坝基及坝肩防渗施工方案

1、建始县木桥河水库工程第一标段 （木桥河大坝工程） 坝基及坝肩防渗施工工法坝基及坝肩防渗施工工法 湖北大禹水利水电建设有限责任公司 建始木桥河水库工程一标项目部 目 录 1.1 概述.1 1.2 施工布置.1 1.2.1 风、水、电系统布置 .1 1.2.2 制供浆系统布置 .1 1.2.3 施工排污 .1 1.2.4 其它 .2 1.3 施工程序.2 1.3.1 总体施工程序 .2 1.3.2 项目施工程序 .3 1.4 灌浆试验.3 1.4.1 灌浆材料 .3 1.4.2 灌浆试验项目及内容 .4 1.4.3 灌浆试验实施 .4 1.4.4 试验成果整理 .5 1.5 固结灌浆施工工艺、方法

2、与措施.5 1.5.1 概述 .5 1.5.2 施工工艺与方法 .5 1.5.3 施工技术措施 .9 1.6 帷幕灌浆施工工艺、方法与措施.11 1.6.1 概述 .11 1.6.2 施工工艺与方法 .11 1.6.3 施工技术措施 .16 1.7 灌浆平洞开挖.16 坝基及坝肩防渗工程坝基及坝肩防渗工程 1.11.1 概述概述 大坝坝基及坝肩防渗采用固结灌灌浆及帷幕灌浆。 1.21.2 施工布置施工布置 1.2.1 风、水、电系统布置 （1） 回填灌浆、固结灌浆等施工用风拟采用系统供风与移动 供风相结合方式，风压大于 0.6MPa。 （2） 回填灌浆、固结灌浆、帷幕灌浆施工用水采用施工供水

3、系统。架设 75mm 水管，并相距 50m 开口焊接直径 25mm 闸阀，供 水能力 10m3/h，出口压力 0.8MPa。 （3） 施工用电采用系统供电。动力线敷设至各灌浆作业区， 相距 100m 设置 1 个 600A 空气开关。 1.2.2 制供浆系统布置 （1）集中制浆站 为满足面板堆石坝和溢洪道工程、导流、输水、放空洞工程灌 浆施工，拟在以上各点各布置一座集中制浆站，使用袋装水泥，采 用强制高速制浆法。系统主要设备配置有 NJ-600 高速制浆机、 BW250 输浆泵、1m3储浆桶，连续制浆能力为 500L/min,等配套设施。 1.2.3 施工排污 施工废渣采用人工清理集中后用车运

4、至指定弃渣场处理。为防 止灌浆施工废水、污水流入坝体填筑区域，趾板灌浆施工时设置挡 水埂，引到河床最低处的沉淀池内，用污水泵抽排到区域外，沉淀 池设计为 20m3，沉渣定期清理。 1.2.4 其它 （1） 为方便趾板斜坡段灌浆施工，拟加工制作安全方便的小 型钢结构施工台车，并通过铺设轨道，用 10t 卷扬机和 5t 葫芦牵引 移动或采用搭设钢管排架，其上敷设木板作为施工平台。 （2） 施工现场采用 1 套集装箱式值班室随施工部位转移。 （3） 通讯一般采用固定频率无线通讯，供浆系统采用专用有 线通讯。 1.31.3 施工程序施工程序 1.3.1 总体施工程序 （1）同一地段的基岩灌浆必须在先完

5、成固结灌浆，并经检查合 格后才能进行帷幕灌浆。 （2）在需要从岩石表面进行灌浆的区域，在灌浆前应将漏浆或 漏水的裂隙进行清理，并将松动岩石移走，以便堵漏。 （3）对设有抬动观测设备的灌区，须待抬动观测仪器装置完毕， 并完成灌浆前测试工作后，方可进行灌浆作业。 （4）一个地段的基岩灌浆的基本施工程序为： 测量放样抬动观测孔钻孔与埋设装置声波孔钻孔及测试 固结灌浆施工固结灌浆检查灌后声波测试帷幕灌浆施工帷 幕灌浆检查清场验收。 1.3.2 项目施工程序 （1） 固结灌浆施工程序 施工准备测量放样抬动孔钻孔及观测装置安装I 序孔钻 孔、压水、灌浆及封孔II 序孔钻孔、压水、灌浆及封孔施工检 查孔施工

