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1、水库扩建工程大坝劈裂灌浆工程施工技术方案目 录第一章 工程概况1第二章 编制依据1第三章 施工组织13.1施工平面布置13.2灌浆设备和机具13.3主要施工机械表23.4施工技术准备23.5施工机械设备准备33.6劳动力准备3第四章 劈裂灌浆施工34.1设计指标34.2灌浆材料44.3灌浆区段单元划分54.4劈裂灌浆施工工艺流程64.5劈裂灌浆施工方法74.5.1布孔、造孔及钻孔保护74.5.2安放护壁管74.5.3清孔84.5.4制浆84.5.5灌浆84.5.6结束标准114.5.7封孔114.6试验、控制和观测114.6.1灌浆观测114.6.2裂缝和冒浆观测134.6.3其它观测134.
2、7施工中经常出现的问题及处理方法134.7.1裂缝处理134.7.2冒浆处理144.7.3串浆处理144.7.4塌坑处理144.7.5隆起处理144.7.6机械故障处理144.7.7其它问题的处理154.8灌浆质量检查和验收154.8.1质量检查154.8.2验收16第五章 劈裂灌浆质量保证措施16第六章 施工安全防护措施176.1施工安全用品及设施配置176.2施工区的安全防护措施186.3夜间施工保障措施196.4现场安全、保卫措施19第一章 工程概况水库扩建工程大坝劈裂灌浆工程为沿加固加高后的大坝轴线利用劈裂灌浆孔对坝体进行劈裂灌浆，劈裂灌浆的主要作用是利用最小主应力面和大坝轴线方向一致
3、的规律，根据土体水力劈裂的原理，顺大坝轴线方向布孔，在灌浆压力下以适宜的泥浆液为能量载体，有控制地劈裂坝体，将与浆脉连通的所有裂缝、空洞、空隙等隐患用泥浆充填密实，同时浆压将筑坝土压密，最终在坝内顺大坝轴线方向形成密实、垂直、连续、有一定厚度的浆液防渗固结体，从而达到防渗加固的目的。劈裂灌浆孔位于新坝轴线上，沿坝轴线坝0+074.0坝0+406.0呈梅花状布置二排灌浆孔，排距2.0m，孔距4.0m。主要工程量包括：劈裂灌浆5929.1 m。 第二章 编制依据1、水库扩建工程施工组织设计2、土坝坝体灌浆技术规范（SD 266-88）3、劈裂及劈裂灌浆布置图4、本公司类似工程施工经验及拥有的科技工
4、法成果第三章 施工组织3.1施工平面布置充分利用现有场地，合理布置施工现场有利于加快施工进度，提高施工质量，确保安全文明生产。3.2灌浆设备和机具设备选用山东泰安产WJ100型卧式灌浆机，该机集搅拌、过滤、储浆、输浆功能为一体，可以连续搅浆和输浆，移动方便灵活。输浆用80/10型泥浆泵，功率4 kW，最大工作压力1.0 MPa，输浆量0.08 m3/min，水平输送距离6080 m。动力配备12 kW柴油发电机。3.3主要施工机械表序号设备名称规格型号单位数量备注1地质钻XY-300台22地质钻2PC-200台13地质钻HT-150台24地质钻HT-100台15地质钻HGY-200C台16卧式
5、灌浆机WJ100台27泥浆泵80/10台38泥浆泵BW-150台29潜水泵60米台210电焊机28kw台111空压机12m3台112各种仪表、比重计个若干13柴油发电机12 kW台114测斜仪KXP-1 台13.4施工技术准备项目部技术负责人，应尽早组织全体技术人员，认真阅读设计文件和相关技术资料，了解设计意图，熟悉设计内容，掌握设计要求，并据此制定工作计划，工作目标和工作标准。为现场技术人员更好的组织指挥生产做好准备，及时配好材料采购员、材料管理员、资料员、设备管理员，并做好协调工作。按监理工程师的要求，建立施工技术档案，并有专人管理。在施工前应详细了解工程的地形地质和水文地质情况，初步了解
