帷幕灌漿試驗方案

帷幕灌漿試驗方案帷幕灌漿試驗方案帷幕灌漿試驗方案資料僅供參考文件編號：2022年4月帷幕灌漿試驗方案版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準:發(fā)布日期：大壩帷幕灌漿試驗方案1.工程概況核桃沖水庫位于珠江水系南盤江流域龍珠河左岸一級支流矣那沖河中段，地處云南省玉溪市華寧縣寧州街道辦境內。壩址坐標東經(jīng)102°58′41″，北緯24°15′57″。壩址以上控制流域徑流面積8.05km2，多年平均徑流量萬m3，壩址距離華寧縣城約18km，距玉溪市政府駐地71km，距省會昆明公路里程162km。水庫總庫容萬m3，興利庫容萬m3。壩高，工程規(guī)模為?。ㄒ唬┬?，工程等別為Ⅳ等。根據(jù)實際調查分析，確定核桃沖水庫的工程開發(fā)的主要任務是農(nóng)村人畜飲水和農(nóng)業(yè)灌溉。水庫建成后，每年可供水萬m3。其中下游農(nóng)業(yè)灌溉供水萬m3，灌溉面積萬畝，農(nóng)村人畜飲水萬m3，可解決人口萬人及牲蓄萬頭的飲水問題。核桃沖水庫由樞紐工程、引水工程及渠道工程三部分組成。樞紐工程由石碴料壩、溢洪道、輸水（兼導流）隧洞組成，引水工程由水庫壩址上游的引水一區(qū)、引水二區(qū)、引水三區(qū)三部分組成，渠道工程由總干渠及左干渠組成。水庫樞紐工程主要建筑物攔河石碴料壩按4級建筑物設計，次要建筑物按5級建筑物設計。取水口主要建筑物取水壩按4級建筑物設計，渠道工程主要建筑物明渠、渡槽、倒虹吸等按5級建筑物設計，次要建筑物按5級設計。本工程建設內容為新建核桃沖水庫,其中帷幕灌漿分為三個部分，左岸延長段0+000～0+，長，壩體段0+000～0+236，長236m；右岸延長0+236～0+283，長，合計灌漿軸線長。帷幕灌漿單排孔布置，孔距,分I、Ⅱ、Ⅲ序施工。地質概況核桃沖水庫庫盆為狹長河谷地形，庫區(qū)四周均有地形分水嶺環(huán)繞，兩岸山體寬厚，右岸有核桃沖低鄰谷存在。1.1.1地層情況根據(jù)大壩基礎開挖揭露的地層為泥盆系中統(tǒng)（D2）及下統(tǒng)（D1）地層，按基本巖性組合及工程特性壩基巖性分為三層。D2：灰黃色中層泥灰?guī)r，白云質灰?guī)r互層。D13：紫經(jīng)紅色中層泥質粉砂巖夾泥灰?guī)r。D12：灰白色中層砂質灰?guī)r，砂巖。斷層物質：以斷層角礫為主。1.1.2地質構造褶皺：壩軸線下游發(fā)育有一傾伏背斜，其走向近東向西，與河道走向近垂直，右岸翹起，左岸下傾。右岸巖層產(chǎn)狀較陡。傾角300－500,左岸巖層產(chǎn)狀較緩，傾角10°-20°，核部地層為灰白色中層砂質灰?guī)r、砂巖（D21）。兩翼地層為紫紅色中層泥質粉砂巖夾泥灰?guī)r（D31）和灰黃色中層泥灰?guī)r、白云質灰?guī)r互層（D2）。斷層：大壩右岸上游坡發(fā)育有一逆斷層（f1），斷層物質以斷層角礫為主，下盤巖層產(chǎn)狀78°∠50°，上盤巖層產(chǎn)狀327°∠15°，斷層面有水滲出。其余結構面主要以層面發(fā)育為主，受構造及風化等因素的影響壩殼范圍強風化巖體呈碎裂～碎裂鑲嵌結構，斷層高程順延至壩軸左右。水文地質河床存在積水，左岸上游岸坡泥質粉砂巖與泥灰?guī)r接觸面有線狀水流溢出，斷層f1下盤有滲水現(xiàn)象。壩肩部位巖體無水流溢出，巖體干燥。壩基巖體透水性中等，兩岸地下水位高于河床，向河床排泄。 