6、检查封孔。 （2） 帷幕灌浆施工程序 施工准备测量放样抬动孔钻孔及观测装置安装先导孔钻 孔、压水、灌浆及封孔I 序孔施工II 序孔施工检查孔施工 检查封孔。 1.41.4 灌浆试验灌浆试验 现场生产性灌浆试验包括岩石固结灌浆、帷幕灌浆。 灌浆前，先作灌浆试验。包括浆液试验和现场灌浆试验，通过 对不同水灰比、材料、施工程序和方法进行灌浆试验，检查灌浆效 果，确定灌浆参数，指导灌浆施工，灌浆试验的参数按技术规范及 监理人的批示执行。在试验前 28 天提出试验大纲，报送监理审批， 试验成果经监理批准后方可实施灌浆施工。 1.4.1 灌浆材料 灌浆所用的材料如水泥、掺和剂、外加剂和水等均满足规范规 定

7、，灌浆试验所使用的设备与实际施工时准备使用的设备相同，使 试验成果有可比性。 1.4.2 灌浆试验项目及内容 ) 浆液试验：按监理指示对不同水灰比、不同掺合料和不同 外加剂的浆液进行下列项目试验。 1）浆液配制程序及拌制时间； 2） 浆液密度或比重测定； 3）浆液流动性或流变参数； 4）浆液的沉淀稳定性； 5） 浆液的凝结时间，包括初凝或终凝时间； 6） 浆液结石的容重、强度、弹性模量和渗透性； 7） 监理指示的其它试验内容。 现场生产性灌浆试验 1）选择与永久工程相似的地段作为灌浆试验区。 2）根据灌浆工程施工图纸的要求或按监理人指示选定试验孔布 置方式、孔深、灌浆分段、灌浆压力等试验参数。

8、 3） 在每一生产性试验区内，按批准的生产性试验大纲拟定的 施工程序和方法进行生产性试验，检查灌浆的效果，整理分析各序 孔和检查孔的单位吸水率、单位耗灰量等的试验资料，并将生产性 试验成果和试验记录提交监理。 1.4.3 灌浆试验实施 灌浆试验的时间和地点根据现场施工情况和监理工程师的指 示选定，灌浆试验的项目及内容严格按照监理工程师批准的“灌浆 试验大纲”进行。 灌浆试验的施工工艺严格按照招标文件技术要求、监理工程 师指示及规范规定进行。 1.4.4 试验成果整理 做好灌浆试验过程中的施工原始记录，包括制浆记录表、钻 孔记录表、洗孔记录表、压水记录表、灌浆记录表、封孔记录表、 抬动变形观测记

9、录等。 灌浆试验过程中和结束后，及时整理试验成果，报监理工程 师批准后用于指导灌浆施工。这些成果包括：灌浆孔成果、灌浆分 序统计表、各次序孔灌浆成果表、灌浆综合剖面图、灌浆工程检查 孔压水试验成果、各次序孔透水率频率曲线和频率累计曲线、各次 序孔单位注入率频率曲线和频率累计曲线、检查孔取芯资料（包括 岩芯素描图、钻孔柱状图） 、各项室内试验成果及分析报告等。 1.51.5 固结灌浆施工工艺、方法与措施固结灌浆施工工艺、方法与措施 1.5.1 概述 大坝固结灌浆共设 2 排，排距 1.6m,孔距 3m,孔深 8m。 1.5.2 施工工艺与方法 （1） 施工工艺流程 根据地形地质条件，拟采用有盖重

10、固结灌浆方式，工艺流程见 图 1-1。 （2） 固结灌浆施工方法 1） 单元划分 砼面板堆石坝有盖重固结灌浆施工时，按每一混凝土浇筑仓位 划为一个灌浆单元，按分排分序加密的方法施工。 2） 孔段划分 基岩段长小于 6m，采用全孔一次灌注；大于 6m 按灌浆试验成 果进行分段，按自上而下分段，分段长度拟为：第一段 3m、以下段 5m。 3）施工机具 孔深小于 6m 的钻孔采用 YTP-28 气腿钻造孔，孔深大于 6m 的钻 孔 QZJ-100B 潜孔钻机造孔。 灌浆机具采用 3SNS 型灌浆泵，JJS-2B 搅拌桶，GTY-型灌浆 自动记录仪配套使用。 4）混凝土埋管 测量放样定位埋管 混凝土浇

