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文檔簡介

1、蘭陵縣惠民莊水庫工程2標(biāo)段壩基帷幕灌漿生產(chǎn)性試驗(yàn)方案蘭陵縣水利建筑安裝公司惠民莊水庫工程項(xiàng)目經(jīng)理部2019年2月1日蘭陵縣惠民莊水庫工程2標(biāo)段壩基帷幕灌漿生產(chǎn)性試驗(yàn)方案編制:審核:批準(zhǔn):蘭陵縣水利建筑安裝公司惠民莊水庫工程項(xiàng)目經(jīng)理部2019年2月1日蘭陵縣惠民莊水庫工程2標(biāo)段帷幕灌漿生產(chǎn)性試驗(yàn)方案第一章灌漿試驗(yàn)概況本工程主壩及延伸段帷幕灌漿,采用靜壓灌漿方式。1、地層巖性庫區(qū)出露基巖主要古生界寒武奧陶系地層他們組成庫區(qū)周圍的丘陵地貌;第四系松散層一般沿河谷呈帶狀分布在河床兩側(cè)。壩基處表層巖石較破碎,巖溶較發(fā)育,透水性較大,局部見無充填溶洞,特別在接近壩基處的巖溶,滲徑較短,存在滲透穩(wěn)定問題。該

2、區(qū)巖溶發(fā)育自上而下分為三個(gè)帶:第一裂隙巖溶發(fā)育帶,埋深在35-40米,巖溶形態(tài)主要為裂隙、溶洞等;第二裂隙巖溶發(fā)育帶,埋深在65-68米,巖溶形態(tài)主要有裂隙、溶洞、蜂窩狀溶洞等;第三裂隙巖溶發(fā)育帶,埋深在90-95米。巖溶形態(tài)主要為溶隙、蜂窩狀溶洞等。2、地質(zhì)構(gòu)造庫區(qū)地質(zhì)構(gòu)造主要為惠民莊斷裂。位于工程區(qū)附近,最近距離3千米,有礦坑斷裂和惠民莊斷裂等組成,二者并列展布,走向近南北,傾向西,傾角60度,斷裂長度17千米以上,寬20-50米。斷裂帶內(nèi)發(fā)育強(qiáng)烈擠壓形跡,沿?cái)嗔殉涮钶x綠巖,黃斑巖和閃長玢巖。兩斷裂在北部歸并,被牛田閃長玢巖充填掩蓋,時(shí)代為中生代印支期至燕山期。在灌漿工程正式施工之前進(jìn)行帷

3、幕灌漿試驗(yàn)。通過試驗(yàn),進(jìn)一步驗(yàn)證大壩壩基的可灌性,了解通過灌漿能否起到截滲的效果,同時(shí)驗(yàn)證設(shè)計(jì)孔位布置方式的合理性,提供灌漿施工所需的漿液濃度、配比方式、灌漿壓力。根據(jù)有關(guān)技術(shù)規(guī)程和設(shè)計(jì)要求,結(jié)合以前的施工經(jīng)驗(yàn),擬定本灌漿試驗(yàn)方案,以指導(dǎo)本次灌漿試驗(yàn)的順利開展。第二章帷幕灌漿試驗(yàn)一、試驗(yàn)程序及方法1、試驗(yàn)位置及孔位的選定帷幕灌漿試驗(yàn)段宜選地質(zhì)情況具有代表性的壩段。通過對(duì)地質(zhì)資料的分析及規(guī)范規(guī)定,本工程選取四處試驗(yàn)段分別位于主壩上游排K0+198至K0+204、下游排K0+410.75至K0+416.75、延伸段K0+102至K0+108、延伸段K0+504至K0+510,涉及20個(gè)鉆孔。試驗(yàn)結(jié)

4、束后,根據(jù)各段試驗(yàn)參數(shù),在壩上全面施工。2、施工順序施工放樣一鉆機(jī)就位一鉆孔一鉆孔沖洗一壓水試驗(yàn)一灌漿一封孔。(1) 施工放樣施工放樣采用GPS定出灌漿軸線,鋼尺量距,按設(shè)計(jì)在相應(yīng)位置做出相應(yīng)的孔位標(biāo)記,并做好孔位編號(hào)。(2) 鉆機(jī)就位鉆機(jī)采用150型地質(zhì)鉆機(jī),鉆機(jī)移至鉆孔位置,人工調(diào)整水平度,利用水平尺在各個(gè)方位測(cè)量,保證鉆機(jī)底座水平、鉆桿垂直;其次檢查孔位,就位后的鉆機(jī),其吊點(diǎn)中心、鉆桿中心、孔位中心必須在同一垂線上。(3) 鉆孔在鉆機(jī)就位調(diào)平完畢,各項(xiàng)配套工作就緒后,進(jìn)行鉆孔。開孔鉆頭直徑e89mm,正常鉆進(jìn)鉆頭直徑975mm(配套巖芯管),開孔鉆具長度30cm,正常鉆進(jìn)鉆具長度3.00

