帷幕灌浆工程实验大纲、技术方案、试验报告
xxxxxxxxxxxxxxxx 工程帷幕灌浆试验大纲帷幕灌浆试验大纲（合同编号：xxxxxxxxxxxxxxx）批准：审核：编写：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 项目经理部二一四年三月目 录1 工程概况与工程地工程概况与工程地质质概况概况11.1 工程概况11.2 工程地质概况12 试验试验概述概述12.1 试验目的12.2 试验依据12.3 试验区平面布置23 主要施工方法主要施工方法33.1 施工程序33.2 钻孔灌浆施工34 质质量量检查检查95 主要主要资资源配置源配置106 质质量保量保证证126.1 质量管理措施126.2 原材料质量控制126.3 现场质量控制127 安全、文明施工及安全、文明施工及环环境保境保护护措施措施.137.1 安全保证措施137.2 文明施工措施137.3 环境保护措施13xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 帷幕灌浆工程试验大纲xxxxxxxxxxxxxxxxxx 项目经理部11 工程概况与工程地工程概况与工程地质质概况概况1.1 工程概况工程概况万家寨水利枢纽位于黄河北干流上段托克托至龙口峡谷河段内，是黄河中游梯级开发的第一级。坝址左岸为山西省偏关县，右岸为内蒙古自治区准格尔旗。坝址控制流域面积 39.5 万 km2，多年平均入库径流量 248 亿 m3（河口镇 19521986年实测年径流系列），设计多年平均径流量 192 亿 m3（19191979 年设计入库系列）。设计多年平均入库沙量 1.49 亿 t，多年平均含沙量 6.6kg/m3。水库总库容 8.96 亿 m3，调节库容4.45 亿 m3。拦河坝混凝土重力坝的最大坝高 105m，水库最高蓄水位 980.00m，正常蓄水位977.00m。水库采用“蓄清排浑”运用方式，排沙期运用水位 952.00957.00m。本项目防渗帷幕布置范围为坝段，以及坝段左岸山体，全长 146m，共布孔 934104个，总进尺帷幕钻孔 34m 左右，伸入岩石 25m，孔内灌注水泥浆，砂浆封孔。1.2 工程地工程地质质概况概况黄河在坝址区自北向南流，河谷呈“U”型，谷宽 430 余米，岸壁高 110 余米。河床高程为 897m，大坝建基高程 890894m，厂房建基高程 876m 左右。两岸边坡开挖至弱风化下部。河床地层主要由寒武系中统张夏组中厚、薄层灰岩、鲕状灰岩、薄层泥灰岩及页岩组成。地层产状平缓，走向 NE3060°，倾向 NW，倾角 23°，发育有规模不等的层间褶皱、穹隆、裂隙及层间剪切带。河床坝基有上、下两层承压水含水层，即寒武系中统张夏组第三层和第一层，下含水层埋藏深度在基岩面以下 65m，不直接与坝体相联系。与工程关系最为密切的是上含水层，即张夏组第三层。该层岩体厚度为 37m，顶板埋深（指河床基岩内深度）25.454.7m（自左向右），其上部隔水层为张夏组第四层，厚十余米，再其上为张夏组第五层。蓄水前，承压水头略高于河水位，且与黄河水位呈同步关系。蓄水后，上含水层承压水头也随之增大，对其上覆岩体和坝基产生较大的附加扬压力作用。xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 帷幕灌浆工程试验大纲xxxxxxxxxxxxxxxxxx 项目经理部22 试验试验概述概述2.1 试验试验目的目的寻求适合本工程地质条件的灌浆工艺、灌浆材料和浆液配比。确定合适的灌浆压力、段长、孔间排距及结束标准等技术参数。寻求灌浆压力与注入率较为合适的对应控制关系。初步探求大坝帷幕灌浆过程中的特殊情况处理方法。确定合适的钻孔及孔口管的长度。