11、筑后 造 孔冲 洗压水试验 灌 浆 检查孔 图图 1-11-1 固结灌浆工艺流程图固结灌浆工艺流程图 验 收 钻机定位 在趾板混凝土部位采用预埋钢管，埋管直径按图纸要求，埋管 管口至趾板混凝土表面。 5） 灌浆方法 灌浆方法采用孔内循环灌浆法。灌浆孔的基岩段长小于 6m 时， 可采用全孔一次灌浆法；大于 6m 时，按施工图纸、技术要求、现场 试验或监理人指示选用自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、 综合灌浆法。 （3） 固结灌浆施工工艺 1） 钻孔冲洗 各孔段钻孔完成后均进行了钻孔冲洗，冲洗采用孔口敞开式孔 底导水法，即采用导管（钻杆）通入大流量水流，从孔底向孔外冲 洗的方法进行冲洗，冲洗

12、冲至回水澄清后 10min 结束； 裂隙冲洗冲采用压水法脉动式冲洗，且总的时间要求，单孔不 少于 30min，串通孔不少于 2h。对回水达不到澄清要求的孔段，继 续进行冲洗，孔内残存的沉积物厚度不得超过 20cm。 冲洗压力：冲洗水压采用 80%的灌浆压力，冲洗风采用 50%的灌 浆压力。 2）压水试验 各孔段灌浆前均进行压水试验，压水试验采用“简易压水”试 验；简易压水试验在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行；压力为灌浆 压力的 80%，压水 20min，每 5min 测读一次压水流量，取最后的流 量值作为计算流量，其成果以透水率表示。 检查孔压水试验采用“单点法” ， 压力为灌浆压力的 80。

13、3） 灌浆原则 固结灌浆一般灌注水泥净浆，水泥强度等级不低于 42.5。 固结灌浆压力一般为 0.20.5Mpa，施工时按施工图纸或监理 人指示确定，接触段和注入率大的孔段分级升压。 固结灌浆原则上一泵灌一孔，当相互串浆时，采用群孔并联灌 注，但并联孔数不宜多于 2 个，控制灌浆压力。 灌浆时先对第一序孔轮灌，采用“少灌多复”的方法，待第一 孔灌浆结束后，再进行第二序孔灌浆。 4）浆液变换 a 按灌浆试验确定的或监理人批准的水灰比施灌，灌浆浆液由 稀到浓逐级变换。当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当 注入率保持不变而灌浆压力持续升高时，不得改变水灰比。 b 当某一比级浆液注入量已达 30

14、0L 以上，或灌注时间已达 1h，而灌浆压力和注入率均无显著改变时，变换浓一级水灰比浆液 灌注；当注入率大于 30L/min 时，根据施工具体情况，可越级变浓。 5）结束与封孔 固结灌浆在规定压力下，当灌入率单孔不大于 1L/min，群孔不 大于 0.8L/min，继续灌注 30min，灌浆即结束。当长期达不到结束 标准时，报请监理共同研究处理措施。 固结灌封孔采用“压力灌浆封孔法” 。 6） 质量检查 a)采用测量岩体波速或静弹性模量，并结合分析灌浆孔和检查 孔的钻孔取芯以及压水试验和灌浆试验成果为辅的方法进行综合评 定。 b 采用单点压水试验方法进行检查，其检查孔的数量不应少于 灌浆孔总数

15、的 5%，检查结束后进行灌浆和封孔。 c 采用压水试验、岩体波速、静弹性模量法进行质量检查，检 查分别在灌浆结束后 3-7 天进行。检查和试验成果提交监理人，以 便拟定检查孔的孔位。 d 固结灌浆质量的压水试验检查，其孔段合格率在 85%以上；不 合格孔段的透水率值不超过设计规定值的 50%，且不集中，灌浆质 量可认为合格。若达不到上述合格标准的，按监理人批准的措施进 行处理。 7 记录 采用 GJY-型灌浆自动记录仪。变形监测：采用 LH02B 型带自 动报警的灌浆用智能位移观测装置。 8）灌浆实施技术参数，按设计图纸、技术要求和监理人批准的 固结灌浆试验技术参数严格执行。其它按 DL/TS

