1、蘭陵縣惠民莊水庫工程2標段壩基帷幕灌漿生產性試驗方案蘭陵縣水利建筑安裝公司惠民莊水庫工程項目經理部2019年2月1日蘭陵縣惠民莊水庫工程2標段壩基帷幕灌漿生產性試驗方案編制:審核:批準:蘭陵縣水利建筑安裝公司惠民莊水庫工程項目經理部2019年2月1日蘭陵縣惠民莊水庫工程2標段帷幕灌漿生產性試驗方案第一章灌漿試驗概況本工程主壩及延伸段帷幕灌漿，采用靜壓灌漿方式。1、地層巖性庫區出露基巖主要古生界寒武奧陶系地層他們組成庫區周圍的丘陵地貌；第四系松散層一般沿河谷呈帶狀分布在河床兩側。壩基處表層巖石較破碎，巖溶較發育，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，存在滲透穩定問題。該

2、區巖溶發育自上而下分為三個帶：第一裂隙巖溶發育帶，埋深在35-40米，巖溶形態主要為裂隙、溶洞等；第二裂隙巖溶發育帶，埋深在65-68米，巖溶形態主要有裂隙、溶洞、蜂窩狀溶洞等；第三裂隙巖溶發育帶，埋深在90-95米。巖溶形態主要為溶隙、蜂窩狀溶洞等。2、地質構造庫區地質構造主要為惠民莊斷裂。位于工程區附近，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。斷裂帶內發育強烈擠壓形跡，沿斷裂充填輝綠巖，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，時代為中生代印支期至燕山期。在灌漿工程正式施工之前進行帷

3、幕灌漿試驗。通過試驗，進一步驗證大壩壩基的可灌性，了解通過灌漿能否起到截滲的效果，同時驗證設計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。根據有關技術規程和設計要求，結合以前的施工經驗，擬定本灌漿試驗方案，以指導本次灌漿試驗的順利開展。第二章帷幕灌漿試驗一、試驗程序及方法1、試驗位置及孔位的選定帷幕灌漿試驗段宜選地質情況具有代表性的壩段。通過對地質資料的分析及規范規定，本工程選取四處試驗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個鉆孔。試驗結

4、束后，根據各段試驗參數，在壩上全面施工。2、施工順序施工放樣一鉆機就位一鉆孔一鉆孔沖洗一壓水試驗一灌漿一封孔。(1) 施工放樣施工放樣采用GPS定出灌漿軸線，鋼尺量距，按設計在相應位置做出相應的孔位標記，并做好孔位編號。(2) 鉆機就位鉆機采用150型地質鉆機，鉆機移至鉆孔位置，人工調整水平度，利用水平尺在各個方位測量，保證鉆機底座水平、鉆桿垂直；其次檢查孔位，就位后的鉆機，其吊點中心、鉆桿中心、孔位中心必須在同一垂線上。(3) 鉆孔在鉆機就位調平完畢，各項配套工作就緒后，進行鉆孔。開孔鉆頭直徑e89mm，正常鉆進鉆頭直徑975mm(配套巖芯管)，開孔鉆具長度30cm，正常鉆進鉆具長度3.00

5、m，鉆進過程中要適當加壓，上部鉆進少加壓，有一定深度后再逐漸加壓，鉆進過程中用長水平尺經常檢查鉆桿的垂直度、鉆機底座的水平度，并及時糾偏，鉆孔完成后用測斜儀檢查斜度。在鉆進過程中，對鉆孔沖洗回水、鉆機壓力、芯樣特性及長度進行監測和記錄，發現問題及時處理并做好記錄。每鉆進510米，利用XJL42羅盤測斜儀測量孔斜度，根據測量結果進行調整處理。鉆孔所取巖芯編號存放，并對巖芯進行描述，做好記錄。(4) 鉆孔沖洗壓水試驗壓水試驗前對鉆孔進行沖洗，利用灌漿泵進行脈動沖洗，壓力控制在本段灌漿設計壓力的80%之內，當孔內回水清凈，繼續沖洗1020分鐘，但一#一總沖洗時間不少于30分鐘。對回水達不到澄清要求的