6、工程范围内裂缝、洞穴等隐患的分布情况，并进行灌浆试验，通过试验择优选择灌浆施工工艺及施工参数。3.5施工机械设备准备根据工期、施工场地及裂缝、洞穴等隐患的分布情况，拟安排上7套灌浆设备进行大坝劈裂灌浆施工。若因裂缝、洞穴等隐患的分布情况复杂，工程进展缓慢，再随时增加施工设备，确保按时完工。3.6劳动力准备根据工作内容、施工周期、工种要求，合理配备专业工种人员和普通劳动力。作业人员配置如下表：施工人员配置表序号工种职责人数备注1负责人技术、质量、安全32技术工人钻孔、灌浆283测量员测量定位14资料员资料整理2共计34第四章 劈裂灌浆施工4.1设计指标1、采用“全孔护壁,孔底灌注”的施工方法。2
7、、劈裂灌浆呈梅花状布置灌浆孔，孔距4.0m，双排孔距2m。劈裂灌浆由175.0至强风化上线。3、注浆开始，先送稀浆，泥浆容重控制在1.3t/m3，孔口压力下降后，坝体被劈开，泥浆容重再提高到1.6t/m3以上。4、每个注浆孔都要进行几次灌浆，第一次注浆量一般为0.40.5m3/m，其它各次复灌为0.20.3m3/m，终灌后平均灌浆量为1.21.7m3/m。5、单排劈裂灌浆形成的浆脉凝结体厚度10cm，分两序布孔，第一序孔间距8m，第二序孔间距4m，两排孔间距2m，梅花形布孔。灌浆顺序为先灌上游一排孔，后灌下游一排孔。6、浆脉凝结体技术指标：浆脉28d抗压强度1.0MPa、渗透系数110-7cm
8、/s。7、灌浆用土料，以粉质壤土为好。土料选择应满足塑性指数815；粘粒含量30%50%，粉粒含量30%50%，砂粒含量10%30%，有机质含量小于2%，可溶盐小于8%。8、每孔复灌不少于5次，每孔每次灌浆停灌时间不少于3d，每次灌浆两坝肩水平位移不大于2cm。当发现该孔所处坝段的水平位移较大时，停灌时间延长510d。9、灌浆压力控制：本工程钻孔起裂压力估算最大不超过0.20MPa，灌浆压力由试验确定，偶尔超过设计压力采取停灌或灌稀浆等措施，使压力降下来。出现无压或者负压时，应立即停灌，查明坝体位移是否过大，坝体边坡是否稳定安全以后，方可继续灌浆，这时可增加单位灌浆量，灌稠泥浆。10、坝顶出现
9、冒浆时，在灌浆初期，处理后再灌，后期冒浆则停灌13d后再灌，坝坡出现冒浆要进行处理并灌稠泥浆，停灌12d后再灌。11、终孔标准需同时满足以下条件：A、每孔复灌次数大于5次；B、坝顶纵向裂缝反复冒浆；C、每延米吃浆量达到设计要求；D、灌浆压力普遍有所增大。12、封孔措施：每孔达到终孔标准后，拔出注浆管，孔口用土堆成“浆盆”，反复充填稠浆，最后回填夯实。13、以上灌浆质量控制要求为建议措施，最终的质量控制要求依据现场试验，其它技术要求详见土坝坝体灌浆技术规范SD266-88及水工建筑物水泥灌浆施工技术规范SL62-94的规定。4.2灌浆材料设计要求：灌浆用土料，以粉质壤土为好。土料选择应满足塑性指