5、m,鉆進(jìn)過程中要適當(dāng)加壓,上部鉆進(jìn)少加壓,有一定深度后再逐漸加壓,鉆進(jìn)過程中用長水平尺經(jīng)常檢查鉆桿的垂直度、鉆機(jī)底座的水平度,并及時(shí)糾偏,鉆孔完成后用測(cè)斜儀檢查斜度。在鉆進(jìn)過程中,對(duì)鉆孔沖洗回水、鉆機(jī)壓力、芯樣特性及長度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和記錄,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理并做好記錄。每鉆進(jìn)510米,利用XJL42羅盤測(cè)斜儀測(cè)量孔斜度,根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行調(diào)整處理。鉆孔所取巖芯編號(hào)存放,并對(duì)巖芯進(jìn)行描述,做好記錄。(4) 鉆孔沖洗壓水試驗(yàn)壓水試驗(yàn)前對(duì)鉆孔進(jìn)行沖洗,利用灌漿泵進(jìn)行脈動(dòng)沖洗,壓力控制在本段灌漿設(shè)計(jì)壓力的80%之內(nèi),當(dāng)孔內(nèi)回水清凈,繼續(xù)沖洗1020分鐘,但一#一總沖洗時(shí)間不少于30分鐘。對(duì)回水達(dá)不到澄清要求的

6、孔段,要繼續(xù)沖洗,孔內(nèi)殘存的沉積物厚度不超過20cm。對(duì)于鉆孔中發(fā)現(xiàn)復(fù)雜地層時(shí),是否進(jìn)行沖洗及如何沖洗,及時(shí)報(bào)告監(jiān)理工程師,確定沖洗方案。沖孔完畢后對(duì)該孔段進(jìn)行壓水試驗(yàn),簡易壓水試驗(yàn)結(jié)合孔段沖洗進(jìn)行,壓水試驗(yàn)方法采用單點(diǎn)法。壓水試驗(yàn)壓力為80%灌漿壓力,若大于IMPa時(shí),采用IMPa。壓入流量穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn):在穩(wěn)定的壓力下,每510min測(cè)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(shí),本階段試驗(yàn)即可結(jié)束,取最終值作為計(jì)算值。單點(diǎn)法壓水試驗(yàn)成果按公式q=Q/pL計(jì)算。式中:q-試段透水率,Lu:L/minmm;Q-壓入流重,L/min;p-

7、作用于試段內(nèi)的全壓力,MPa;L-試段長度,m。(5) 灌漿1) 灌漿壓力的初步確定灌漿壓力按經(jīng)驗(yàn)公式p=p+mD計(jì)算,再通過灌漿試驗(yàn)確定。式中:p-灌漿壓力,MPa;P-巖基表層段的允許灌漿壓力,MPa;Om-表層段以下每深入巖基1m可增加的壓力值,MPa;D-灌漿段以上巖層的厚度,m。其中0.1MPa=kgf/cm2根據(jù)巖性情況,取m=0.25Kgf/cm2m.po=0.5kgf/cm2灌段為5.0010.00m時(shí),p=Po+mD=0.5+0.25X5=1.25kgf/cm2=0.125MPa取灌漿壓力p=0.2MPa;灌段為10.0015.00m時(shí),p=Po+mD=0.5+0.25X10

8、=3kgf/cm2=0.3MPa取灌漿壓力p=0.3MPa;灌段為15.0020.00m時(shí),p=Po+mD=0.5+0.25X15=4.25kgf/cm2=0.425MPa取灌漿壓力p=0.4MPa;灌段為20.00m以下時(shí),p=Po+mD=0.5+0.25X20=5.5kgf/cm2=0.55MPa灌漿壓力p=0.5MPa。壩基為石灰?guī)r,防止壓力破壞,暫定起始?jí)毫Γㄈ珘毫Γ?.5MPa,現(xiàn)場可調(diào)壓力范圍控制在0.30.7MPa。2)灌漿材料灌漿水泥:采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥。水泥細(xì)度要求通過80“m方篩孔,其篩余量不大于5%。3)灌漿方法自下而上,分段灌漿。第一段灌漿,灌漿橡膠球封于套管

