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文档简介

1、四川省叙永县纳坪水库大坝帷幕灌浆生产性试验成果报告1概述1.1 工程概况纳坪水库是一座以烟地灌溉为主,兼顾其他农田灌溉和农村人畜供水等综合利用 的小型水库。纳坪水库位于泸州市叙永县营山乡, 坝址距叙永县城48km距营山乡4.0km,工 程施工对外交通比较方便。纳坪水库枢纽采用沥青混凝土心墙堆石坝坝型,大坝坝顶 高程1404.00m,坝顶宽6.00m,坝顶长198.00m。建基面高程1367.50m,最大坝高 36.50m,最大坝底宽度145.48m。沥青混凝土心墙与基础接合部位设置宽6.0m、厚m的W8c25昆凝土基座,基础处理设双排固2灌浆孔,心墙轴线上游布置1排帷幕灌浆孔。固结灌浆排距3.

2、5m,孔距2.0m;帷幕灌浆轴线距上游排固结灌浆孔1.25m, 距下游排固结灌浆孔2.25m,帷幕灌4孔孔距2.0m。根据水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(DL/T5148-2012)、纳坪水库工程施 工技术要求和设计、监理工程师和业主代表现场指定,本工程大坝基础帷幕生产性 灌浆施工前,主要在枢纽左坝肩和主河床布置了两个帷幕灌浆试验单元;在左坝肩和主河床试验单元即将完成之际,为印证右坝肩地质岩性和预测岩体透水性变化的趋势, 根据设计要求和现场施工条件,在主河床右岸增加了一个试验孔。本工程的灌浆试验工作,在监理工程师全过程见证下进行, 主河床段的部分孔段 在设计单位的见证下进行终孔段压水试验。试验

3、区地质条件层岩性根据设计地勘资料,河床基岩为三叠系下统夜郎组(T1y)的粉砂质泥岩夹泥质粉砂岩。岩石呈浅灰色至红紫色,因含粉砂不均颜色略显深浅不均、且存在相变。颗 粒组成主要为泥质,约占70%次为粉砂,约占30%普含粉砂,局部富集,且成条 带状、团块状分布。水平层理发育,从地表调查见顺层层间裂隙发育,裂隙宽2cm-9cm,顺层延伸长310ml裂隙一般由泥质充填、据钻孔岩芯资料,表岩芯破碎、风 化裂隙发育、以下岩石较为新鲜完整。根据现场钻孔回水资料,回水以灰色和灰褐色为主,个别孔段呈浅红红褐色, 和地质勘察资料基本吻合;从试验孔所取芯样上看,取芯率普遍偏低,完整性较差,1 / 32四川省叙永县纳

4、坪水库大坝帷幕灌浆生产性试验成果报告芯样以块状、短柱状和柱状为主,局部夹碎块状和少量短柱状,节理、裂隙较为发育, 从检查孔芯样的水泥结石和水泥膜上分析,陡、缓角相互贯通,纵横交错。质构造根据设计地勘资料,坝线区位于采桑坪背斜的南翼,区内无断裂构造通过,岩层 产状为N5g700 W/SW 1118 ;岩体中除层面裂隙较发育外,主要发育有 3组构 造裂隙:N1013 E/NW 6070 ,微弯曲,张开23cm局部充填岩屑及粘土, 延伸长度大于10mN15-20 W/ SW 6070 ,较平直,张开23cm,充填岩屑 及粘土,延伸长度大于10m河床1354.101366.70m高程分布有一条破碎带,

5、宽度 4.0m,分布桩号从坝横0+45.39m坝横0+216.27m;根据本次灌浆试验钻孔资料分析, 破碎带分布高程1357.00m1366.70m,宽度约1.0m,分布桩号从坝横 0+17.73坝 横0+242.33m;与设计地勘资料给出破碎带底高程相差 3.0m,宽度相差-3.0m ,长 度相差+53.73mo文地质条件库区地下水主要为第四系松散堆积层中孔隙水和基岩裂隙水。孔隙水受大气降水和地表径流补给,水量较丰,季节变化较大;基岩裂隙水的含水性与岩体中裂隙发育 程度有关,主要受大气降水及地表水补给,多呈下降泉或间歇性下降泉形式排泄于河 床、沟谷。1、地下水类型坝线区地下水根据地下水埋藏条