2.2 试验试验依据依据水工建筑物水泥灌浆施工技术规范（DL/T5148-2001）。招标文件第三卷 技术标准和要求（合同和技术条款）。4#10#坝段护坦下游新加帷幕布置设计图 图号：802XH1-G-17。其它相关技术要求。2.3 试验试验区平面布置区平面布置2.3.1 试验试验区布置区布置为了寻求适合于本工程地质条件的灌浆工艺、灌浆材料和岩帷幕灌浆孔的相关施工参数，确定先进行灌浆试验。根据本工程帷幕区分布，共布置 4 试验区（相邻坝段为一个分区），每个试验区中取一个I序孔做先导孔，钻孔伸入岩石 30m。帷幕灌帷幕灌浆试验浆试验孔布置示意孔布置示意图图 图图 1xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 帷幕灌浆工程试验大纲xxxxxxxxxxxxxxxxxx 项目经理部3表表 1 试验试验区帷幕灌区帷幕灌浆浆孔孔深表孔孔深表孔 号GA-1GA-2GA-3GA-4孔口高程902.67903.72902.67903.4孔底高程864.0864.0864.0864.0孔深(m)38.6739.7238.6739.4位 置10#坝段8#坝段6#坝段4#坝段2.3.2 施工供水施工供水钻孔用水采用水泵抽取黄河水，拌制浆液从 5#坝段护坦内取水。2.3.3 施工供施工供电电使用施工现场已安装的 1000KVA 变压器接出 90mm2电缆输送至工作面。2.3.4 集中制集中制浆浆从左岸集中制浆站，由输浆泵直接输浆至用浆点搅拌槽。制浆站内布置有：临时便道外侧。2.3.5 灌灌浆浆平台平台施工平台采用钢管扣件式综合承重排架体系，平台承重结构均采用 48×3.5mm 钢管搭设，顶部满铺马道板，平台宽 5.1m。立杆由护坦内至挑坎侧壁外侧，分 4 排立杆架设，平台由内至外（护坦至河道）排距分别为 1.5m，1.5m，0.9m，1.2m。立杆横距（单个架宽）0.8m，第一排立杆横杆步距 1m，地面设横向、纵向扫地杆，扫地杆延横向、纵向连续连接，纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座 10-20cm 处立杆上，平台搭设在砼面板上，在坡面设有插筋，插筋均采用 25 螺纹钢筋，长度为 0.4m，入砼深度 0.2m，外露 0.2m，目的为防止平台左右晃动，在导墙上设有插筋插筋插筋一侧插入导墙另一侧采用焊接的方式与平台焊接，插筋均采用砂浆封孔的方式进行锚固，为防止施工平台倾斜，在第一排立杆上设有斜撑，斜撑间距为 8m。 平台具体布置如下图：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 帷幕灌浆工程试验大纲xxxxxxxxxxxxxxxxxx 项目经理部4帷幕灌帷幕灌浆浆操作平台立面操作平台立面图图 图图 22.3.6 施工排水施工排水帷幕灌浆的施工污水主要排出方式在作业区护坦侧布设沙袋围堰，高 0.5m，待积蓄一定深度后，采用污水泵抽取运送至堆渣场，钻孔的碎屑和水泥浆也一并收集运送至堆渣场。2.4 本工程帷幕灌本工程帷幕灌浆浆主要工程量主要工程量表表 2 帷幕灌帷幕灌浆浆工程量工程量统计统计表表序号序号项项目名称目名称单单位位数量数量备备注注1护护坦段坦段钻钻孔孔1.1帷幕灌浆钻孔（混凝土）m930孔径 90mm1.2帷幕灌浆钻孔（岩石）m2350孔径 90mm2水泥灌水泥灌浆浆2.1帷幕灌浆m2350孔径 90mm3质质量量检查检查3.1检查钻孔（混凝土）m1053.2检查钻孔（岩石）m2893.3钻孔取芯m3944灌灌浆试验浆试验4.1灌浆试验项13 主要施工方法主要施工方法3.1 施工程序施工程序xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 帷幕灌浆工程试验大纲xxxxxxxxxxxxxxxxxx 项目经理部5试验区帷幕灌浆孔的施工顺序：抬动观测仪器安装测量布孔序孔钻孔及灌浆序孔钻孔及灌浆序孔钻孔及灌浆灌浆质量检查孔及压水检查。