灌漿設計要求根據(jù)現(xiàn)場揭露的地質情況結合設計所提供的前期勘察地質情況，經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理、設計、施工方共同研究決定在蓋板左岸0+000～0+015為第一試驗區(qū)，河床段0+104～0+118為第二實驗區(qū)，右岸0+156～0+168為第三試驗區(qū)。（1）帷幕灌漿施工前，應根據(jù)地形、地質條件選擇有代表性的Ⅰ序孔作先導孔補充勘探并宜進行灌前穩(wěn)定地下水位觀測，所選擇的先導孔應報監(jiān)理工程師批準，并及時匯報監(jiān)測結果。（2）灌漿材料采用普通硅酸鹽水泥；（3）灌漿必須同時具備以下條件才能施工：①蓋板混凝土應達到50%設計強度后，方可開始鉆孔灌漿施工。②抬動變形觀測裝置安裝完畢且能進行正常觀測工作③先導孔取芯應按有關取芯要求作業(yè)，確保巖芯獲得率和采取率，并為地質素描提供必要的條件。2.試驗主要依據(jù)及標準⑴《通用硅酸鹽水泥》（GB175——2007）；⑵《水利水電工程鉆孔壓水試驗規(guī)程》（SL31——2003）⑶《水工建筑物水泥灌漿施工技術規(guī)范》（SL62——2014）；⑷《水利水電工程施工質量評定規(guī)程》（SL176-2007）；3.帷幕灌漿試驗方案帷幕灌漿試驗的目的為了使華寧縣核桃沖水庫大壩灌漿工程帷幕灌漿設計和施工更符合實際情況，布置更合理，在初步擬定的設計基礎上，通過灌漿試驗，以試驗所得的成果作為基礎灌漿,設計施工的主要參考資料。灌漿試驗的任務⑴論證核桃沖水庫大壩灌漿工程帷幕灌漿在技術上的可行性，效果上可靠性。⑵推薦合理的施工程序，良好的施工工藝，合宜的灌漿材料和最優(yōu)的漿液配合比。⑶提供有關灌漿技術參數(shù)，如孔距﹑孔深﹑選定灌漿壓力，初步確定灌漿材料耗用量，提出灌漿設備意見及編制基礎灌漿設計和施工技術要求文件的依據(jù)。4.施工布置制漿系統(tǒng)(1)根據(jù)現(xiàn)場地形條件，擬在大壩下游空地布置集中制漿站。集中制漿系統(tǒng)分別布置有水泥平臺約100m2（可存放200t）、ZJ-800高速攪拌機1臺、JJS-2攪拌機1臺、3SNS漿泵1臺；在河床1790高程平臺以設JJS-2攪拌機2臺，3SNS漿泵2臺(2)制漿站用Φ50mm架管搭設，上鋪5cm厚的木板，四周圍彩條布，頂部蓋石棉瓦。（3）鉆孔、灌漿及排水施工通道采用各部位開挖施工時的通道。（4）在岸0-005位置布置10t卷揚機1臺，以保證鉆機在左壩坡安全上下。河床0+100（高程1790）位置布置10t卷揚機1臺，以保證鉆機在右壩坡安全上下。施工用風、水、電施工用風：采用電動移動式空壓機進行供風。施工用水：從河床靠上游挖集水坑抽引至各施工現(xiàn)場。施工用電：從配電箱低壓端接至工作面。排水、排污及時清理灌漿施工產(chǎn)生的廢水、廢漿液，保持工作面整潔。工作面設排污溝和集水坑（井）,淤積物用人工裝編織袋搬出，棄至1#渣場。在集中制漿站附近和施工現(xiàn)場分別設置臨時集水排污池，將工作面污水集中進行凈化處理后排放。施工通訊鉆孔、灌漿施工過程中通訊采用對講機或手機。5.帷幕灌漿試驗本工程帷幕灌漿試驗采用XY-150地質回轉鉆機分段鉆進成孔，灌漿設備采用3SNS灌漿泵，灌漿方式采用孔內循環(huán)自上而下分段灌漿的方法進行施灌。抬動變形觀測（1）抬動觀測孔孔徑為φ76mm，采用XY-150型地質鉆機配金剛石鉆頭鉆孔，在灌漿試驗區(qū)內布置1（2）在裂隙沖洗、壓水試驗及灌漿過程中，派專人進行抬動變形觀測并作記錄，抬動變形允許值按照200μm進行控制。