而该 部位的施工工期非常紧张，需在2012 年汛前达到度汛高程。为此，拟采用常规 灌浆法在该段帷幕灌浆实施前进行生产性工艺性试验，以验证实施常规灌浆法进 行该段帷幕灌浆的可行性，为该段帷幕灌浆施工提供依据。1.4 常规灌浆法生产性试验

5、布置根据参建各方的一致意见，根据施工现场实际情况和条件，常规灌浆法生产 性试验分两步进行。即先在已具备施工条件的右岸坝肩 EL253 高程公路旁帷幕 灌浆轴线上选取第一组灌浆孔进行常规帷幕灌浆生产性试验，以了解地质条件并 熟悉该地质条件下的钻孔灌浆工艺，并检查灌浆效果；如灌浆效果满足设计要求， 且可以满足工期需要，则在右岸土石坝填筑至 EL235 高程后，在坝基设计布置 7 排帷幕灌浆的区域再次选取第二组帷幕孔进行生产性试验，以进一步验证在坝 基采用常规灌浆法进行帷幕灌浆、并采用布置 3 排灌浆孔替代目前7 排灌浆孔的 可行性。如第一组试验效果不好，则取消第二组试验，保持原设计方案；如第一 组

6、试验效果较好而第二组效果不满足设计要求，再重新研究处理方案。第一组常规灌浆法生产性试验孔布置于右岸坝肩公路旁的帷幕灌浆轴线上， 共布置 2 排共 6 个孑L,具体孔号为：RPM-1-8、RPM-1-9、RPM-1-10、RPM-2-8、 RPM-2-9、RPM-2-10 （RPM-2-10为先导孔），具体桩号、孔深等见附图。 由于考虑到该地质情况的复杂性,首先通过副排帷幕灌浆孔在该地质条件下的钻 孔、灌浆工艺的效果,看是否能够满足设计要求来确定是否施工主排帷幕灌浆孔。 如副排帷幕灌浆孔在此地质中的钻孔、灌浆效果不佳,则不考虑再施工主排帷幕 灌浆孔。第二组常规灌浆法生产性试验孔布置于坝基主帷幕灌

7、浆轴线上,共布置 3 排共 6 个孔,具体孔号为： TSM-3-3、 TSM-3-4、 TSM-3-5、 TSM-4-2、 TSM-4-3、 TSM-4-4、 TSM-4-5 、 TSM-4-6、 TSM-5-3、 TSM-5-4、 TSM-5-5（TSM-5-5 为 先导孔）,具体桩号、孔深等见设计图纸。1.5 生产性试验工程量根据设计图纸,本段帷幕灌浆主要工程量见表1-1。帷幕灌浆工程量表 表 1-1工程部位孔径(mm)孔数(个)混凝土(m)基岩(m)备注第一组e 5651.95307.18e 7610.65102.41先导孔第二组e 56510.0320.84e 7612.049.5先导

8、孔注：1、坝基段填筑层钻孔工程量未计，抬动观测孔、物探测试孔、质量检查孔暂未布置，故亦未统计。2、第二组是否施工待通知。1.5 施工依据(1) XX水电顾问集团XX勘测设计研究院沅水XX水电站河湾地块帷幕灌 浆工程施工技术要求；(2) XX水电顾问集团XX勘测设计研究院设计图纸XX水电站工程主坝坝 右0+280.250坝右0+460.500坝基帷幕灌浆布置图(1 /44/4)；(3) 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(DL/T51482001)；(4) 水利水电工程钻孔压水试验规程(SL25-92)；(5) XX水电顾问集团XX勘测设计研究院帷幕灌浆试验技术要求2009 年10月；(6) XX

9、主坝右岸岸坡段帷幕灌浆工艺实验专题讨论会议纪要； 编号:E04-099(7) 设计、监理、业主签发的各种会议纪要、通知单等；2 主要施工布置2.1 灌浆制浆站及送浆管路的布置 根据本工程的特点，结合现场实际情况，本次常规帷幕灌浆生产性试验拟利 用现布置于右岸坝肩公路旁的制浆站即可。制浆站直接拌制帷幕灌浆所需的浆液，用输浆泵将灌浆浆液输送至工作面， 输浆管路采用25mm钢管，沿大坝下游侧或公路靠河岸侧铺设至工作面。工作 面施工人员和制浆站之间采用对讲机或直通电话联系。2.3 施工供水施工供水采用50mm钢管自右岸的主供水管中接取，沿供浆管路往工作面 送水，制浆站利用现有水供水管供水。2.4 施工

10、供电生产性试验只配备一个机组，可采用 35mm2 铜芯电缆自布置于右岸下游侧 的配电柜内接取至工作面，预计长度约需500m,工作面设置空气开关，各施工 设备自空气开关内接取使用。2.7 废水处理设施施工前在坝后修建帷幕灌浆废水沉Y是池，要求其容量不小于10m3。分为两 个区，即污水区和清水区。试验区的污水通过排污沟先进入污水区并在此沉淀， 经沉淀后上部清水自动流入清水区，在清水区内设排污泵并安装管路排入河水或 其它集中排放点。污水池内的沉渣定期用人工清除，并运至弃渣场掩埋处理。施 工时派专人进行现场的清理及排污，以确保施工作业面的整洁，同时避免帷幕灌 浆施工产生的污水对环境的影响。3常规帷幕灌