3.2 钻钻孔灌孔灌浆浆施工施工3.2.1 钻钻孔孔设备设备试验区帷幕灌浆孔主要采用 XY-2 型地质钻机，施工过程中可根据现场情况作适当调整，钻孔孔径及钻机型号见表 3。表表 3 钻钻孔孔径及孔孔径及钻钻机型号机型号序序 号号钻钻 孔孔孔孔 径径（ （mm） ）钻钻机型号机型号备备 注注1抬动观测孔75XY-2 地质钻机无取芯要求的2帷幕灌浆孔90XY-2 地质钻机无取芯要求的3质量检查孔90XY-2 地质钻机有取芯要求3.2.2 灌灌浆设备浆设备灌浆设备见主要施工设备表 3.2.3 灌灌浆浆材料材料帷幕灌浆试验采用纯水泥浆液作为灌注浆材,水泥采用 P.O42.5 级普通硅盐水泥，根据地层情况，可使用水玻璃等外加剂。3.2.4 灌灌浆浆孔施工工孔施工工艺艺流程流程测量定孔位钻孔口段简易压水试验灌孔口段自上而下分段简易压水及循环式灌浆封孔。质量检查孔采用单点法，帷幕灌浆孔灌前采用简易压水试验。3.2.5 压压水水试验试验灌前压力采用相应灌浆孔段压力的 80%，但当该值大于 1.2MPa 时，采用 1.2MPa。稳定标准：简易压水试验，压水时间 20min，每 5min 测读一次压入流量。取最后的流量xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 帷幕灌浆工程试验大纲xxxxxxxxxxxxxxxxxx 项目经理部6值作为计算流量；单点压水试验，在稳定压力下，每 5min 测读一次压入流量，连续四次读数中最大值与最小值之差小于最终值的 10%，或最大值与最小值之差小于 1L/min 时，即可结束，取最终值作为计算流量。3.2.6 灌灌浆浆方法方法帷幕灌浆采用自上而下分段充气塞压塞灌浆。深入基岩 2m 按第一段控制，3m 为过渡段，然后从上至下依次 5m 一段进行注浆，最后一次不超过 8m 直至灌满。3.2.7 灌灌浆浆段段长长及及压压力力帷幕灌浆采用分级升压方式逐级升压至目标灌浆压力。具体操作时，以相应灌浆孔段的起始压力为基准，起始压力初步按 0.6MPa 起步，按每 0.1MPa 为一级，每级压力的稳定时间不应少于 5min，当抬动变形异常时应分级减小灌浆压力，当抬动值很小时，尽快升至目标灌浆压力。帷幕灌浆试验各区段长划分及对应压力如表 4。表表 4 试验试验区帷幕灌区帷幕灌浆浆段段长长与与压压力控制表（力控制表（MPa） ）I 序孔序孔序孔序孔序孔序孔 段次（段段次（段长长） ） 起始起始压压力力目目标压标压力力起始起始压压力力目目标压标压力力起始起始压压力力目目标压标压力力第 1 段（2m）0.60.70.60.70.60.7第 2 段（3m）0.70.80.70.80.70.8第 3 段（5m）0.80.90.80.90.80.9第 4 段（5m）0.91.00.91.00.91.0第 5 段（5m）1.01.11.01.11.01.1第 6 段（5m）1.11.21.11.21.11.2注入率较大的孔段灌浆时，除应按分级升压法灌注，还必须协调灌浆压力与注入率的关系。表表 5 注入率与最大灌注入率与最大灌浆压浆压力关系表力关系表xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 帷幕灌浆工程试验大纲xxxxxxxxxxxxxxxxxx 项目经理部7注入率（注入率（L/min） ）4040303020最大灌浆压力（MPa）0.50.5111.23.2.8 浆浆液水灰比液水灰比普通纯水泥浆液水灰比采用 3:1、2:1、1:1、0.8:1 和 0.5:1