當變形值接近變形允許值或變形值上升速度較快時，及時采取降低壓力措施。（3）抬動變形觀測過程中，嚴格防止碰撞，保證在正常工作狀態(tài)下進行觀測，確保測試精度。灌漿工作結束后，按帷幕灌漿要求進行抬動觀測孔的灌漿回填。鉆孔工藝流程現(xiàn)場作業(yè)準備→孔位測量放樣→鉆機安裝定位→開孔→埋設孔口管→鉆進→取芯沖洗→終孔驗收鉆灌施工順序5.3.1各類鉆孔施工控制順序為：抬動觀測孔、先導孔、帷幕灌漿Ⅰ序孔、Ⅱ序孔、Ⅲ5.3.2同一排相鄰的兩個序孔之間，鉆孔灌漿的間隔高差不得小于鉆孔5.4采用XY-150地質回轉鉆機分段鉆進成孔。5.4按《攔河壩帷幕灌漿布置圖》(HN-HTC-JS-SG-DB-23)設計圖紙施放孔位，并在實地注明各孔序號與孔號。放樣時應進行旁站監(jiān)理，以保證灌漿孔位的準確性?？孜黄畈坏么笥?0cm，實際孔位、孔深應有記錄。5.4帷幕灌漿孔開口孔徑為91mm，先導孔孔徑76mm,終孔孔徑不小于56mm,檢查孔孔徑76mm,其它一般灌漿孔孔徑亦為76mm。5.4⑴達到設計圖紙或通知、文件規(guī)定的底線高程。不小于設計孔深（5m）。⑵大壩樞紐終孔段連續(xù)2段基巖透水率q≦5Lu，否則應自動分段加深鉆灌至同時滿足上述兩標準為止。⑶終孔段遇性狀較差，或其它地質構造時，應加深鉆孔至穿過該地質構造5m以上。5.4原設計為：宜采用“3、2、3”或“2、3、2”，本工程采用“2、3、2”，第四段及以下各段一般為5m。5.4⑴孔斜值應控制在允許范圍內。垂直孔或頂角小于5°的鉆孔，其孔底偏差不得大于表5-1的規(guī)定。頂角大于5°的斜孔，其方位角偏差不得大于5°，孔底偏差不得大于表7-1的規(guī)定控制。為保證孔向正確，應埋設孔口管，孔口管的方向必須符合設計要求。⑵鉆孔過程中應每10m進行一次孔斜測量，尤其應控制上部20m范圍內的鉆孔偏差。當發(fā)現(xiàn)孔斜偏差值超過表5-1的規(guī)定時，應及時采取糾偏等補救措施進行處理。處理無效時，應及時報告監(jiān)理及設計提出處理措施。鉆孔孔斜測量成果應反映在鉆孔綜合成果表中。表5-1鉆孔孔底最大允許偏差值孔深（m）2030405060大于60允許偏差值（m）0.5不大于孔距5.4有取芯要求的鉆孔必須采取巖芯。巖芯應統(tǒng)一編號，及時填寫巖芯牌并裝箱，妥善保存。對巖芯要求進行描述，并繪制鉆孔柱狀圖。特殊地段的巖芯需攝影存檔，對有水泥結石的檢查孔和有特殊要求的巖芯應長期保留，竣工驗收后移交業(yè)主。此外：先導孔每段灌漿前和檢查孔每段壓水前采用孔內電視輔助手段進行巖層查看。5.4鉆孔穿過松軟巖層或遇有塌孔掉塊時，應先進行灌漿處理，然后再繼續(xù)鉆進；如果發(fā)現(xiàn)集中漏水，應立即停鉆，查明漏水部位、原因，處理后再進行鉆進。5.4鉆孔過程中，當遇到孔內涌水、孔段漏水、卡鉆、鉆進突然加快、巖性變化等情況時，應做好詳細記錄，并及時向監(jiān)理工程師報告商榷處理意見。監(jiān)理工程師對終孔檢查驗收時，鉆孔指標必須滿足設計要求，有完整的鉆孔原始記錄。對于取芯鉆孔（先導孔、檢查孔），應及時完成巖芯的編寫和其他相關資料，在必要時出示保存完整的巖芯影像資料。5.4鉆孔結束后，應及時將孔沖洗干凈，并做好孔口保護直至灌漿完成。鉆孔沖洗質量控制5.5.1灌漿前應對孔進行沖洗5.5.2鉆孔沖洗的方法為：每段鉆孔結束后，應立即用水將孔內巖粉、石屑等物沖出，直至回水澄清10min后結束，鉆孔沖洗后孔底殘留物厚不得大于5.5⑴水壓：一般采用80%的灌漿壓力，但若該值大于1MPa時，采用1MPa。