金河电站帷幕灌浆试验报告.doc

西藏昌都地区金河水电站闸坝灌浆工程西藏昌都地区金河水电站闸坝灌浆工程 帷幕灌浆试验报告 合同号 2003 金河土建 02 号 中中国国安安能能建建设设总总公公司司西西藏藏金金河河工工程程项项目目部部 2 20 00 03 3 年年 7 7 月月 审查 校核 编写 目目 录录 1概况概况 1 1 1 工程概况 1 1 2 地质概况 1 1 3 主要完成工程量 1 2灌浆试验灌浆试验 2 2 1 试验目的 2 2 2 试验区选择及灌浆孔布置 2 2 3 试验施工顺序 3 3 试验方法试验方法 3 4 试验施工试验施工 3 4 1 造孔 3 4 2 洗孔与压水 4 4 3 灌浆 4 5 试验质量控制试验质量控制 6 5 1 质量保证体系 6 5 2 技术交底 6 5 3 试验过程质量控制 7 6 6 灌浆效果分析灌浆效果分析 7 6 1 资料分析 7 6 2 灌浆工艺分析 8 6 3 效果检查 9 7 结论及建议结论及建议 11 7 1 结论 11 7 2 建议 11 附附 表表 目目 录录 1 灌浆成果一览表 附表一 2 灌浆分序统计表 附表二 附附 图图 目目 录录 1 试区孔位平面布置图 图 1 2 单位注入量频率及累计频率曲线图 图 2 图 3 3 灌浆综合剖面图 西藏金河水电站闸坝灌浆工程帷幕灌浆试验报告 1 1概概况况 1 11 1 工程概况工程概况 金河水电站位于西藏昌都地区 首部枢纽主要建筑物由 挡水坝 泄洪闸 冲砂闸 排污闸及取水闸组成 为了改善大坝基础的强度和防渗性能 需要对大坝基础进行 固结灌浆和帷幕灌浆 本帷幕灌浆工程合计钻孔总进尺约6214 50m 灌浆总进 尺约 5880 0m 为了确保灌浆质量并指导灌浆工作顺利进行 拟 在灌前进行灌浆试验 并依据以下文件及技术标准编制试验大 纲 金河水电站首部枢纽基础固结灌浆 帷幕灌浆施工技术要 求 水利水电钻探规程 dl 5013 92 水利水电工程钻孔压水试验规程 sl 25 92 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 sl 62 94 dl t 5 48 2001 1 21 2 地质概况地质概况 大坝基础岩性主要为上三迭统 t3d1 6中 粗粒长石石英砂 岩 岩石较破碎 为强 中等透水带 可灌性较好 1 3 主要完成工程量 西藏金河水电站闸坝灌浆工程帷幕灌浆试验报告 2 工工程程量量 试验位置混凝土钻孔 m 基岩钻孔 m 基岩灌浆 m 合计深度 m 左岸灌浆平 洞试区 1 排 1 0223 1223 1224 1 左岸灌浆平 洞试区 2 排 1 0116 9116 9117 9 合 计2 0340 0340 0342 0 2灌灌浆浆试试验验 2 12 1 试验目的试验目的 通过灌浆试验确定以下参数 并为后续灌浆施工提供依据 确定灌浆压力 确定一次灌入最大灌浆量 确定浆液配比 确定单位耗灰量 确定最佳孔距 2 22 2 试验区选择试验区选择及灌浆孔布置及灌浆孔布置 根据施工场地特点经工程指挥部 监理部 设计代表同意 确定左岸灌浆平洞洞口10 米段为帷幕灌浆试验区进行灌浆试 验 2 2 1 试区选择 试验区位于左岸坝肩帷幕灌浆平洞洞口 此处位于引水遂洞 与灌浆平洞交接处 地质条件较复杂 对本工程帷幕灌浆有指导 意义 2 2 2 钻孔布置 按双排孔布置 孔距采用2m 排距采用 0 9m 钻孔布置情况 详见图一 西藏金河水电站闸坝灌浆工程帷幕灌浆试验报告 3 2 32 3 试验施工顺序试验施工顺序 试验区分三序进行钻灌 一次序孔结束后进行二次序孔的施 工 二次序孔结束后进行三次序孔的施工 施工顺序如下 测量放线 钻机就位安装 序孔孔口段钻进至第一试段 压水试验 灌浆 下一试段的钻孔 压水试验 灌浆 终孔 段钻孔 压水试验 灌浆 封孔 序孔钻灌 封孔 序孔 钻灌 封孔 检查孔施工 3 试试验验方方法法 试验原则采用自上而下分段循环式灌浆 为对各灌浆方法进 行对比部分采用纯压式灌浆 自下而上分段灌浆 4 试试验验 施施工工 4 14 1 造孔造孔 本工程采用 xy 2pc 型回转式地质钻机 按设计要求的深度 角度等造孔 钻机安装平稳 牢固 并用水平尺校正 以确保钻孔铅直 孔 位误差沿轴线不大于5cm 孔底允许残留不大于10cm 孔斜 误差小于孔深的1 钻孔均为铅直孔 开孔孔径为91mm 按设计要求进行分 段钻进 