9、與基巖接觸部位,其余灌段橡膠球封于已灌灌段以上0.5米,已防漏灌。一般情況下,灌漿結(jié)束后可不待凝,但在斷層、破碎帶等地質(zhì)條件復(fù)雜地段則宜待凝,待凝時(shí)間根據(jù)地質(zhì)條件和工程要求確定。灌漿長度:5米。灌漿漿液采用純水泥漿液,配比根據(jù)試驗(yàn)或監(jiān)理人批準(zhǔn)的水灰比施灌,漿液按水灰比擬分為六級(jí),5:1、3:1、2:1、1:1、0.7:1、0.5:1,由稀到稠逐級(jí)變換。為保證漿液濃度符合設(shè)計(jì)要求,配料過程設(shè)專人計(jì)量,誤差控制不超過5%。水泥漿液利用雙桶攪拌機(jī)制備,攪拌時(shí)間不低于3分鐘。漿液濃度變換根據(jù)以下原則進(jìn)行:當(dāng)灌漿壓力保持不變,注入率持續(xù)減少時(shí),或當(dāng)注入率保持不變而灌漿壓力持續(xù)升高時(shí),不得改變水灰比;當(dāng)某

10、一比級(jí)漿液注入量已達(dá)300L以上,或灌注時(shí)間已達(dá)30分鐘,而灌漿壓力和注入率均無顯著改變時(shí),應(yīng)換濃一級(jí)水灰比漿液灌注;當(dāng)注入率大于30L/min時(shí),根據(jù)施工具體情況,可越級(jí)變濃。為保證各灌段質(zhì)量,對(duì)灌漿壓力進(jìn)行嚴(yán)格控制。壓力表選用優(yōu)質(zhì)、滿足設(shè)計(jì)壓力標(biāo)準(zhǔn)并經(jīng)計(jì)量單位檢測(cè)合格的產(chǎn)品,分別安裝于灌漿泵和灌漿孔口。壓力控制利用設(shè)在回漿管上的閘閥,根據(jù)需要調(diào)整開啟度,保持壓力穩(wěn)定。要求壓力表的指針擺動(dòng)范圍小于關(guān)鍵壓力的20%,讀數(shù)時(shí)讀取壓力表指針擺動(dòng)范圍的中值。在正常情況下,自始至終按設(shè)計(jì)要求壓力灌漿,直至按標(biāo)準(zhǔn)結(jié)束。為保證灌漿安全,在灌漿管回路上安裝可調(diào)式壓力閥,待壓力升高至限定壓力時(shí)自動(dòng)打開閥門,并

11、保持安全壓力繼續(xù)灌漿。(4) 灌漿結(jié)束的標(biāo)志,規(guī)范規(guī)定:1. 當(dāng)灌漿段在最大設(shè)計(jì)壓力下,注入率不大于0.4L/min時(shí),繼續(xù)灌注30min,灌漿可以結(jié)束。2. 當(dāng)長期達(dá)不到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)時(shí),應(yīng)報(bào)請(qǐng)監(jiān)理人共同研究處理措施。(5) 特殊情況處理1. 灌漿過程中,發(fā)現(xiàn)冒漿、漏漿,應(yīng)根據(jù)具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、限量、間歇、待凝、復(fù)灌等方法進(jìn)行處理。2. 帷幕灌漿過程中發(fā)生串漿時(shí),如串漿孔具備灌漿條件,可以同時(shí)進(jìn)行灌漿,應(yīng)一泵灌一孔。否則應(yīng)將串漿孔用塞塞住,待灌漿孔灌漿結(jié)束后,串漿孔再行掃孔、沖洗,而后繼續(xù)鉆進(jìn)和灌漿。3. 灌漿工作必須持續(xù),如因故中斷,可按照下述原則進(jìn)行處理:(1) .

12、應(yīng)盡早恢復(fù)灌漿,否則應(yīng)立即沖洗鉆孔,而后恢復(fù)灌漿。若無法沖洗或沖洗無效,則應(yīng)進(jìn)行掃孔,而后恢復(fù)灌漿。(2) .恢復(fù)灌漿時(shí),應(yīng)使用開灌比級(jí)的水泥漿進(jìn)行灌注。如注入率與中斷前的相近,則可改用中斷前比級(jí)的水泥漿液繼續(xù)灌注;如注入率較中斷前的減少較多,則漿液應(yīng)逐級(jí)加濃繼續(xù)灌注。(3) 恢復(fù)灌漿后,如注入率較中斷前的減少很多,且在短時(shí)間內(nèi)停止吸漿,應(yīng)采取補(bǔ)救措施,如加大鄰孔鄰段灌漿壓力,直至補(bǔ)孔。4. 孔口有涌水的灌漿孔段,在灌漿前應(yīng)測(cè)記涌水壓力和涌水量,根據(jù)涌水情況,可選用如下措施綜合處理:(1) 、自上而下分段灌漿。(2) 、縮短灌漿段長。(3) 、提咼灌漿壓力。5. 灌漿段注入量大,灌漿難以結(jié)束時(shí)

