长岭皮灌浆施工管理报告

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1、一、工 程 概 况长岭皮水库位于深圳市南山区大沙河上游塘郎河支流长岭皮村， 距西丽镇约10KM，交通较方便。长岭皮水库始建于1979年冬，1981 年竣工， 1985 年正式投入运行，属西丽水库的补充水源工程。水库集 水面积7.8km2,库区属丘陵地形。设计正常水位53.6m,相应库容551.3 m3；洪水位56.88 m，总库容768万m3。本次需进行灌浆处理的主坝 及1#副坝，均为均质土坝。其中主坝最大坝高18.0 m,坝顶宽度6.4 m， 坝顶轴线长 160.0 m。长岭皮水库施工前未进行坝址工程地质勘察工作，在施工时仅在 主坝坝前设置厚1.21.8 m，长105 m的粘土铺层盖层防渗，

2、坝底设 三条截水槽。其余三座副坝除设截水槽外，无其它防渗措施。施工方 法是靠人力挑土，每层松土厚不大于0.3 m，用5T东方红拖拉机压实， 压实程度由人掌握，无压实检测试验设备，加之土料中砂砾含量较高， 工程质量较差。二、工程地质条件根据深圳市水利水电勘测设计院大坝安全性评价（1998）的岩 土工程勘察报告和本次灌浆钻孔揭露、野外地质调查及勘探地震仪 探测结果，其土坝体由人工填筑土组成，坝基由第四系冲积粉质粘土， 坡残积砂壤土，燕山期粗粒黑云母花岗岩全风化层、强风化层、中风 化层、微风化层组成。现将坝体坝基岩土层自上而下为：1、人工填筑土（ Q4ml）分布于主、副坝坝体，褐黄色、紫红色，间夹灰

3、白色斑点的砾质粘土，含石英3040%；主坝厚8.30m19.80m,平均17.80m,副坝2.8018.00 m,平均 11.40m。2、粉质粘土（ Q4al）主坝分布于A18A54孔号之间，副坝分布于A10A36孔号之间。 褐黄色,较密,湿,主要为粘粒,局部含粉砂,上部含有腐植质和植 物颈叶碎骨，主坝厚度0.404.50m，平均2.90m,副坝0.503.40m, 平均 2.76m。3、砂壤土 （ Qel-dl）主坝分布于A10A72孔号之间，副坝分布于A10A34孔号之间。 褐黄色、灰白色,间夹少许铁锈色,较密,湿,含3545%砾粒及砂。 主坝厚度0.406.20m,平均4.87m，副坝0

4、.204.60m,平均2.95m。4、全风化花岗岩（r5（3）主、副坝均有分布。褐黄色,肉红色,密实,稍湿,长石、云母 风化呈土状,石英风化吾砾粒和砂。主坝厚度4.298.70m,平均5.63m, 副坝 1.7010.58m，平均 6.80m。5、强风化黑云母花岗岩匕） 主、副坝均有分布,褐黄色,肉红色,夹斑点状黑色,岩石较密坚硬，长石、石英、黑云母组成。主坝厚度2.2012.80m,平均9.40m, 副坝揭露厚度为0.376.50m,平均1.87m。6、中风化黑云母花岗岩（r5（3）主坝有23个钻孔已揭露，桩号为0+0570+138，褐黄色，肉红 色,夹斑块状,灰白色及斑点状黑色,坚硬,主要

5、成份为长石、石英 黑云母。岩芯呈岩渣状。揭露厚度为1.2010.20m，平均4.15m。层 面标高为11.9624.60m，平均厚度为17.23m。7、微风化黑云母花岗岩匕）主坝B19号孔已揭露。肉红色，灰白色，夹斑点状黑色，密，坚 硬，主要成分为长石、石英、黑云母,岩芯呈长柱状。揭露厚度为2.10m， 层面标高为 14.93m。8、断层裂隙1）、在灌浆施工期间，对主坝坝址区0.024km2范围内进行了地质 构造调查，于主坝左坝肩19m处，发现有2条小断层，两者间距于山 坡脚8.50m。其特征如下：f1 断层：断面较平直光滑，且有斜向擦痕，断层中为透镜体及断层有砾岩，透镜体大小为0.57X0.