6、件,可分为孔隙潜水、基岩裂隙潜水两种类型。 孔隙潜水主要分布于第四系松散堆积层中,受大气降水和地表水补给,含水丰富,排泄于河流亦补给下卧基岩裂隙水。基岩裂隙水主要埋藏于岩体风化带和砂岩、粉砂岩 裂隙中,含水不均一,富水程度与裂隙、风化带发育程度有关,受大气降水和地表水 补给,以下降泉或间歇性下降泉的形式排泄于地表。2、岩体的透水性特征据钻孔压水试验成果分析,坝线区岩体透水性与岩体风化状况、岩性、裂隙发育 程度、张开宽度和连通性等密切关系。强风化带以中等透水层为主,局部段为弱透水层,弱风化岩体主要为中等透水层,新鲜岩体为弱透水层。因此,强风化岩体和弱风 化比新鲜岩体透水性强。岩性相同的岩层总体上

7、具有随深度的增加而逐渐减弱的趋势。2 / 32四川省叙永县纳坪水库大坝帷幕灌浆生产性试验成果报告根据渗透剖面岩体透水带(q5Lu)厚度,上坝线左岸厚2540m右岸厚2439m, 河床厚2327m 下坝线左岸厚3545m 右岸厚3055m 河床厚3035m3、环境水腐蚀性评价地表水和地下水为 SO4- ClNaCa或HCO3-Ca Mg型水,对水工建筑物水泥 灌浆无腐蚀性。验内容、目的及要求验目的纳坪水库大坝帷幕灌浆前期未开展相应的灌浆试验;为印证和复核设计灌浆参数, 为后期灌浆施工提供参考,根据纳坪水库工程施工技术要求 ,本次主要在枢纽左 坝肩和主河床开展灌浆试验工作,并提供以下灌浆成果:1、

8、获取原始的灌浆数据(单位注入量、岩层透水率、涌水地层、软弱夹层破碎 带等地层的分布等),验证地基防渗处理采用水泥灌浆的可行性和可灌性;2、验证帷幕灌浆技术要求、施工工艺是否能满足设计参数要求,为后续灌浆施工提供可操作的施工技术要求;3、验证所选择灌浆施工方法、施工工艺、灌浆材料及浆液配比的适应性和可灌 性,为后续灌浆设计和施工提供参考浆液配比。验依据本次帷幕灌浆试验主要根据纳坪水库工程施工技术要求和水工建筑物水泥 灌浆施工技术规范(DL/T5148-2012)的相关要求开展,同时执行以下相关规程、规 范及技术要求:1、水利水电工程钻探规程(DL 5013-92);2、水利水电工程钻孔压水试验规

9、程(SL31-2003);3、普通混凝土配合比设计规程(JGJ55-2000);4、水利水电工程施工地质规程(DL/T5109-1999);5、混凝土拌和用水标准(JGJ63-89)。浆试验效果检测及质量评定标准根据纳坪水库工程施工技术要求和水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 (DL/T5148-2012)相关规定,本次帷幕灌浆试验效果检测采用压水试验进行检测,3 / 32四川省叙永县纳坪水库大坝帷幕灌浆生产性试验成果报告具体质量评定标准如下:1、检查孔采用“单点法”和“三点法”相结合的方式进行,压水试验压力在0.3MPa 以下的孔段采用“单点法”,0.3MPA 1.0MPa的孔段采用“三点法”。

10、2、帷幕灌浆压水试验检查合格标准:各孔段透水吕荣值不大于10Luo3、检查孔压水试验孔段,坝体混凝土和基岩接触段(指生产孔)的透水率合格 率达到100%,其余各段的合格率不小于 90%4、不合格试段的透水率不超过设计规定的150%且无连续两段不合格或相邻孔段在同一高程不合格的,灌浆质量可评为合格。验区及孔位布置经设计代表、监理工程师和业主代表现场踏勘,指定的两个主要灌浆试验区为:左坝肩试验区:坝横 0-002.00m坝横0+4.50m、坝纵0+7.00m,单排布置,共 布置4孔,孔距分别为1.0m、2.0m、1.5m,分H序进行施工。检查孔在 2.0m和1.5m 孔距各布置1孔,再根据压水检查

11、成果确定是否增加或减少检查孔。主河床试验区:坝横 0+47.57m坝横0+62.57m、坝纵0+7.00m,单排布置,共 布置7孔,孔距分别为 3.0m、2.0m、1.5m、1.5m、2.0m、3.0m,分田序进行施工。 检查孔在不同的孔距下各布置 1孔,具体位置由监理工程师指定;监理工程师视压水 检查成果确定是否增加或减少检查孔。为进一步验证右坝肩的地层岩性及可灌性, 2015年1月30日,设计代表和监理 工程师根据已施工的左坝肩和河床段灌浆效果,在河床右岸坝横0+126.00m、坝纵0+7.00m处增设一个灌浆试验孔,不进行灌浆质量检查。本次灌浆试验孔轴线位于心墙轴线上游7.0m处,灌浆施