6、孔段，要繼續沖洗，孔內殘存的沉積物厚度不超過20cm。對于鉆孔中發現復雜地層時，是否進行沖洗及如何沖洗，及時報告監理工程師，確定沖洗方案。沖孔完畢后對該孔段進行壓水試驗，簡易壓水試驗結合孔段沖洗進行，壓水試驗方法采用單點法。壓水試驗壓力為80%灌漿壓力，若大于IMPa時，采用IMPa。壓入流量穩定標準：在穩定的壓力下，每510min測讀一次壓入流量，連續四次讀數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，本階段試驗即可結束，取最終值作為計算值。單點法壓水試驗成果按公式q=Q/pL計算。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驗公式p=p+mD計算，再通過灌漿試驗確定。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根據巖性情況，取m=0.25Kgf/cm2m.po=0.5kgf/cm2灌段為5.0010.00m時，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，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，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，p=Po+mD=0.5+0.25X20=5.5kgf/cm2=0.55MPa灌漿壓力p=0.5MPa。壩基為石灰巖，防止壓力破壞，暫定起始壓力（全壓力）0.5MPa，現場可調壓力范圍控制在0.30.7MPa。2）灌漿材料灌漿水泥：采用42.5級普通硅酸鹽水泥。水泥細度要求通過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，灌漿結束后可不待凝，但在斷層、破碎帶等地質條件復雜地段則宜待凝，待凝時間根據地質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，配比根據試驗或監理人批準的水灰比施灌，漿液按水灰比擬分為六級，5：1、3：1、2：1、1：1、0.7:1、0.5:1，由稀到稠逐級變換。為保證漿液濃度符合設計要求，配料過程設專人計量，誤差控制不超過5%。水泥漿液利用雙桶攪拌機制備，攪拌時間不低于3分鐘。漿液濃度變換根據以下原則進行：當灌漿壓力保持不變，注入率持續減少時，或當注入率保持不變而灌漿壓力持續升高時，不得改變水灰比；當某

10、一比級漿液注入量已達300L以上，或灌注時間已達30分鐘，而灌漿壓力和注入率均無顯著改變時，應換濃一級水灰比漿液灌注；當注入率大于30L/min時，根據施工具體情況，可越級變濃。為保證各灌段質量，對灌漿壓力進行嚴格控制。壓力表選用優質、滿足設計壓力標準并經計量單位檢測合格的產品，分別安裝于灌漿泵和灌漿孔口。壓力控制利用設在回漿管上的閘閥，根據需要調整開啟度，保持壓力穩定。要求壓力表的指針擺動范圍小于關鍵壓力的20%，讀數時讀取壓力表指針擺動范圍的中值。在正常情況下，自始至終按設計要求壓力灌漿，直至按標準結束。為保證灌漿安全，在灌漿管回路上安裝可調式壓力閥，待壓力升高至限定壓力時自動打開閥門，并

11、保持安全壓力繼續灌漿。(4) 灌漿結束的標志，規范規定：1. 當灌漿段在最大設計壓力下，注入率不大于0.4L/min時，繼續灌注30min，灌漿可以結束。2. 當長期達不到結束標準時，應報請監理人共同研究處理措施。(5) 特殊情況處理1. 灌漿過程中，發現冒漿、漏漿，應根據具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、限量、間歇、待凝、復灌等方法進行處理。2. 帷幕灌漿過程中發生串漿時，如串漿孔具備灌漿條件，可以同時進行灌漿，應一泵灌一孔。否則應將串漿孔用塞塞住，待灌漿孔灌漿結束后，串漿孔再行掃孔、沖洗，而后繼續鉆進和灌漿。3. 灌漿工作必須持續，如因故中斷，可按照下述原則進行處理：(1) .

