青龙钻孔和灌浆工程.doc

1 概述1.1主要工作内容及主要工程量适用于本合同施工图纸所示施工支洞的钻孔和灌浆，其内容包括：（1）钻孔：包括灌浆孔、检查孔和排水孔的钻孔以及钻孔和灌浆所需进行的钻孔冲洗、灌浆前孔口加塞保护等全部钻孔作业。（2）灌浆：指回填灌浆。主要工程量如下表：序号项目名称单位工程量1回填灌浆m2292排水孔=48，L=3.0m，m741.2本工程的水文气象及工程地质条件1.2.1水文气象白水江流域位于川西北高原的东北部，毗邻青藏高原，其气候具有川西高原气候的特点，即具有干、雨季分明、夏短冬长、日照充足，年较差小而日较差大等高原大陆性气候共同特征。气候水平、垂直分布的总趋势是降水随海拔的增高而增大，气温随海拔的增高而降低，高山多雨湿冷、河谷少雨干暖。流域西北部、西南部冷而湿润；东南部河谷、半山地带暖而干燥。根据九寨沟县气象站资料统计，多年平均气温12.6，极端最高气温37.8，极端最低气温-10.3；多年平均相对湿度为65%；多年平均年蒸发量1393.0mm；多年平均年降水量567.3mm、降水日数140.1d，最大一日降水量51.3mm；多年平均风速2.1m/s，历年最大风速13m/s，相应风向N。多年平均积雪日数全年为4.4天，最大积雪深度为7cm；最大冻土深为10cm。由于本流域地处川西北高原，受高程、地形及地理位置影响，暴雨出现机率较小。据九寨沟县气象站资料统计，实测最大一日降水量仅为51.3mm，历年出现大于25.0mm的降水日数仅为1.7天。据南坪水文站洪水资料统计，实测最大洪峰流量363m3/s（1987年6月27日），历年洪枯水位变幅仅2.63m。由于本流域上游植被良好，流域调节性能较好，使洪水过程涨落缓馒，峰形园浑，洪水过程历时长。据南坪站实测过程统计，洪水过程多为单峰肥胖型，一次洪水过程约37天，最长可达10天。洪水出现的时间与降雨相应，年最大流量出现在510月，主要发生在79月，尤以7、9月较多。1.2.2工程地质工程区处于武都、文县弧形构造之间，为一被洋布梁子大年断裂和塔藏双河何家坝断裂所围限的长条形玉瓦南坪地块内。在该条形地块内，断裂构造不发育，表现为一系列北西向展布的褶皱构造。青龙水电站则位于该断块内的陵江青龙背斜西南翼。工程区出露基岩地层为二迭系下统黑河组（P1h）浅变质岩系，岩性为一套滨、浅海交互相沉积的碎屑岩和碳酸岩。按岩性组成、沉积韵律及岩相的不同，可划分两大段，即黑河组下段（P1h1）、黑河组上段（P1h2）。上段在闸址至木正沟出露，岩性为薄层灰岩、中厚层角砾灰岩，中厚层硅质条带灰岩，夹砂岩、炭质千枚岩、板岩等；下段在木正沟至青龙桥（厂址）出露，岩性以薄层薄板状灰岩与中厚层（角砾）灰岩、结晶灰岩相间出露，中厚层灰岩局部夹砂岩、板岩。施工支洞区地下水主要为基岩裂隙水，总体含水量不丰，地下水埋藏较深。岩体含水性及透水性受地层岩性、地质构造及风化卸荷的影响，存在一定差异，在断层破碎带、挤压破碎带、节理密集带含水相对较丰富。青龙水电站工程区地震效应主要为外围强震波及影响。根据GB183062001版中国地震动参数区划图（1/400万），工程区50年超越概率10%，地震动峰值加速度为0.237g，相应对照地震基本烈度为度。工程地质条件及评价（1）1#施工支洞工程地质条件及评价引水隧洞1#支洞位于闸址下游约200m，支洞长约224m，轴线方向N2451E，洞口地形坡度约6065。支洞所处地层为下二迭统黑河组上段第五亚层（P1h25），岩性为薄中厚层砂岩夹板岩、千枚岩，岩层产状N30W/SW85。段内无大的断层通过，主要结构面一般以顺层挤压带及一套节理裂隙系统。除层面裂隙发育外，岩体中主要优势节理裂隙有两组：N75E/NW4050，N60E/SE60。支洞段地层产状较陡，岩层走向与洞轴线呈55相交。根据支洞所处的岩性、风化条件的差异，可分为三段：060m段岩性为薄中厚层砂岩夹板岩、千枚岩，该段岩体位于弱风化、弱卸荷带内，岩体呈层状块裂结构，围岩不稳定，以类围岩为主。施工中临时支护及时跟进，龙其洞口段（1020m）岩体破碎，在进行挂口和洞脸开挖时，应先进行必要的处理。