16、148-2001 灌浆规范 有关规定和设计要求进行。 1.5.3 施工技术措施 （1）钻孔质量控制措施 1） 固结钻孔孔位按设计图纸测量放样，钻孔孔位与设计位置 的偏差不得大于 10cm。 2） 固结钻孔每段钻孔达到设计深度后，报请监理人进行孔深、 孔径等验收，验收合格后方能进入下一道工序。 3）钻孔过程中出现寻常情况，及时报告设计及监理人，共同研 究解决方案。 （2）灌浆质量控制措施 1）灌浆所用水泥须有厂家质保书，且按规定复检合格，水泥要 保持新鲜无结块，出厂期超过三个月的水泥不得使用。 2）孔壁冲洗和脉动裂缝冲洗工作直接影响灌浆质量，冲洗和脉 动裂缝冲洗结束标准符合设计标准。 3）灌浆时

17、要尽快达到设计压力，并专人控制灌浆压力，以免灌 浆压力过大产生抬动造成事故或灌浆压力过小而影响灌浆质量。 4） 压水试验认真检查有无邻孔，特别是在钻进的孔段，如果 发现串通，正在施工的钻孔停钻，冲洗、下管阻塞。 5）固结灌浆易产生外漏，压水灌浆过程中，发现冒浆（水） 、 漏浆（水） ，根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、 限量、间歇灌浆等方法进行处理。必要时浆液中掺加速凝剂。 6）严格按照灌浆要求的水灰比进行，对水泥、水进行称量并测 量浆液比重。 7）保持灌浆连续进行。若因故中断必须马上处理，尽早恢复灌 浆。 8）灌浆各工序严格遵守有关技术条款和 DL/T5148-2001 灌浆

18、规 范要求和按监理指示，以确保灌浆质量。 9）遇到特殊情况时，及时将情况和处理措施与结果上报业主和 监理。 1.61.6 帷幕灌浆施工工艺、方法与措施帷幕灌浆施工工艺、方法与措施 1.6.1 概述 大坝帷幕灌浆布置在趾板中部，帷幕深度宜深入相对不透水层 5m。相对不透水层为压水试验小于 5lu 的岩层。帷幕灌浆后岩层透 水率应小于或等于 5lu。 大坝基础帷幕灌浆共布置一排，孔距 1.5m,左岸延伸 45m,右岸 延伸 40m,帷幕灌浆孔 282 个，帷幕底线深入 3lu 线以下 3m。 1.6.2 施工工艺与方法 1.6.2.1 施工工艺流程 帷幕灌浆施工工艺流程见图 1-2。 1.6.2.

19、2 施工方法 图 1-2 帷幕灌浆施工工艺流程图 终孔检测、灌浆 封孔分段钻孔灌浆 循环 次段灌浆 抬动变形观测抬动变形观测 检查孔钻孔检查孔封孔压水试验 测放孔位灌浆孔分序首段钻孔 抬动观测孔钻孔与安装 首灌浆段裂隙冲洗首段压水试验首段卡塞灌浆 次段钻孔 抬动变形观测抬动变形观测抬动变形观测 次段压水试验 卡塞器及射浆 管安装 制浆 次灌浆段裂隙冲洗 抬动变形观测抬动变形观测 （1） 钻孔 1） 钻孔孔径常规帷幕钻孔孔径为 76mm。 2） 先导孔径：孔口段为 91mm，以下各段为 76mm。 3） 抬动观测孔、物探测试孔、质量检查孔为 91mm （2） 钻孔机具 帷幕灌浆孔、检查孔均采用

20、XY-2PC 回转式钻机和金钢石钻头钻 进。 （3）钻孔偏差 钻孔测斜采用 KXP-1 测斜仪分段进行测斜，灌浆孔位偏差不得 大于 10cm ，因故变更孔位，由设计确定。 （4） 钻孔岩芯 压水检查孔采用岩芯钻机钻孔取芯，并按要求装箱、编录、保 存，一般灌浆孔无取芯。 （5）特殊事项 钻孔时尽可能地使用了较长钻具，以保证钻孔孔斜；钻孔前将 钻机固定，保证钻机水平，立轴铅直；检查孔钻孔限制了单回次钻 进长度不大于 1.5m，以保证岩芯采取率。 （6）孔口管 帷幕采用孔口管时，灌浆孔当钻灌完第一段（2m）后镶嵌孔口 管，孔口管采用 73mm 地质管，比以下段孔径大 12 级，有利于孔 内事故的处理