钻孔采用金刚石钻头钻进或冲击式钻进 钻进中严格控 制压力 进尺等 从而使孔斜偏差符合设计要求 试段长度 试段长度严格按设计要求进行分段钻进 第一段为高程 3264 0m 以下 2m 第二段为基岩面以下2 4m 段长 2m 第三段为基岩面以下4 7m 段长 3m 西藏金河水电站闸坝灌浆工程帷幕灌浆试验报告 4 第四段为基岩面以下7 12m 段长 5m 以下每段 5m 为一段 钻进中认真填写了钻孔班报表 如遇特殊情况 掉钻 坍 孔 钻速变化 回水颜色 漏水等异常情况 都已详细记录 注 明 4 24 2 洗孔与压水洗孔与压水 4 2 1 洗孔 基岩段灌浆前已先进行钻孔冲洗 裂隙冲洗方法为 当用地质钻机钻进时每回次起钻时 将钻具提离孔底 10cm 用钻进回水进行初步冲洗 然后用灌浆管下到位置后 用 灌浆泵送清水进行冲洗 冲洗至回水变清澈方可结束 当用风钻钻进时每回次起钻时 将钻具提离孔底来回冲洗 4 2 2 压水 每段灌前均需作压水试验 压水试验采用单点法压水 压水试验压力采用该灌浆段灌浆压力的80 且不大于 mpa 每 5 分钟测读一次压入流量 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 压水试验即可结束 4 34 3 灌浆灌浆 4 3 1 灌浆材料 本工程灌浆材料主要为峨嵋牌425 水泥 4 3 2 浆液浓度及配比 坝基灌浆材料为纯水泥 浆液浓度为 5 1 3 1 2 1 1 1 0 8 1 0 6 1 0 5 1 重量 比 等 7 个比级 开灌水灰比为5 1 西藏金河水电站闸坝灌浆工程帷幕灌浆试验报告 5 4 3 3 灌浆压力 灌浆压力严格按 金河水电站首部枢纽基础固结灌浆 帷幕灌 浆施工技术要求 所规定的取值范围计算选用 4 3 4 变浆标准 当灌浆压力保持不变 注入率持续减小时 或当注入率不 变而压力持续升高时 不得改变水灰比 当某一比级浆液的注入量已达300 以上或灌注时间已 达 小时 而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时 可改 浓一级 3 遇到大耗浆的孔段 当注入率大于30l min 而灌浆压力 又低于设计压力 水灰比大于1 1 时可越级变换 4 3 5 灌浆结束标准与封孔 4 3 5 1 灌浆结束标准 灌浆结束标准为 在规定的压力下 当注入率不大于 0 4 l min 时 持续灌注 30min 或注入率不大于1l min 时 持续灌注 60min 可以结束灌浆 4 3 5 2 封孔 每个灌浆孔全孔灌浆结束 经验收合格后方封孔 封孔采用 全孔灌浆封孔法 封孔 以 0 5 1 浆液进行压力灌浆封 孔 配人工封孔 4 3 6 灌浆资料报表 灌浆过程中及时认真填写钻孔班报表 压水试验记录表和灌 浆原始记录表等 4 3 7 检查孔施工检查孔施工 西藏金河水电站闸坝灌浆工程帷幕灌浆试验报告 6 检查孔在灌浆结束后 根据工程指挥部 监理工程师和设计指定 的位置施工 检查孔每孔均取岩心鉴定 对应试验孔的灌浆段位进行 压水试验 试验压力为灌浆压力的 80 并不大于 1mpa 以最终读数 作为计算透水率的数值 压水试验稳定标准 1 当漏水量小于 5l min 时 连续 4 次读数的最大值与最小值 差小于最终值的 20 2 当漏水量大于 5l min 时 连续 4 次读数的最大值与最小值 差小于最终值的 10 3 连续 4 次读数漏水量均小于 5l min 本阶段试验即可结束 5 试试验验质质量量控控制制 5 15 1 质量保证体系质量保证体系 试验严格按 gb t19001 is9001 质量保证体系的要求进行 坚持 质量第一 用户至上 和 预防为主 的基本原则 5 25 2 技术交底技术交底 试验前组织施工人员学习专业规范和试验技术要求 充分领会设计 意图 保证试验满足设计要求 西藏金河水电站闸坝灌浆工程帷幕灌浆试验报告 7 5 35 3 试验过程质量控制试验过程质量控制 试验过程中 严格按照有关技术规范 技术要求和试验大纲操作 试验过程中 每班均有施工技术员跟班作业 及时纠正操作误差 并 对出现的情况反馈给指挥部 设计和监理部门 切时按设计意图进行 试验 6 6 灌灌浆浆 效效果果分分析析 6 16 1 资料分析资料分析 6 1 16 1 1 灌前透水率 灌前透水率 lulu 与孔序的关系 与孔序的关系 试区排序 1 灌前透水率 