帷幕灌漿試驗方案

【施工組織設(shè)計】大壩帷幕灌漿試驗方案江西省源河工程有限公司華寧縣核桃沖水庫一標(biāo)段施工項目部大壩帷幕灌漿試驗方案 PAGE5頁共10頁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(nèi)。壩址坐標(biāo)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317.98萬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275.6萬m3，興利庫容206.6萬m3。壩高65.6m，工程規(guī)模為?。ㄒ唬┬?，工程等別為Ⅳ等。根據(jù)實際調(diào)查分析，確定核桃沖水庫的工程開發(fā)的主要任務(wù)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289.8萬m3。其中下游農(nóng)業(yè)灌溉供水254.7萬m3，灌溉面積1.54萬畝，農(nóng)村人畜飲水35.1萬m3，可解決人口0.52萬人及牲蓄1.22萬頭的飲水問題。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(dǎo)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(shè)計，次要建筑物按5級建筑物設(shè)計。取水口主要建筑物取水壩按4級建筑物設(shè)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(shè)計，次要建筑物按5級設(shè)計。本工程建設(shè)內(nèi)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+060.12，長60.12m，壩體段0+000～0+236，長236m；右岸延長0+236～0+283，長47.0m，合計灌漿軸線長343.12m。帷幕灌漿單排孔布置，孔距1.5m,分I、Ⅱ、Ⅲ序施工。1.1地質(zhì)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(chǔ)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(zhì)灰?guī)r互層。D13：紫經(jīng)紅色中層泥質(zhì)粉砂巖夾泥灰?guī)r。D12：灰白色中層砂質(zhì)灰?guī)r，砂巖。斷層物質(zhì)：以斷層角礫為主。1.1.2地質(zhì)構(gòu)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(zhì)灰?guī)r、砂巖（D21）。兩翼地層為紫紅色中層泥質(zhì)粉砂巖夾泥灰?guī)r（D31）和灰黃色中層泥灰?guī)r、白云質(zhì)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(zhì)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(jié)構(gòu)面主要以層面發(fā)育為主，受構(gòu)造及風(fēng)化等因素的影響壩殼范圍強(qiáng)風(fēng)化巖體呈碎裂～碎裂鑲嵌結(jié)構(gòu)，斷層高程順延至壩軸1810.0左右。1.1.3水文地質(zhì)5.4.2鉆孔平面位置按《攔河壩帷幕灌漿布置圖》(HN-HTC-JS-SG-DB-23)設(shè)計圖紙施放孔位，并在實地注明各孔序號與孔號。放樣時應(yīng)進(jìn)行旁站監(jiān)理，以保證灌漿孔位的準(zhǔn)確性?？孜黄畈坏么笥?0cm，實際孔位、孔深應(yīng)有記錄。5.4帷幕灌漿孔開口孔徑為91mm，先導(dǎo)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(dá)到設(shè)計圖紙或通知、文件規(guī)定的底線高程。不小于設(shè)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(yīng)自動分段加深鉆灌至同時滿足上述兩標(biāo)準(zhǔn)為止。⑶終孔段遇性狀較差，或其它地質(zhì)構(gòu)造時，應(yīng)加深鉆孔至穿過該地質(zhì)構(gòu)造5m以上。5.4原設(shè)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(yīng)控制在允許范圍內(nèi)。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(yīng)埋設(shè)孔口管，孔口管的方向必須符合設(shè)計要求。⑵鉆孔過程中應(yīng)每10m進(jìn)行一次孔斜測量，尤其應(yīng)控制上部20m范圍內(nèi)的鉆孔偏差。當(dāng)發(fā)現(xiàn)孔斜偏差值超過表5-1的規(guī)定時，應(yīng)及時采取糾偏等補(bǔ)救措施進(jìn)行處理。處理無效時，應(yīng)及時報告監(jiān)理及設(shè)計提出處理措施。鉆孔孔斜測量成果應(yīng)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）0.250.50.81.151.5不大于孔距5.4有取芯要求的鉆孔必須采取巖芯。巖芯應(yīng)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(jìn)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(jié)石的檢查孔和有特殊要求的巖芯應(yīng)長期保留，竣工驗收后移交業(yè)主。此外：先導(dǎo)孔每段灌漿前和檢查孔每段壓水前采用孔內(nèi)電視輔助手段進(jìn)行巖層查看。5.4鉆孔穿過松軟巖層或遇有塌孔掉塊時，應(yīng)先進(jìn)行灌漿處理，然后再繼續(xù)鉆進(jìn)；如果發(fā)現(xiàn)集中漏水，應(yīng)立即停鉆，查明漏水部位、原因，處理后再進(jìn)行鉆進(jìn)。