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1、 .wd.第9章 钻孔、灌浆及根基处理工程9.1 工程概况本章施工内容为关州水电站发电引水洞、调压室、压力管道、电站厂房等工程的回填灌浆、接缝灌浆、固结灌浆及灌注桩施工。其内容包括： 钻孔:包括勘探孔、灌浆孔、灌注桩钻孔，以及钻孔和灌浆所需进展的钻孔冲洗、压水试验、灌浆前孔口加塞保护等全部钻孔作业。灌浆：水泥灌浆水泥灌浆适用的范围为固结灌浆、回填灌浆、接缝灌浆。 钻孔、灌浆的范围完全取决于实际遇到的地质条件。当遇到地质条件改变，按监理人定期发布的关于钻孔、压水试验、灌浆的通知执行。当遇不良坝基地质条件或砼建筑物出现缺陷需进展化学灌浆时，按监理人指示进展化灌。钻孔灌浆及灌注桩总工程量见表9.1-
2、1所示。表9.1-1 钻孔灌浆及灌注桩工程量表编号工程名称单位工程量备注引水隧洞2-7-1固结灌浆孔m99752-7-2固结灌浆m99752-7-3回填灌浆埋管m50002-7-4回填灌浆m85519#施工支洞8-7-1回填灌浆m1128-7-2接缝灌浆m68.810#施工支洞9-7-1回填灌浆m679-7-2接缝灌浆m47.1211#施工支洞10-7-1回填灌浆m6710-7-2接缝灌浆m47.12调压井3-7-1固结灌浆钻孔m156653-7-2固结灌浆m153953-7-3回填灌浆m4144压力钢管4-7-1固结灌浆m113514-7-2回填灌浆m40434-7-3接触灌浆m3152厂房
3、及防洪堤5-15-1灌注桩造孔m109925-15-2C20砼灌注桩M386335-15-3灌注桩钢筋T648.989.2 工程地质9.2.1引水隧洞工程地质条件引水隧洞引17+000.00017+727)及调压室段山体较浑厚，地表高程2200m2600m，隧洞顶板埋深100m700m，侧向水平埋深除进口傍河段、个别傍山段为80 m200m外，其余段为300m700m。引水线路沿线从上游至下游与小金河垂直的冲沟较发育，其中较大的冲沟有梅龙沟和鹅狼沟。沟内均常年有流水，沟底被冲洪积物覆盖，沟底高程分别为2122m2194m和2022m2192m，跨沟段洞室垂直埋深约52m110m。该段引水线路位
4、于扎科断裂中路背斜南西侧，下游距关州电站厂址约730m。产状N65W/NES6080，与洞轴线近于直交。北西斜交于水子断裂F10,工区延伸长度大于21KM。该断裂系由多条断层组成的宽约120m150m断裂带，两盘岩层均由志留系组成，上盘岩层直立、倒转，下盘次级褶皱发育，破碎带宽30m100m，断距大于500m，为压扭性断裂。9.2.2 调压井工程地质条件调压井位于厂房后坡条形山脊垭口上游约320m外侧坡陡崖脚地形稍缓处，井中心对应地面高程2280m，与厂房相对高差为423m，地形坡度5065。基岩为二云片岩夹薄层石英或条带，强风化带下限埋深15m25m，弱风化带下限埋深20m30m，岩类别以1
5、类为主。9.2.3 压力钢管段工程地质条件压力管道位于调压井以下阶梯状陡坡地段，地表大局部基岩裸露，上部为二云片岩夹薄层石英或条带，下部为石榴二云英片岩夹角闪片岩。其中洞内埋管段主要穿越二云片岩夹薄层石英或条带和石榴二云英片岩夹角闪片岩，洞室埋深82m160m，围岩类别为类。洞顶岩石因各构造面的切割组合易形成不稳定楔形体，下平段后段0+300.670+335.46位于厂房场地下，埋深8.5m12m，地表土层厚5m19m，地下水位高于洞顶约2.75m，洞室大局部位于松散堆积层中。9.2.4 发电厂房及防洪堤工程地质条件厂区布置于小金河右岸兴丹停车场上游侧S303公路边，厂房外侧紧靠主河道，小金河