5.5.4⑴裂隙沖洗要求至回水澄清后10min為止，且總的沖洗時間要求單孔不少于30min，串通孔不少于2h。⑵對斷裂構造、巖脈、裂隙發(fā)育等地質缺陷部位，裂隙沖洗回水難以澄清，沖洗時間達2h以上的可結束沖洗。5.5⑴當臨近的灌漿孔正在灌漿或灌漿結束不足2h時，不得進行裂隙沖洗。⑵巖溶、斷層、大型破碎帶、軟弱夾層等地質條件復雜地區(qū)，一級設計有專門要求的地段的裂隙沖洗，應按設計要求進行或通過現(xiàn)場試驗確定。對遇水后性能易惡化的地層，可不進行裂隙沖洗和簡易壓水，也宜少做或不做壓水試驗。壓水試驗先導孔自上而下分段進行壓水試驗。5.65.65.6.3壓水試驗壓力（壓力表控制壓力）按表5-表5-2帷幕灌漿壓水試驗采用壓力單位：MPa鉆孔類別第1、2、3、4段第5段及以下各段灌前壓水試驗壩高大于30m部位的帷幕灌漿孔該段灌漿壓力的80%且≦灌后檢查孔壓水試驗壩高大于70m部位的帷幕灌漿孔該段灌漿壓力的80%且≦壓水試驗采用壓力可通過與現(xiàn)場監(jiān)理工程師、業(yè)主及設計協(xié)商批準后方能實施。5.6⑴單點法及五點法壓水試驗。在穩(wěn)定壓力下，5min測讀一次壓入流量，連續(xù)四次讀數(shù)中最大值與最小值之差小于最終值的10%，或最大值與最小值之差小于1L/min時，即可結束，取最終值作為計算透水率q值的計算值。⑵簡易壓水試驗。在穩(wěn)定壓力下，壓水20min,每5min測讀一次壓入流量，取最終值作為計算巖體透水率q值的計算值。5.6根據(jù)地形、地質條件，宜選擇有代表性的先導孔進行灌前穩(wěn)定地下水位觀測，作為計算壓力起算零線的依據(jù)。地下水位觀測穩(wěn)定標準：每5min測讀一次地下水位，當水位升降速度連續(xù)兩次均小于5cm/min時，可認為穩(wěn)定，以最后觀測值作為地下水位值。灌漿施工⑴灌漿過程中，灌漿壓力或注入量突然改變較大時，應立即查明原因，采取措施處理。⑵灌漿過程中，當發(fā)現(xiàn)回漿失水變濃（回濃一個比級）時，應換用相同水灰比的新漿進行灌注，若效果不明顯，延續(xù)灌注30min,但總的灌漿時間不少于120min可停止灌注。⑶灌漿過程中，如發(fā)現(xiàn)冒漿、漏漿時，根據(jù)具體情況可采取嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌注等方法處理。根據(jù)各段壓水透水率值決定該孔段的開灌水灰比，我方試驗段灌漿擬采取以下進行灌漿：表5-5透水率與開灌水灰比關系表透水率（Lu）≥5025~5010~25﹤10開灌水灰比:11:12:13:1若灌漿時出現(xiàn)冒漿、漏漿時，根據(jù)現(xiàn)場情況采用嵌縫（用棉紗加水玻璃）、表面封堵（水玻璃、速凝劑和干灰進行攪拌）、低壓、濃漿、限流（為了防止抬動及漿液的浪費我方建議限流在中等注入率30L/min左右）、間歇、待凝等方法進行處理。如采取相關措施后外漏明顯減小，灌漿壓力繼續(xù)上升，且上升明顯，按設計要求灌漿結束。若灌漿外漏較大且采取相關措施后外漏量仍無明顯減小時，灌漿量達到后（外漏點返濃漿）進行待凝處理，待凝時間為8h-12h，（漿液試驗數(shù)據(jù)：:1的漿液凝固時間為4小時25分）。灌漿過程中出現(xiàn)串漿時，需將串漿孔阻塞，待灌漿孔灌漿結束后在進行掃孔、沖洗，然后繼續(xù)鉆進灌漿。若注入率不大，且串漿孔具備灌漿條件，可一泵一孔同時灌漿。灌漿過程中出現(xiàn)孔內吸漿量大但無外漏時，我方建議:首先根據(jù)灌前