5.4鉆孔過程中，當(dāng)遇到孔內(nèi)涌水、孔段漏水、卡鉆、鉆進(jìn)突然加快、巖性變化等情況時，應(yīng)做好詳細(xì)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(biāo)必須滿足設(shè)計要求，有完整的鉆孔原始記錄。對于取芯鉆孔（先導(dǎo)孔、檢查孔），應(yīng)及時完成巖芯的編寫和其他相關(guān)資料，在必要時出示保存完整的巖芯影像資料。5.4鉆孔結(jié)束后，應(yīng)及時將孔沖洗干凈，并做好孔口保護(hù)直至灌漿完成。5.5鉆孔沖洗質(zhì)量控制5.5.1灌漿前應(yīng)對孔進(jìn)行沖洗5.5.2鉆孔沖洗的方法為：每段鉆孔結(jié)束后，應(yīng)立即用水將孔內(nèi)巖粉、石屑等物沖出，直至回水澄清10min后結(jié)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。5.5⑴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(gòu)造、巖脈、裂隙發(fā)育等地質(zhì)缺陷部位，裂隙沖洗回水難以澄清，沖洗時間達(dá)2h以上的可結(jié)束沖洗。5.5⑴當(dāng)臨近的灌漿孔正在灌漿或灌漿結(jié)束不足2h時，不得進(jìn)行裂隙沖洗。⑵巖溶、斷層、大型破碎帶、軟弱夾層等地質(zhì)條件復(fù)雜地區(qū)，一級設(shè)計有專門要求的地段的裂隙沖洗，應(yīng)按設(shè)計要求進(jìn)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(jìn)行裂隙沖洗和簡易壓水，也宜少做或不做壓水試驗。5.6壓水試驗先導(dǎo)孔自上而下分段進(jìn)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≦1.01.0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≦1.01.0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(shè)計協(xié)商批準(zhǔn)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(jié)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(zhì)條件，宜選擇有代表性的先導(dǎo)孔進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)：每5min測讀一次地下水位，當(dāng)水位升降速度連續(xù)兩次均小于5cm/min時，可認(rèn)為穩(wěn)定，以最后觀測值作為地下水位值。5.7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(yīng)立即查明原因，采取措施處理。⑵灌漿過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)回漿失水變濃（回濃一個比級）時，應(yīng)換用相同水灰比的新漿進(jìn)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(jìn)行灌漿：表5-5透水率與開灌水灰比關(guān)系表透水率（Lu）≥5025~5010~25﹤10開灌水灰比0.5:11:12:13:1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(jìn)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(jìn)行處理。如采取相關(guān)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(shè)計要求灌漿結(jié)束。若灌漿外漏較大且采取相關(guān)措施后外漏量仍無明顯減小時，灌漿量達(dá)到3.0T后（外漏點返濃漿）進(jìn)行待凝處理，待凝時間為8h-12h，（漿液試驗數(shù)據(jù)：0.5:1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(jié)束后在進(jìn)行掃孔、沖洗，然后繼續(xù)鉆進(jìn)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(nèi)吸漿量大但無外漏時，我方建議:首先根據(jù)灌前壓水的透水率采用適合的開灌水灰比，在灌漿過程中采取低壓、濃漿、限流、間歇、加濃漿液（0.5：1濃漿中加入干灰）,措施進(jìn)行處理，如采取了各種相關(guān)措施后：壓力上升，流量下降則繼續(xù)灌注直至達(dá)到設(shè)計結(jié)束要求；如壓力及流量無明顯變化，在灌漿量達(dá)到3.0T后采取待凝措施，待凝時間18h-24h；也可根據(jù)現(xiàn)場情況確定。復(fù)灌時，采取不進(jìn)行壓水試驗，只進(jìn)行洗孔作業(yè)，以免將孔內(nèi)裂隙再次擊穿。一般采用濃漿開灌，再次出現(xiàn)吸漿量大無壓力無回漿等情況，主要采取濃漿及摻外加劑進(jìn)行灌注。若仍無法達(dá)到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)則灌注3.0T后待凝，待凝時間為24h?？卓谟杏克墓酀{孔段，灌漿前測記涌水壓力及流量，灌漿結(jié)束壓力應(yīng)加上涌水壓力。灌漿結(jié)束后采取閉漿措施。灌漿量大無法結(jié)束的采取灌注濃漿、速凝漿液等措施，在灌漿量達(dá)到3.0T后進(jìn)行待凝處理。灌漿復(fù)灌時，以該段前一次灌漿的最大壓力50%開灌，逐級升壓，若需調(diào)整待凝水泥量，現(xiàn)場四方共同商議確認(rèn)。6.施