6、在此呈弧行拐弯，河床高程1848m1850m，枯水期水面宽20m35m，水深约1.5m2m。公路宽7.5m，地面高程1857m1858m，高出河水面7m8m。场地公路内侧为崩坡积层，组成物质为孤块碎石夹沙壤土。公路及外侧为一新近人工堆积的孤块碎石土。防洪堤沿地面厂房外侧大致顺河布置，长约330 m，堤顶高程1856.75m，两端与岸坡相接。厂区地基向上游主要位于漂块，上部为卵石夹砂层中，向下游为强弱风化石榴二云英片夹角闪片岩。厂基附近漂块卵石夹砂层构造较密实，其承载力能满足要求，但该层透水性强，抗渗变形及抗冲刷能力较差，强风化石榴二云英片夹角闪片岩风化呈褐黄色碎石土状，构造松散，承载力较低。防
7、洪堤覆盖层厚22m50m ，从上至下依次为：漂块卵砾石夹层、孤块碎石夹沙壤土层，下伏基岩主要为二云片岩夹薄层石英脉或条带。9.3 灌浆工程特点、重点、难点及对策9.3.1主要工程特点 工程量大，施工点分散； 压力钢管段灌浆升压及变形观测的控制要求较高； 各灌浆工作面与其它施工相互干扰多，平行作业多。9.3.2工程难点、重点及对策钻孔灌浆工程量大，施工机械设备多，廊道施工通道少，采用集中制浆，设中转站输浆，循环供浆的方法进展浆液的输送。按施工工作面要求配备足够的施工人员及施工设备，并组织安排好施工人员及设备的调动，采用集中统一的管理方法。 钢衬段灌浆的压力控制：采用电感千分表、千分表进展监测，安
8、排责任人心的工作人员看守压力表。9.4 施工布置9.4.1 制浆系统根据现场地形条件和灌浆工程部位的分布，拟在现场布置2个集中制浆站。1#集中制浆站布置在引水洞出口底板，主要负责引水隧洞灌浆及调压井；2#集中制浆站布置在厂房右后侧，主要负责压力管道的灌浆。每个集中制浆站内设ZJ-400高速搅拌机1台，J-900储浆搅拌机1台，站内设临时性水泥仓库。制浆站用50mm架管搭设，上铺5cm厚的木板，四周围彩条布，顶部盖石棉瓦。钻孔灌浆施工通道采用各部位开挖、混凝土施工时的通道。制浆系统的主要布置形式见图9.4-1。图9.4-1 制浆系统的主要布置形式9.4.2作业平台引水隧洞洞内成型断面均为圆型，考
9、虑施工便利，钻孔与灌浆施工采用钢管架搭设简易施工作业平台进展。9.4.3 风、水、电风：使用开挖时的供风管道，用DN50管接入钻孔工作面。局部工程量少的地方采用移动式压风机进展供风。水：使用施工总布置中的供水系统，用DN50钢管接至各施工现场。电：采用开挖、砼浇筑所形成的系统。从各变压器的低压端接至工作面。洞内动力线与照明线分开。洞内风、水、电、排污管道都靠边布置。9.4.4 排水、排污及时清理灌浆施工产生的废水、废浆液，保持工作面整洁。工作面设排污沟和集水坑井, 淤积物用人工装编织带搬出，弃至监理人指定地点。在引水隧洞出口设置临时集水排污池，将工作面污水集中进展净化处理后排放。9.4.5 通
10、讯引水隧洞与支洞中钻孔与灌浆施工通讯采用对讲机或 机。9.5 钻灌设备9.5.1钻孔设备根据不同部位钻孔形式及其入岩深度、底板压重砼厚度、洞内衬砌厚度等参数，回填灌浆选用YT28气腿式凿岩机及阿特拉斯D7液压钻钻孔，固结灌浆选用YG40导轨式凿岩机钻孔，勘探孔及检查孔选用XY-2PC地质钻机钻孔，接缝灌浆采用磁座电钻钻孔。9.5.2灌浆设备固结及接触灌浆采用ZJ-400高速搅拌机制浆，JJS-2型低速搅拌机配浆，BW-200型灌浆泵输浆和灌注，灌浆自动记录仪实时跟踪测记灌浆过程。9.6 灌浆材料9.6.1水泥 根据施工图纸或监理人指示，选用灌浆用的水泥品种。用于回填灌浆的水泥强度等级不低于32