6、250.68X0.31m,断层角砾呈次 梭角状，铁质胶结较好。断层宽0.170.31m。走向为N方向，倾角 7080 度，上盘上升，下盘下降，为压扭性断层f2 断层：断层面较粗糙，但较平直，断层中为压碎岩及断层角砾 岩，角砾岩呈棱角状。铁质胶结较差，于山坡被雨水冲呈沟状，断层 宽0.40m，走向为N方向，倾角7080度，于山坡上部倾角变缓，此 断层为张扭性断层。2）、主坝B号灌浆孔，在钻孔至45.5米时（为微风化岩）突然33发生漏浆、掉钻现象。据此，基岩内很可能存在断层破碎带。3）经建设方、监理决定，委托广东省水利水电科研究所加固公司，对主坝进行了地震探测，其结果表明，主坝有2条破碎带存在，以

7、B31 号灌浆孔为起点，自右坝头向左坝头探测，于 39.8m 深处有一破碎带， 于42.0m深存在另一破碎带，两破碎带倾角很陡，约7080度。三、水库渗漏原因1、建坝前未进行坝址地质勘察工作，坝体填筑时，在用料和分层压 实，均无标准控制（无压实检测试验设备）。土料中含砾量较高。2、未进行工程地质勘察，忽略了坝基断裂带的存在。四、防渗帷幕灌浆处理方案 （一）、主坝以坝基渗漏为主，坝体底部渗漏为次，宜采用堤坝地基劈 裂灌浆加固技术构筑坝基防渗帷幕墙，同时兼顾应用坝体劈裂灌浆加 固技术构筑坝体防渗帷幕墙并提高坝体变形稳定性。 （二）、1#副坝渗漏主要隐患存在于坝体的底部，常规的办法是采用坝 体劈裂灌

8、浆处理方法（灌浆孔深度超过坝体进入坝基23m，孔深约 为21.0m）。考虑到：1、水库建造的历史，在施工时除设置简单的截水槽外，并未对坝基 做其它更彻底的防渗措施。2、渗漏是一个动态发展而逐步加剧的过程。因此，应利用这次灌浆 处理的机会，弥补坝基防渗措施的不彻底，可初步考虑采用坝基劈裂 灌浆处理方法，将坝基和坝体一同进行防渗加固处理，若采用坝基劈 裂灌浆方法，灌浆孔深约27.0m，相对坝体灌浆处理方法（灌浆孔深 约21.0m）而言，采用坝基劈裂灌浆增加工程量并不大。综合考虑， 1#副坝采用坝基劈裂灌浆，同时兼顾坝体劈裂灌浆的方法更为适宜。五、防渗帷幕灌浆设计（一）、钻孔平面布置根据堤坝地基定向

9、劈裂的规律和坝体小主应力的分布规律，必须 沿坝轴线附近布孔（水库蓄水后，坝体和坝基的小主应力面平等坝轴 线向上游偏移），据经验值堤坝坝基劈裂的孔距比坝体劈裂灌浆要小， 一般为23m （见岩土工程治理手册（4.8.6.3灌浆施工要点一 a.） P1092）。本工程灌浆孔孔距取a=2m。1、主坝钻孔平面布置（详见（主坝钻孔平面布置图）。在坝顶共布孔两排，排距为b=1.0m,孔距均为a=2.0m。 第一排（上游排）从右坝段0+14至左坝段0+160，坝距轴线偏上 游1.8m；第二排（下游排）仅在中坝段（0+44至0+150）布置， 距坝轴线偏上游 0.8m。2、1#副坝钻孔平面位置（详见1#副坝钻孔

10、平面布置图）同样，坝顶布置钻孔两排，排距为b=1.0m，孔距为a=2.0m。 第一排（上游排）从右坝段 0+20 至左坝段 0+140，距轴线偏上游 2.0m；第二排（下游排）仅在中坝段（0+55至0+120）布置，距 坝轴线偏上游 1.0m。（二）、钻孔深度堤坝地基劈裂灌浆钻孔深度，是根据堤基应力场的主要影响深度 和防渗要求以及工程地质条件来确定的。1、堤基应力场的主要影响深度，一般认为，荷载对堤基中点处的附 加小主应力的影响深度为Z=2/3B。按此标准，主坝和1#副坝附加应力场的最大影响深度均达50m以上，因此，堤坝地基的有效劈裂深度不 应超过50m （从坝顶计）。2、根据主坝和 1#副坝