13、,選用合理措施處理:低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿甚至充填級(jí)配料,該段經(jīng)處理后仍應(yīng)掃孔,重新依照技術(shù)要求進(jìn)行灌漿,直至結(jié)束。6. 灌漿過程中如回漿變濃,宜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,即可停止灌注。7. 在巖溶地區(qū)的溶洞灌漿,應(yīng)先查明溶洞的充填類型和規(guī)模,而后采取相應(yīng)的措施處理。(1) .溶洞內(nèi)無充填物時(shí),根據(jù)溶洞的大小,可采用投入碎石等級(jí)配料再灌注水泥砂漿、灌注混合漿液等措施。待凝后,掃孔,再灌水泥漿。(2) .溶洞內(nèi)有充填物時(shí),根據(jù)充填物類型、性能以及充填程度,可采用咼壓灌漿等措施。灌漿注入量大,不能按基巖灌漿規(guī)范終孔時(shí),可參照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行限量、限壓灌漿

14、。8. 級(jí)配料灌漿(1) .級(jí)配料灌漿是先通過鉆孔充填礫、砂、卵石級(jí)配料,堵塞漏水通道,減小水流速度,形成反濾條件,然后再進(jìn)行水泥灌漿形成防滲凝結(jié)體,封堵滲漏通道。(2) .巖溶發(fā)育帶充填級(jí)配料灌漿除遵守水泥灌漿規(guī)范的有關(guān)規(guī)定和要求外,在鉆孔、充填、灌注等方面尚有其特殊的要求,先按一般灌漿要求采用自上而下分段鉆孔孔口封閉灌漿法,每段鉆孔完成后,即將鉆具卸下,灌注時(shí)先按規(guī)定漿液由稀到稠,逐級(jí)定量灌注。當(dāng)漿液稠度達(dá)到水灰比1:1仍不能使壓力升高、耗漿量減少時(shí),則可開始逐步向漿液中摻加砂料。當(dāng)灌注量超過200500L,仍未起壓時(shí),則可視為有集中漏水通道,停止正常灌注,將鉆桿全部拔出孔外,按充填級(jí)配料

15、工藝要求進(jìn)行灌漿。若有的孔段發(fā)現(xiàn)確實(shí)存在強(qiáng)漏水通道時(shí),則不變按上述正常灌注工藝要求,可直接實(shí)施充填級(jí)配料工藝。(3) .在充填過程中,應(yīng)根據(jù)注水量及水位變化,隨時(shí)調(diào)整充填速度,更改級(jí)配,直至認(rèn)為溶洞內(nèi)不再進(jìn)料為止。細(xì)一級(jí)級(jí)配料在不產(chǎn)生過多流失情9況下,盡量多充填。(4) .充填結(jié)束后,隨即可按帷幕灌漿要求,進(jìn)行水泥灌漿。灌漿由稀到稠,必要時(shí)可在漿液內(nèi)摻砂逐級(jí)灌注,直至達(dá)到帷幕灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn),然后再鉆灌下一段或結(jié)束該孔灌注。6)圭寸孔灌漿結(jié)束即經(jīng)行封孔,封孔采用機(jī)械壓漿封孔法,將注漿管下到鉆孔底部,用灌漿(砂漿)泵向鉆孔內(nèi)泵送水泥砂漿,直至孔口冒出砂漿為止,在泵送砂漿過程中,隨砂漿在孔內(nèi)上升,可將注漿管徐徐上提,但應(yīng)保證管口保持在漿面以下。(1) 施工機(jī)械各試驗(yàn)段均配備以下機(jī)械:150型地質(zhì)鉆機(jī)6臺(tái)、BW-200灌漿泵3臺(tái)、180型灰漿攪拌機(jī)3臺(tái)。(2) 施工人員各試驗(yàn)段配備人員:鉆機(jī)灌漿人員20人、值班技術(shù)員6人、維修工1人、制漿工人6人、輔助工人5人。4、灌漿試驗(yàn)成果確定灌漿試驗(yàn)成果的確定以對(duì)灌漿試驗(yàn)資料的分析主,綜合確定。5、試驗(yàn)資料整理(1) 原始記錄在施工過程中,對(duì)各主要工序的施工方法和過程認(rèn)真記錄。原始記錄包括以下幾種:a. 鉆孔記錄b. 沖洗記錄c. 壓水試驗(yàn)記錄d. 灌漿記錄e. 水泥鑒定試驗(yàn)記錄或出廠合格證(2) 成果資料a. 灌漿成果表:每孔1張

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