10、数815；粘粒含量30%50%，粉粒含量30%50%，砂粒含量10%30%，有机质含量小于2%，可溶盐小于8%。施工时选用土场的采样试验结果(见土料颗粒分析成果表)。 土料颗粒分析成果表土料编号颗粒组成（%）塑性指数（Ip）有机质含量（%）可溶盐含量（%）0.05mm取土场A区35.743.512.8121.56.5取土场B区35.842.412.2101.87.8由表1可以看出，二个料场的粘粒含量为35.735.8，粉粒含量42.443.5，砂粒含量12.212.8，土料均为粉质壤土，符合设计要求。对灌浆土料和灌浆的物理力学性质的要求如下表：粘土的物理力学性质表灌浆土料成分%浆液物理力学性能
11、要求单位数量塑性指数815容 重t/m31.31.6粘粒含量3050粘 度S30100粉粒含量3050稳定性g/cm3 80有机质含量 2失水量cm3/30min1030可溶盐含量 84.3灌浆区段单元划分根据本工程的地形地质和水文地质情况，结合本工程范围内裂缝、洞穴等隐患的分布情况，拟将本工程劈裂灌浆划分为8个单元，具体划分情况见主坝劈裂灌浆孔位布置图。主坝劈裂灌浆施工均采取从坝中间向两岸展开，先灌上游排孔、后灌下游排孔的方式灌浆。同一排灌浆孔先进行序孔的钻孔及灌浆施工，接着进行序孔的钻孔及灌浆施工。为加快帷幕灌浆及劈裂灌浆施工进度，确保在水库低水位条件下完成主坝灌浆施工，拟将帷幕灌浆施工与
12、劈裂灌浆施工根据灌浆单元划分穿插进行施工，帷幕灌浆与劈裂灌浆均从坝中间向两岸推进，帷幕灌浆单元施工完成后，该单元即进行劈裂灌浆施工，同时下一单元进行帷幕灌浆施工；如此循环推进，直至灌浆施工完成。4.4劈裂灌浆施工工艺流程劈裂灌浆施工工艺流程如下图： 接管灌浆制 浆合格合格送 料验 收供 水坝体变形观测灌浆量压力控制每孔不少于5次以上封 孔工作面清理结 束初灌满足要求复灌终 灌安装灌浆导管造 孔布 孔检 测满足设计要求劈裂灌浆施工工艺流程图4.5劈裂灌浆施工方法4.5.1布孔、造孔及钻孔保护本合同工程劈裂灌浆是在坝基帷幕灌浆施工完成后，利用帷幕灌浆孔对坝体进行劈裂灌浆。因此帷幕灌浆施工过程中应对
13、已完成的灌浆孔和在灌的灌浆孔要采取一定的保护措施，孔口应进行堵盖，妥加保护。劈裂灌浆孔孔位应根据设计图纸统一编号。造孔应保证垂直，倾斜度不大于2。孔深应大于隐患深度12m。4.5.2安放护壁管由于本工程劈裂灌浆孔孔深达60m,每孔劈裂灌浆宜分段进行，每段长度灌浆10.0m，以保证坝体劈裂灌浆效果和坝体劈裂过程中的稳定。劈裂灌浆是在坝基帷幕灌浆施工完成后，利用帷幕灌浆孔对坝体进行劈裂灌浆，因此帷幕灌浆造孔一律采用干钻法，如干钻有困难时，改用湿钻，严禁使用清水循环钻进，以防产生坝体的水力劈裂和大量水分注入坝体，影响灌浆质量和大坝运行安全。自上而下造孔时，边钻孔，边安放钢套管护壁，以防塌孔或孔内返浆，使坝的顶部注浆压力由孔口管承担，避免地层表面劈裂，使灌注浆液在地层内始终处于封闭状态，因而可施加较大的注浆压力，促使浆液析水固结；当孔口压力消失后，地层所产生的回弹压力较大，有利于提高浆液的固结速率和浆体固结的密实度；同时防止坝体、坝顶不致过早劈裂，保证灌浆效果。护壁管为DN100 的无缝钢管，每节长度5.0 m。造孔钻头直径与护壁管直径一致。下管方法：悬吊起护壁管放入孔内，在上一节护壁管上部管口距离地面1.0m时,安装下一节护壁管，每节护壁管之间的联结通过丝扣连接。护壁管一直下至劈裂灌浆孔孔底。最后一