60135m段岩性为板岩、千枚岩集中段，岩体强度低，岩石破碎，呈碎块状结构，围岩极不稳定，以类围岩为主。施工中临时支护及时跟进，局部段有渗滴水，加强围岩排水。135224m段岩性为薄中厚层砂岩夹板岩、千枚岩，其中砂岩为中硬坚硬岩，板岩、千枚岩为软岩，岩体软硬相间，为层状块裂结构，围岩不稳定，以类围岩为主，板岩、千枚岩集中段，为类围岩。施工中临时支护及时跟进，局部段有渗滴水，加强围岩排水。（2）2#施工支洞工程地质条件及评价引水隧洞2#支洞位于闸址下游约2225m（木正沟沟口下游岩壁处），支洞长约526m，轴线方向N33140E，洞口地形坡度约6070。地层岩性为黑河组下段第七亚层（P1h17），上部主为中厚层灰岩，下部为薄层薄板状灰岩夹少量千枚岩，岩层产状N25W/SW60,与洞轴线交角约60。支洞岩体多新鲜较坚硬，以层面裂隙为主，零星三组裂隙：N60E/NW70，EW/S（N）4560，N75W/NE60。根据支洞所处的岩性、风化条件的差异，可分为二段：090m段岩性为中厚层灰岩，岩体较完整，呈中厚层状结构，围岩局部稳定差，以-1类围岩为主（约65%）。洞口段（030m）围岩位于弱风化弱卸荷带内，岩体较破碎，以类围岩为主，部分-2类围岩。施工中对破碎带、错动带及裂隙密集及时进行喷锚支护。90526m段岩性为薄层薄板状灰岩夹少量千枚岩，该段岩体多新鲜，岩体完整性差，为薄层状结构，围岩稳定性差，以-2类围岩为主（约7080%），部分层间错动带、破碎带为类围岩，夹千枚岩段为类围岩。受木正沟水影响，施工中沿破碎带、错动带及裂隙密集带渗涌水。2施工程序3.1 施工原则：隧洞回填灌浆在衬砌混凝土达到70%设计强度后进行。 3.2 回填灌浆与固结灌浆流程工艺回填灌浆施工基本工艺流程如下:单元划分灌浆孔分序区 区3333序测量放孔钻孔检查封孔灌浆埋管3灌浆材料3.1 水泥：选用新鲜、无结块、满足设计要求的水泥品种,用于回填灌浆的水泥标号不得低于P.O32.5。3.2 水：灌浆用水应符合混凝土搅拌用水的要求，搅浆用水的温度不得高于40摄氏度。3.3 掺合料、外加剂：经监理人批准，承包人可在水泥浆液中掺入粉煤灰等掺合料，各种掺合料质量应符合SL62-94第2.1.6条规定，其掺入量应通过试验确定，试验成果应报送监理人。经监理人批准，承包人可在水泥浆液中掺入速凝剂、减水剂、稳定剂以及监理人指示或批准的其它外加剂。各种外加剂的质量应符合DL/T5100-1999的规定，其最优掺入量应通过室内试验和现场灌浆试验确定，试验成果应报送监理人，所有能溶于水的外加剂应以水溶液状态加入。4钻孔4.1 按设计图纸孔位测量定位,在造孔之前,根据所钻孔的位置搭设施工平台,安放钻机,保证钻机安放平稳和钻孔位置的准确。全部排水孔的钻孔必须在该部位灌浆检查合格后方可实施。开孔孔位与设计位置的偏差不应大于10cm；孔的倾斜度不应大于1%；孔深误差不应大于或小于孔深的2%。除监理人批准外，在排水孔周边30m范围内（或监理人指示范围内）的灌浆孔尚未灌浆之前不得钻进排水孔。4.2 其钻孔的孔位、深度、孔径、钻孔的顺序和孔斜按设计图纸和监理工程师指示执行。排水孔钻进过程中，如遇有断层破碎带或软弱岩体等特殊情况，承包人应及时通知监理人，并按监理人的指示进行处理。若钻进中排水孔遭堵塞，则应按监理人指示重钻。4.3 在钻孔过程中,随时进行孔斜测量,保证孔斜度满足设计要求。4.4 钻孔结束后,经监理工程师验收合格后,方可进行下一道工序施工。4.5 回填灌浆孔在衬砌素混凝土直接用手风钻打孔，钢筋混凝土采用YT28手风钻在预埋管中钻孔,孔深深入基岩10cm。5钻孔冲洗和压水试验5.1 在钻孔完毕后和灌浆之前,均应按设计要求进行压力水或风水联合从孔底向孔外进行冲洗,冲洗方法根据不同的地质条件,通过现场灌浆试验确定。对岩溶、断层、大型破碎带、软弱夹层等地质条件复杂地段，在遇水性能易恶化的岩层中，灌浆前可不进行裂隙冲洗和简易压水，也宜少做或不做压水试验。5.2 冲洗水压力采用80%的灌浆压力,压力超过1MPa时则采用1MPa。5.3 冲洗时间以回水澄清后10min结束,并保证单孔冲洗时间不少于30min,串通孔不少于2h,对回水达不到澄清要求的孔段，应继续进行冲洗，孔内残存的沉积物厚度不超过20cm。