11、浆生产性试验施工3.1 施工程序及方法3.1.1 施工工艺流程常规帷幕灌浆（孔口封闭灌浆）法施工工艺流程图如下。76金刚石钻头开孔、钻进碇并入岩2.0m第一段裂隙冲洗、压水灌浆扫孔复灌是否达到结束标准否 重新镶铸镶铸孔口管待凝三天第二段钻孔、冲洗、压水扫孔复灌“自上而下、孔口封闭、孔内循环灌浆法”工艺流程图3.1.2 施工次序第一试验区：为双排帷幕灌浆施工区，遵循先施工下游排后施工上游排的原 则，具体为：RPM-2-10 - RPM-2-08RPM-2-09RPM-1-09RPM-1-10 RPM-1-8。第二试验区为：为3 排帷幕施工区，遵循先施工下游排、再施工上游排、最 后施工中间排的原则

12、，具体为： TSM-5-3-TSM-5-5-TSM-5-4-TSM-3-4- TSM-3-5-TSM-3-3-TSM-4-4-TSM-4-2-TSM-4-6-TSM-4-3-TSM-4-5。 3.1.3 灌浆方法第一段采用阻塞灌浆法，将灌浆塞阻塞于混凝土盖板内，以下各段采用“自 上而下、小口径钻进，孔口封闭，孔内循环”灌浆法。3.2 施工前的准备工作(1) 灌浆工作开始前，对自动记录仪、测斜仪、压力表、比重秤等进行检测 率定，不合格的设备、仪器仪表不得用于施工。灌浆施工过程中，根据规定或监 理工程师指示定期或不定期对上述设备和仪器仪表进行校准，发现计量误差超过 设计标准时，立即进行校正或更换。

13、(2) 孔位放样：根据已有的测量控制点，用全站仪放置出帷幕灌浆的施工轴 线，具体钻孔的孔位根据设计图中各孔的桩号，由技术人员现场在施工轴线上用 木桩、钢筋或红油漆标识具体孔位，并注明孔号及施工次序。3.3 钻孔3.4.1 孔位布置按照设计施工图纸进行布孔，灌浆孔钻孔位置偏差不大于10cm。如有特殊 原因需调整孔位时，报经监理工程师批准后实施，并记录实际孔位。3.4.2 钻孔方法（1）第二试验区填筑层钻孔时，采用 KR803 锚固钻机跟管钻进，钻孔直径 为0150mm，钻至混凝土盖板顶部后，采用XY-2型地质钻机、金刚石或合金钻 头清水钻进。填筑层以下及第一试验区先导孔第一段钻孔直径为91m m

14、,以下 各段为076mm，其它各灌浆孔第一段钻孔直径为076mm，以下各段为056mm。（2）钻机安装平整稳固，钻孔前根据灌浆工艺要求埋设孔口管，钻孔方向 按施工图纸要求确定，钻孔时必须保证孔向准确。（3）帷幕灌浆钻孔按灌浆程序，分序分段进行。（4）钻孔孔位严格按施工图纸的要求进行施工，开孔孔位偏差不大于10cm, 因故变更孔位，应得到设计确认。（5）钻孔深度与设计孔深误差不大于20cm。帷幕灌浆质量检查孔孔深比 所在部位灌浆孔深少 3.0m。（6）帷幕灌浆孔进行孔斜测量。垂直的或顶角小于5的帷幕灌浆孔，孔底 偏差不得大于表 3-1。帷幕灌浆孔孔底允许偏差表 表 3-1孔深（m）2030405

15、0允许偏差（m）单排孔0.250.450.71.00二排孔0.250.50.81.15顶角大于 5的斜孔孔底最大允许偏差值可根据实际情况按表 3-1 中的规定 适当放宽，但方位角偏差值不大于 5。孔深大于 50m 时，孔底最大允许偏差值 不宜大于孔间距。深孔钻进时严格控制孔深 20m 以内的偏差。（ 7）钻孔达设计孔深时进行孔斜、孔深、方位测量，经监理人检查合格后 方可进行下道工序施工。（8）同一排相邻的两个次序孔之间，以及后序排的一序孔与其相邻部位前 序排的最后次序孔之间，在岩石中钻孔灌浆的高差不得小于 15m。(9) 钻孔过程中遇岩层、岩性变化，发生掉钻、坍孔钻速变化、回水变色、 失水、涌水等异常情况详细进行记录。(10) 钻孔时，遇到孔内涌水、漏水、断层、洞穴、塌孔、掉块应详细记录， 当无法继续钻进时，经监理同意，可缩短段长进行灌浆处理，然后继续钻进。 3.4.3 先导孔施工(1) 先导孔为帷幕灌浆I序孔的一部分，其它孔钻孔工艺和要求与灌浆孔 相同。(2) 先导孔进行钻孔取芯，以作为界定红层