21、。孔口管的镶嵌采用水泥砂浆人工埋管法，其方向必 须与钻孔垂直，其长度为深入基岩 2m，并待凝 72 小时；孔口管管 口采用了法兰盘结构，比丝扣结构更安全可靠。 （7）钻孔冲洗与压水试验 1）钻孔冲洗 帷幕灌浆孔各孔段钻孔完成后均进行了钻孔冲洗，冲洗采用孔 口敞开式孔底导水法，即采用导管（钻杆）通入大流量水流，从孔 底向孔外冲洗的方法进行冲洗，冲洗冲至回水澄清后 10min 结束； 2）压水试验 帷幕灌浆孔各孔段灌浆前均进行压水试验，压水试验采用“简 易压水” ，先导孔、帷幕常规检查孔压水试验采用“单点法” ，压 力为灌浆压力的 80，该值若大于 1MPa 时，采用 1MPa；压水 20min，

22、每 5min 测读一次压水流量，取最后的流量值作为计算流量， 其成果以吕容表示。 （8） 灌浆 1） 灌浆材料 a. 帷幕灌浆水泥选用灌浆用的水泥品种为普通硅酸盐水泥 P.O 42.5，且水泥存放期不超过三个月，符合质量标准，不受潮结块； b. 膨润土：采用膨润土作为浆液稳定剂，提高浆液的稳定性、 触变性，降低析水性； c. 砂：灌注大漏量孔段时，为避免浆液扩散、流失过大以及节 约水泥用量，可在水泥浆液中掺入砂，砂为质地坚硬的机制砂，粒 径不大于 2mm，细度模数不大于 2，SO3 含量小于 1%，含泥量不大于 3%等； d. 外加剂：根据现场灌浆需要，对于大漏量孔段掺入速凝剂- 水玻璃或氯化

23、钙，掺入量经试验确定，使用时以水溶液加入。 水泥平台 高速搅拌机 送浆泵 储浆筒 灌浆管 1.5m 输浆管 图图 1-31-3 制浆站示意图制浆站示意图 1） 采用小口径钻孔，孔口封闭自上而下分段灌浆法。 2） 灌浆压力及段长，灌浆压力按施工图纸或监理工程师指示 确定，灌浆段长根据地层情况选用，一般情况下，孔口管以下各段 为 2.0m，3.0m，以下各段为 5-7m，遇大漏量及塌孔等情况可适当缩 减段长。 3） 灌浆方法 帷幕灌浆拟采用自上而下分段钻灌法。施工中第一段采用常规 阻塞孔内循环灌浆法；以下各段采用自上而下分段、小口径孔口封 闭孔内循环灌浆法；压水、灌浆选用 3SNS 三缸高压灌浆机

24、；射浆管 采用 50mm 钻杆，距孔底距离50cm。 4）浆液变换 灌浆采用水泥浆液的水灰比(重量比)、开灌水灰比均按设计要 求、灌浆试验或监理人批准的水灰比执行； 浆液变换为当满足：a、灌入量大于 300L，且压力与灌入率变 4m 化不大时；b、灌注时间大于 30min，且压力和灌入率变化不大时； 可变浓一级水灰比灌注。改变水灰比后如压力突增或吸浆率突减， 则回原级水灰比灌注；一般不进行越级变浆。 5） 结束标准 帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法时，在规定压力下，当注入 率不大于 1L/min 时，继续灌注 60min，灌浆即可结束。采用自下而 上分段灌注法时，继续灌注时间应减少为 30min，灌浆即可结束。 （10） 孔斜控制 钻孔开孔前严格校正钻机立轴角度，保证开孔角度满足设计要 求。孔口管埋设要求按设计角度采用角度尺和罗盘校验埋设。严格 控制钻进参数，保证钻孔竖直。 （11）终孔