5.4 当附近有正在灌浆的孔或临近灌浆孔结束不足24h时,不得进行裂隙冲洗。5.5 灌浆孔冲洗后,应立即进行灌浆作业,因故中断时间间隔超过24h者,在灌浆前重新进行冲洗。6制浆6.1制浆材料称量制浆材料必须称量，称量误差应小于5%，水泥等固相材料应采用重量称量法。 6.2浆液搅拌本工程根据现场情况采用分散制浆。（1）各类浆液必须搅拌均匀，测定浆液密度和粘滞度等参数，并作好记录。（2）纯水泥浆液的搅拌时间：使用普通搅拌机时，应不少于3min；使用高速搅拌机时，应不少于30s。浆液在使用前应过筛，从开始制备至用完的时间应小于4h。（3）拌制细水泥浆液和稳定浆液，应加入减水剂和采用高速搅拌机，高速搅拌机搅拌转速应大于1200r/min（r为转动一周），搅拌时间应通过试验确定。细水泥浆液的搅拌，从制备至用完的时间应小于2h。7灌浆7.1 灌浆方法：采用自较低的一端开始,向较高的一端推进,按灌浆划分的长度分段分序加密进行。遇有围岩塌陷、溶洞、超挖较大等情况时，应制定特殊灌浆措施，并报送监理人审批。每个灌区工序环中第一环灌浆时,先灌第一环顶拱回填孔两侧低位置的孔,顶拱位置的孔作为排气孔,开灌水灰比1:1,当排气孔开始出浆,立即关闭两侧孔的截门,将排气孔作进浆孔进行灌浆,以隔环同序孔作为排气排浆孔,直到中间孔灌浆结束,每个灌区序环中其它环按第一环的方法进行灌浆直到结束。各灌区序环灌浆方法与序环相同。采用水灰比为0.6:1或0.5:1两的水泥浆,序采取1:1和0.6:1或0.5:1两个比组的水泥浆。空隙大的部位应灌注水泥砂浆,但掺砂量不超过水泥量的2倍。7.2 灌浆结束标准：互不相串的孔达到回填灌浆压力并停止吸浆后延续5min关闭截门结束灌浆,若排气孔排浆孔串出浆液则变浆,待串出浓浆后关闭灌浆孔截门,将串浆孔作为进浆孔继续灌注直到无串浆且达到规定压力停止吸浆5min结束灌浆。回填灌浆因故中断时，应及早恢复灌浆，中断时间大于30min，设法清洗至原孔深后恢复灌浆，此时若灌浆孔仍不吸浆，则应重新就近钻孔进行灌浆。7.3 闭浆：互不相串的回填孔闭浆46h后打开截门,若无浆液漏出则拆除截门,相互串浆的待最后一串浆孔灌浆结束46h后打开截门,若无浆液漏出可拆除截门。7.4 封孔：拆除截门后,兼作固结灌浆孔的直接扫孔再钻孔,不兼作固结灌浆的孔,排除孔内积水和污物,割除露出衬砌混凝土表面的埋管,用干硬性水泥砂浆将钻孔封堵密实并抹平。7.5 灌浆质量检查 (1) 回填灌浆质量检查应在该部位灌浆结束7天后进行,检查孔的数量为灌浆孔数的5%,按监理工程师指定的位置布孔。(2) 采用钻孔注浆法进行回填灌浆的灌浆质量检查,注水灰比为2:1的浆液,在规定压力下,初始10min内注入量不超过10L,即为合格。(3) 质量检查结束后,用水泥砂浆封填,并将孔口摸平。7.6 质量保证基础处理属于隐蔽性工程,在施工过程中,严格按照SL62-94、GBJ202-83以及JGJ79-91规范和设计要求施工,严把各道工序的质量关,确保该工程的施工质量。（1） 进行施工前岗位培训。在上岗之前,选有一定施工经验和技术人员,熟练的操作工人,并进行施工规范、规程以及设计要求的学习,考核持证上岗。（2） 灌浆施工之前,要根据设计和监理工程师要求选具有典型地段进行灌浆试验,对设计提供的参数进行验证,并报监理工程师批准,按批准的工艺和参数进行施工。（3） 进行压力灌浆作业之前,根据施工需要埋设安装抬动观测装置,以防压力灌浆引起基岩或覆盖混凝土、压力钢管抬动和受力变形,在灌浆施工时派专人负责监测。（4）选用性能适应施工要求的设备,并加强设备的检修和保养,减少机械运转故障。(5) 加强质量检测工作和原材料试验,配备施工所需原材料浆液配比检测和计量仪表。做到灌浆原材料符合设计要求、压力表灵敏、准确,制浆各种材料有计量控制,确保浆液配比正确。(6) 灌浆过程中,注意观察是否有异常现象发生,发现问题立即妥善处理,并做好详细记录,说明原因。(7)及时准确记录施工各道工序的作业,并及时进行汇总,整理和分析,发现问题及时纠正或补救。(8)加强施工作业中的作业完成至验收阶段的各项保护工作,在钻孔作业前,查看和检查钻孔范围内是