12、應盡早恢復灌漿，否則應立即沖洗鉆孔，而后恢復灌漿。若無法沖洗或沖洗無效，則應進行掃孔，而后恢復灌漿。(2) .恢復灌漿時，應使用開灌比級的水泥漿進行灌注。如注入率與中斷前的相近，則可改用中斷前比級的水泥漿液繼續灌注；如注入率較中斷前的減少較多，則漿液應逐級加濃繼續灌注。(3) 恢復灌漿后，如注入率較中斷前的減少很多，且在短時間內停止吸漿,應采取補救措施，如加大鄰孔鄰段灌漿壓力，直至補孔。4. 孔口有涌水的灌漿孔段，在灌漿前應測記涌水壓力和涌水量，根據涌水情況，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，灌漿難以結束時

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配料，該段經處理后仍應掃孔，重新依照技術要求進行灌漿，直至結束。6. 灌漿過程中如回漿變濃，宜換用相同水灰比的新漿進行灌注，若效果不明顯，延續灌注30min，即可停止灌注。7. 在巖溶地區的溶洞灌漿，應先查明溶洞的充填類型和規模，而后采取相應的措施處理。(1) .溶洞內無充填物時，根據溶洞的大小，可采用投入碎石等級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) .溶洞內有充填物時，根據充填物類型、性能以及充填程度，可采用咼壓灌漿等措施。灌漿注入量大，不能按基巖灌漿規范終孔時，可參照相關規范進行限量、限壓灌漿

14、。8. 級配料灌漿(1) .級配料灌漿是先通過鉆孔充填礫、砂、卵石級配料，堵塞漏水通道，減小水流速度，形成反濾條件，然后再進行水泥灌漿形成防滲凝結體，封堵滲漏通道。(2) .巖溶發育帶充填級配料灌漿除遵守水泥灌漿規范的有關規定和要求外，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，灌注時先按規定漿液由稀到稠，逐級定量灌注。當漿液稠度達到水灰比1:1仍不能使壓力升高、耗漿量減少時，則可開始逐步向漿液中摻加砂料。當灌注量超過200500L，仍未起壓時，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，按充填級配料

15、工藝要求進行灌漿。若有的孔段發現確實存在強漏水通道時，則不變按上述正常灌注工藝要求，可直接實施充填級配料工藝。(3) .在充填過程中，應根據注水量及水位變化，隨時調整充填速度，更改級配，直至認為溶洞內不再進料為止。細一級級配料在不產生過多流失情9況下，盡量多充填。(4) .充填結束后，隨即可按帷幕灌漿要求，進行水泥灌漿。灌漿由稀到稠，必要時可在漿液內摻砂逐級灌注，直至達到帷幕灌漿結束標準，然后再鉆灌下一段或結束該孔灌注。6)圭寸孔灌漿結束即經行封孔，封孔采用機械壓漿封孔法，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，隨砂漿在孔內上升，可將注漿管徐徐上提，但應保證管口保持在漿面以下。(1) 施工機械各試驗段均配備以下機械：150型地質鉆機6臺、BW-200灌漿泵3臺、180型灰漿攪拌機3臺。(2) 施工人員各試驗段配備人員：鉆機灌漿人員20人、值班技術員6人、維修工1人、制漿工人6人、輔助工人5人。4、灌漿試驗成果確定灌漿試驗成果的確定以對灌漿試驗資料的分析主，綜合確定。5、試驗資料整理(1) 原始記錄在施工過程中，對各主要工序的施工方法和過程認真記錄。原始記錄包括以下幾種：a. 鉆孔記錄b. 沖洗記錄c. 壓水試驗記錄d. 灌漿記錄e. 水泥鑒定試驗記錄或出廠合格證(2) 成果資料a. 灌漿成果表：每孔1張