12、工时心墙混凝土盖重未施工,采用预埋孔口管施工,不再埋设抬动装置。具体孔位布置见附图纳坪水库大 坝帷幕灌浆试验推荐成果图。要工程量本次帷幕灌浆试验主要完成工程量见表1。表1帷幕灌浆试验主要完成工程量表序号项目孔数基岩钻孔(m)压水试验(段)基岩灌浆(m)水泥用量(t)备注1左坝肩488.02088.010.992主河床7199.044199.035.634 / 32四川省叙永县纳坪水库大坝帷幕灌浆生产性试验成果报告序号项目孔数基岩钻孔(m)压水试验(段)基岩灌浆(m)水泥用量(t)备注3河床右岸127.0627.06.974检查孔512528合计174399831453.592施工资源配置2.1

13、施工人员配置本次帷幕灌浆试验投入的主要施工人员配置见表2表2主要施工人员配置表序号工种单位数量备注1管理人员人22技术人员人23钻工人44灌浆工人45普工人46电工人18后勤人1合计人182.2机械设备配置本次帷幕灌浆试验投入的主要机械设备见表3。表3主要机械设备表序号设备名称规格型号单位数量备注1地质钻机XU-150台22灌浆泵SYB180/12台13高速制浆机ZJ-400台14储浆搅拌机400L台25灌浆自动记录仪成都西易台1一拖二6排污泵5KW台27测斜仪KXP-1 型台18挤压或气动式栓塞台/套49比重称NB-1 型台13灌浆试验进度本工程帷幕灌浆试验分两期施工,一期于 2014年12

14、月25日2015年2月11日,历时48天;二期于2015年7月29日2015年8月27日,历时30天,具体施5 / 32四川省叙永县纳坪水库大坝帷幕灌浆生产性试验成果报告工进度如下:1、2014年12月22日2014年12月24日完成准备工作;2、2014年12月25日2015年2月11日,完成左坝肩及河床段帷幕灌浆试验 孔施工;3、2015年7月29日2015年8月14日,完成左坝肩及主河床段帷幕灌浆试验 检查孔施工;4、2015年8月16日2015年8月27日,完成河床右岸段帷幕灌浆试验孔施工。表4帷幕灌浆试验施工进度表项目12.24 1.11.2 1.231.23 2.117.29 8.

15、148.16 8.27历时(天)左坝肩试验孔施工8主河床试验孔施工40检查孔施工18河床右岸试验孔施工124灌浆试验施工4.1钻孔1、钻孔采用XU-150型地质回转式钻机,金刚石钻头清水冲洗钻进。2、灌浆孔施钻按灌浆程序,分序分段进行,钻孔分段与灌浆分段相对应。3、帷幕灌浆孔的开孔孔位与设计位置的偏差控制在10cm内。4、灌浆孔试验孔开孔孔径 4 110mm终孔孔径为4 91mm灌后检查孔开孔孔径小91mm终孔孔径为小76mm5、钻孔过程中,严格控制孔深 20m以内的孔斜偏差。孔深20m以内每10m测量 孔斜,终孔测量孔斜;孔深20m以上灌4J(孔每10m- 15m测量一次孔斜,终孔测量孔 斜

16、。测量仪器采用KXP-1型轻便测斜仪。帷幕灌浆试验孔孔斜测量成果见表5。表5帷幕灌浆试验孔孔斜测量成果表工程部位孔号测斜部位(m)测斜值(度)孔斜率(%)允许值(%)备注左坝肩WP1- I -112.0/22.00.4/0.70.7/1.21.25%满足要求WS1- 口 -212.0/22.00.5/0.50.9/0.91.25%满足要求WP1- I -312.0/22.00.4/0.40.7/0.71.25%满足要求WS1- 口 -412.0/22.00.4/0.70.7/1.21.67%满足要求主河床WP1- I -112/22/270.4/0.4/0.70.7/0.7/1.21.67%满

17、足要求WS1- 口 -212/22/270.4/0.4/0.70.7/0.7/1.21.67%满足要求WP1- I -312/22/270.5/0.5/0.50.9/0.9/0.91.67%满足要求6 / 32WS1- 口 -412/22/270.4/0.4/0.70.7/0.7/1.21.67%满足要求WT1- m-512/22/270.5/0.5/0.80.9/0.9/1.41.67%满足要求WS1- 口 -612/22/32/320.4/0.4/0.7/0.90.7/0.7/1.2/1.61.67%满足要求WP1- I -712/22/32/320.4/0.4/0.7/0.90.7/0.