11、坝基和坝体的渗漏现状分析，水库建造时施工 情况以及坝基工程地质条件，防渗帷幕必须深入并控制中风化花岗岩， 也就是说，防渗帷幕直接嵌入微风化岩接地式帷幕。由于勘察资料并未提供中风化花岗岩的埋深和厚度（按深圳市花 岗岩地区经验，中风化岩厚度一般为2.0m左右），所以只能根据现有 资料推测中风化花岗岩的大致深度来进行钻孔深度的设计，设计钻孔 深度仅作为施工的指导性参考。具体到现场施工时，钻孔深度按钻孔 揭穿中风化花岗岩至微风化面的实际深度为准。主坝和 1#副坝的钻孔预计深度如下表：、坝段 一钻孔深度 坝号右坝段中坝段左坝段备注主坝14 44#44 150#150 160#表内钻孔推21.0m30.0

12、m21.0m测深度均在堤基1#副坝20 50#50 120#120 140#小主应力影响范21.0m28.0m21.0m围。三）、干法造孔及灌浆方法通常采用的泥浆循环回转式钻进造孔，无论从理论上，还是实际 上，都会引起坝体劈裂，使坝体中灌入不符合质量要求的泥浆，对加 固坝体不利。因此，必须采用干法造孔，如打入式锥进、冲击钻进， 干法循环式回转钻进。根据土坝坝体灌浆技术规范（SD26688）第4.4.2条，劈浆式灌浆应采用孔底注浆全孔灌注的方法。（四）、浆液浆液采用掺有 10-15%水泥的粘土混合浆液，这种浆液具有良好的流动性和稳定性，并在一般劈裂灌浆厚度下4-5d内达到自凝，浆液所形式的结石有

13、一定的强度和抗渗性能（破坏渗透坡降 J =200）。灌浆 破一般先稀后浓，浆液密度控制在1.2-1.5g/cm3之间。（五）、孔口最大允许灌浆压力和设计灌浆压力孔口最大允许灌浆压力按下式计算：Pmax=fr h +r h +Q -r （h -h ）（Kpa）;1 12 2 t 312h,h-坝高和注浆管深入坝基中的深度（m）；12r、r、r 坝体、坝基和浆液的重度（KN/m3）123Q-坝基土的抗拉强度（KN/m2）f-大于1的经验系数（与孔深有关，孔越深，f越小）。最大孔口灌浆压力Pmax与钻孔深度相关，参照下表：深m孔1515 2020 2525 30灌浆压0.15 0.20 0.25 0

14、.30 (Mpa)0.200.250.300.38（注：1Mpa=1000Kpa）设计孔口压力P =50Pmax（Kpa）设按孔底注浆全孔灌注的方法灌浆时，灌浆初期用较小的设计灌浆 压力灌注，随着灌浆的进行，单位时间内吃浆量逐渐变小，往后，为 了兼顾加快灌浆速度，可逐步提高设计灌浆压力，直至达到孔口最大 允许灌浆压力 Pmax。六)单孔单次灌浆停灌的标准和单孔灌浆终灌的标准按：1、单孔单次灌浆停灌的标准：(1) 、对初灌和复灌时不起压的钻孔，控制压力为P =50Kpa,这类孔通0常吃浆量很大，但需控制单孔单次灌浆量不大于1m3/m(浆体方量/每米 孔深)，而对涵洞附近的灌浆孔需控制单孔单次灌浆

15、量不大于 0.50 m3/m。(2) 、一般钻孔灌浆压力，可按P、=50Pmax ( Kpa)控制。对于吃设浆量小且速度慢的钻孔，为了加快灌浆速度，可将压力从50Kpa逐渐 调高到Pmax ( Kpa)，直到出现以下现象之一，即可停灌。8、坝顶裂缝(W3cm)b、坝体位移(W2cm)c、坝坡、坝顶、孔口和涵管周围出现冒浆。满足上述标准(1)或(2)，均可结束单孔单次灌浆，即停灌。2、 单孔灌浆的终灌标准：(1) 、对于单个灌浆孔而言，采用分次灌浆法，每次灌浆的时间间隔 AT不小于510d；(2) 、灌浆总次数不小于5 次。(3) 、最后一次灌浆时，钻孔基本不吃浆(注：在设计压力下灌浆孔全段持续15min吸浆量不大于1.0L/min，即可认为基本不吃浆)，（4）、单孔灌入干料累计总重量不小于GW=0.6Xh（ t）（注：h为灌浆 孔的孔深）。同时满足上述四个条件，即可结束灌浆。否则，增加灌浆次数， 直至达到终灌标准为止。六、灌浆期出现问题的处理方法（一）、裂