11、.5和固结灌浆的水泥强度等级不低于42.5。 施工过程中，监理人有权指示承包人采用细水泥或超细水泥等特种水泥，承包人不得拒绝，其引起的变更应按本招标文件合同条款的规定办理。 灌浆用的水泥必须符合规定的质量标准，不得使用受潮结块的水泥。水泥不存放过久，出厂期超过三个月的水泥不使用。9.6.2灌浆用水灌浆用水符合JGJ6389第3.0.4条的规定，制浆用水的温度不得高于40。9.6.3 掺合料经监理人批准，可在水泥浆液中掺入砂、粘性土、粉煤灰和水玻璃等掺合料。各种掺合料质量符合DL/T5181-2001的规定，其掺入量通过试验确定，并将试验成果报送监理人。9.6.4 外加剂经监理人批准，可在水泥浆
12、液中掺入速凝剂、减水剂、稳定剂以及监理人指示或批准的其它外加剂。各种外加剂的质量符合DL/T5181-2001的规定，其最优掺加量通过室内试验和现场灌浆试验确定，并将试验成果报送监理人。所有能溶于水的外加剂均以水溶液状态参加。9.6.5 化灌材料根据施工图纸或监理人指示选用适宜的化学灌浆材料。9.7 浆液配给及输送9.7.1 制浆材料称量误差小于5%，水泥等固相材料采用重量称量法。纯水泥浆液搅拌时间：使用普通搅拌机时不得少于3min，使用高速搅拌机时不小于30S。浆液在使用前用筛过滤。从开场制备至用完的时间小于4h。所有拌和后2h内没有灌浆的浆液作废浆处理。拌制超细水泥浆液和稳定浆液，参加减水
13、剂并采用高速搅拌机，高速搅拌机搅拌转速大于1200r/minr为转动一周，搅拌时间通过试验确定。细水泥浆液的搅拌，从制备至用完的时间小于2h。集中制浆系统制备的水泥浆为0.5:1水灰比的纯水泥浆，输送浆液流速为1.42.0m/s，各灌浆点按来浆密度，根据各灌浆点的不同需要进展调制使用。浆液温度保持在540，低于或超过此标准作为废浆处理。9.7.2 输浆各集中制浆站制的浓浆，分别采用BW-200灌浆泵配2管输送至不同工作面，输送浆液流速按1.42.0m/s控制。9.8 回填灌浆9.8.1 回填灌浆工艺流程回填灌浆工艺流程见图9.8-1。计量计量计量水水泥砂标配浆液搅拌送浆灌浆被灌段孔此孔完毕下一
14、孔过滤验收造孔入岩10cm布孔控制阀压力表、灌浆自动记录仪到达设计压力此孔不耗浆图9.8-1 回填灌浆工艺流程图9.8.2回填灌浆施工9.8.2.1 钻孔 回填灌浆钻孔在衬砌砼到达70%的设计强度后进展。 隧洞回填灌浆采用YT-28手风钻钻孔。 所钻孔深入岩石10cm，并测记混凝土厚度和空腔尺寸。 遇有围岩塌陷、超挖较大等情况时采用预埋灌浆管。9.8.2.2 灌浆 回填灌浆按划分的灌浆区段分序加密进展，每一区段的端部封堵严密。自较低的一端开场向较高的一端推进。同一区段内的同次序孔全部钻出后进展灌浆。 回填灌浆分两序施工，先施工序孔，再施工序孔。序孔与序孔分类编号，交替布置，序孔包括顶孔。各次序间隔不得小于48h。 灌浆前对衬砌砼的施工缝和砼缺陷等进展全面的检查，对可能漏浆的部位进展处理。 采用纯压式灌浆法，灌浆压力为0.30.5Mpa，浆液水灰比为：一序孔可灌注水灰比0.6(或0.5):1的水泥浆，二序孔可灌注1:1和0.6或0.5:1两个比级的水泥浆。空隙大的部位灌注水泥砂浆，掺砂量不大于水泥重量的200%，或按监理人指示进展。9.8.2.3