18、7/1.2/1.61.67%满足要求右坝肩W0112/22/270.4/0.4/0.70.7/0.7/1.21.67%满足要求四川省叙永县纳坪水库大坝帷幕灌浆生产性试验成果报告6、帷幕灌浆试验孔、灌后检查孔全部采取岩芯,岩芯按取芯次序统一编号,填 牌装箱,并进行岩芯描述,绘制钻孔柱状图;对每箱芯样拍摄彩色照片,并作好钻孔 操作的详细记录。7、钻孔达到设计深度后,将钻孔冲洗干净,报请监理人复核、签证后,再进行 下一步操作。4.2冲洗与压水试验1、孔段冲洗所有灌浆孔(段)灌浆前采用压力水脉动冲洗,先采用80%灌浆压力的压力水连续冲洗3min后,迅速将压力突然降到零,形成反向脉冲流,将裂隙中的泥质碎

19、屑 带出,此时,回水多呈褐色或灰白色。当回水由浑变清后,再升高到原来的冲洗压力, 持续3min后,再次将压力突然降到零。如此一升一降,一压一放,冲洗两个循环, 至回水洁净,洗孔结束。2、压水试验帷幕灌浆试验孔和灌后检查孔采用“单点法”和“三点法”结合进行,压水压力 小于0.3MPa以下的孔段采用“单点法”(即灌浆孔第一试段),0.3MPA 1.0MPa的孔段采用“三点法”(即灌浆孔第二七(八)试段)。(1)三点法压水试验:为两级压力三个阶段压水试验,其三个阶段的压力为:50% 灌浆压力、80%!浆压力、50%!浆压力。每隔5min测读一次流量,连续四次读数中 最大值与最小值之差小于最终值的 1

20、0%或最大值与最小值之差小于1L/min时,本 段压水试验即可结束。以最高压力阶段压力值及相应流量计算透水率。(2)单点法压水试验:首段灌浆孔和检查孔,压力采用80犍浆压力,流量稳定标准与三点法相同。4.3灌浆4.3.1材料和设备1、主要灌浆材料7 / 32四川省叙永县纳坪水库大坝帷幕灌浆生产性试验成果报告采用标号不低于32.5硅酸盐水泥,水泥细度为通过 80仙m方孔筛筛余量不大于 5%施工过程中原材料(水泥)检测委托重庆弘洋建筑工程质量检测有限公司纳坪水 库现场实验室进行,试验结果均满足设计及规范要求。浆设备水泥灌浆设备主要采用ZJ-400高速制浆机、SYB180/12型中压注浆泵和成都西

21、易灌浆自动记录仪。浆液制备1、水泥浆液搅拌均匀后,测定浆液密度和粘度等参数,并作好记录。2、纯水泥浆液的搅拌时间:高速搅拌机配制,搅拌时间不少于30s;浆液在使用前过筛,浆液自制备至用完的时间不大于 4小时。3、制浆站按灌浆要求制备各水灰比级的纯水泥浆液,至灌浆点的双层搅拌桶使用,输送浆液流速1.4 m/s2.0m/s。4、浆液温度应保持在5c40C,低于或超过此标准的视为废浆。浆液配合比本次灌浆试验根据技术要求,现场采用的浆液配合比遵循由稀到浓的原则,其水灰比(重量比)采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1六个比级,开灌水灰比5:1。表6浆液变换控制表注浆率(L/min*

22、段)注入浆量(L)注入浆量(L)注入浆量(L)注入浆量(L)特殊情况处理2: 11: 10.8 : 10.5 : 1303006009001200A:降压结束B:间隔或待凝2030500100015002000102080012002200A或B 108001500A或B灌浆压力本次帷幕灌浆压力按试验大纲要求采用以下压力值。1、左坝肩段灌浆压力表7左坝肩段帷幕灌浆压力表段次段长(m)I序孔压力值(MPa口序孔压力值(MPaW序孔压力值(MPa备注12.00.20.30.325.00.40.50.535.00.60.80.88 / 3245.00.81.01.05及以下5.0 6.00.81.0