一序孔灌前平均透水率为 10 3lu 最大 透水率为 38 9 lu 二序孔灌前平均透水率为 5 13lu 最大为 18 8 lu 三序孔灌前平均透水率为 7 55lu 最大为 16 7 lu 试区排序 2 灌前透水率 一序孔灌前平均透水率为 152 03lu 最 大透水率为 1 号孔第二段为无压力注水 二序孔灌前平均透水率为 9 81u 最大为 26 7 lu 三序孔灌前平均透水率为 3 3lu 最大为 12 5 lu 可见一 二 三序孔灌后透水率降低较大 经过一序孔灌浆 后 对二 三序孔灌前透水率降低较大 从分序统计表可以看出 透水率随灌浆孔的逐步加密而具明显减 少趋势 尤其是大透水率段的减少非常明显 灌前 灌后透水率减小 非常显著 符合灌浆的规律性 6 1 26 1 2 单位干料量与孔序的关系单位干料量与孔序的关系 西藏金河水电站闸坝灌浆工程帷幕灌浆试验报告 8 从单位干料注入量频率曲线和累计频率曲线可以看出 随孔序 的增加 各序孔的曲线与坐标轴所围的面积在依次减少 试验区排序 1 单位干料注入量大于 100kg m 的累计频率 一序孔 有 19 段占 82 6 二序孔有 6 段占 54 5 三序孔有 5 段占 21 7 随孔序增加 较大注入量的段次减少较大 图 2 试验区排序 2 单位干料注入量大于 100kg m 的累计频率 一序孔 有 7 段占 50 二序孔有 3 段占 42 8 三序孔有 2 段占 13 3 随孔 序增加 较大注入量的段次减少较大 图 3 本试验区的单位干料注入量为 155 61kg m 大于原设计的 45 kg m 6 26 2 灌浆工艺分析灌浆工艺分析 6 2 16 2 1 浆液配比浆液配比 本次试验的浆液是根据施工技术要求的指标进行严格控制的 为 5 1 3 1 2 1 1 1 0 8 1 0 6 1 0 5 1 七个比级 从资料 上分析部分孔其灌前透水率不大但单位干料注入量为较大 这种现象 从一个侧面反映出 压力的改变对灌浆的注入量有较大的影响 6 2 26 2 2 灌前压水试验灌前压水试验 通过灌前压水试验 有利于了解坝基的基本裂隙情况 有针对性 的选择开灌浆液比级和灌浆压力 宜达到最佳灌浆效果 但灌前压水 西藏金河水电站闸坝灌浆工程帷幕灌浆试验报告 9 试验不宜进行时间过长 过多 如经压水试验后基岩裂隙中被水充满 灌浆压力在挤开空隙中的水后 才能把浆液压入空隙中 将使灌浆压 力受损 影响灌浆效果 6 2 36 2 3 灌浆压力灌浆压力 根据钻孔灌浆资料分析 和检查孔压水检查效果来看 所采用的 灌浆压力有利于保障帷幕灌浆效果 6 36 3 效果检查效果检查 6 3 16 3 1 检查孔情况检查孔情况 检查孔共布置了二个 试验区二排各布置一个 分别为 sj 1 和 sj 2 祥见试验孔平面布置图 6 3 26 3 2 检查孔压水结果 从检查孔压水资料来看 两个检查孔共 18 段 其中 17 段的压 水吕容值小于 1lu 1 段为 1 09lu 都远小于设计要求的 3lu 从检 查孔效果看本试区灌浆效果很好 达到了设计要求 检查孔压水结果一览表 孔号 第一 段 第二 段 第三 段 第四 段 第五 段 第六 段 第七 段 第八 段 第九 段 第十 段 第十一 段 sj 10 7800 040 120 030 020 020 02 0 02 0 061 09 sj 20 360 20 210 0200 030 07 西藏金河水电站闸坝灌浆工程帷幕灌浆试验报告 10 注 压水单位为 lu 6 3 36 3 3 检查孔岩芯 sj 1 孔 0 0 25m 为混凝土 0 25 11 7m 为灰色长石石英砂岩 孔深约 4 4 4 6m 为粘土 夹层 11 7 20 6m 为灰色长石石英砂岩 岩性坚硬 裂隙较发育 孔深约 12 05m 处见一条与芯轴线相交约 50的裂隙 其上面附有厚约 2mm 的水泥浆结石 20 6 32 10m 为灰色浅灰色长石石英砂岩 岩性坚硬完整 局部见纵向裂隙与芯轴线相交约 60 32 1 45 45m 为浅灰色长石石英砂岩 岩性坚硬完整 裂 隙发育 纵向裂隙居多 孔深 32 15m 见一条纵向裂隙与芯轴线相交约 20 缝宽约 2 5mm 见水泥浆结石 sj 2 孔 0 0 25m 为混凝土 0 25 12 1m 为灰色长石石英砂岩 孔深约 4 5 4 7m 为粘 土夹层 西藏金河水电站闸坝灌浆工程帷幕灌浆试验报告 11 1