23、1.0四川省叙永县纳坪水库大坝帷幕灌浆生产性试验成果报告2、河床段灌浆压力表8河床段帷幕灌浆压力表段次段长(m)I序孔压力值 (MPa口序孔压力值(MPaW序孔压力值(MPa备注12.00.30.40.525.00.50.60.735.00.81.01.045.01.01.21.25及以下5.0 6.01.01.21.24.3.4灌浆分段及灌浆1、灌浆段长灌浆段长:第1段2m,第2段及以下灌浆段长度采用5m终孔段不大于8m灌浆压力:严格按帷幕灌浆试验施工方案推荐的灌浆压力进行现场施工,正常情况下各孔段压力均不小于设计规定值。2、镶铸孔口管灌浆孔采用 110m检刚石钻头深入基岩0.6m后埋设,孔

24、口管高出孔口 510cm 以0.5 : 1的水泥浆置换孔内浆液,待钢管与孔壁之间返出0.5 : 1级浆液后停止注浆, 校正孔口管方向并将其固定待凝,完成孔口管镶铸。为加快施工进度,孔口埋设的水 泥浆液中掺加510%勺速凝剂。3、灌浆方法(1)采用自上而下孔口封闭循环式灌浆法,即孔口安装封闭器,孔内下置钻杆作射浆管,射浆尾管距孔底不大于 50cm进行循环式灌浆。(2)灌浆压力尽快达到设计值,注入率大的孔段以及易于抬动(生产灌浆孔) 的孔段采取分级升压。(3)灌浆按分序加密的原则进行,分田序施工。同排相邻两个次序孔在岩石中钻孔灌浆的高差不小于15m(4)灌浆过程中开灌及浆液比级发生变化时测量浆液密

25、度,及时纠正配量误差。当吸浆量较小时定时检测浆液密度,吸浆量较大时每23缸浆液测量浆液密度。4、浆液变换(1)当灌浆压力保持不变,注入率持续减少时,或当注入率不变而压力持续升9 / 32四川省叙永县纳坪水库大坝帷幕灌浆生产性试验成果报告高时,不得改变水灰比。(2)当某一比级浆液的注入量已达 300L以上或灌注时间已达1h,而灌浆压力 和注入率均无改变或改变不显著时,应改浓一级。(3)当注入率大于30L/min时,视具体情况越级变浓。5、特殊情况处理(1)冒浆、漏浆的处理灌浆过程中,出现了不同程度的冒浆、漏浆现象,由于本次灌浆试验在无盖重的 情况下进行,主要采用限流、限压和间歇、待凝等措施处理。

26、(2)灌浆中断的处理灌浆必须连续进行,若因故中断,处理原则如下:尽快恢复灌浆。否则立即冲洗钻孔,再恢复灌浆。若无法冲洗或冲洗无效,则 进行扫孔,再恢复灌浆。恢复灌浆时,使用开灌比级的水泥浆灌注,如注入率达到中断前的90犯上时, 即改用中断前水泥浆的比级继续灌注;如注入率为中断前的70%- 90%寸,应逐级加浓浆液继续灌注;如注入率为中断前的 70%;下,且在短时间内停止吸浆,采取补救 措施。(3)大注浆量段的处理当灌浆段注入量大而难以结束时,选用低压、限量灌浆等措施处理。主河床段灌浆试验过程中的 W1- 1-3号孔和W1- I -7号孔总注浆量较大,采用 待凝措施,中断时间超过30min,进行

27、了扫孔,复灌。(4)孔口有涌水的灌浆孔段由于本次主河床灌浆试验区高于河床正常水位, 因此未出现孔口涌水的孔段。主 河床段生产灌浆时若出现孔口有涌水的灌浆孔段, 应灌浆测量涌水压力和涌水量。并 采用以下主要处理措施:1)适当缩短灌浆段长工2)适当提高灌浆压力(在该段设计灌浆压力下,增加0.20.3MPai);3)采用纯压式灌浆;4)采用浓浆灌注;5)适当延长持续灌浆时间(延长至 60min);10 / 32四川省叙永县纳坪水库大坝帷幕灌浆生产性试验成果报告6)屏、闭浆(48h),并待凝(2448h)。灌浆结束条件本次水泥灌浆结束条件为:在设计灌浆压力下,注入率不大于1L/min时,延续灌注30m

28、in结束本段次灌浆。封孔采用“全孔灌浆封孔法”封孔:终孔段灌浆结束后以0.5 : 1级浓浆置换孔内稀 浆,采用该孔最大灌浆压力进行灌浆封孔,屏浆延续 20min,压力封孔结束;灌浆孔 上部3.0m以内的空腔采用人工回填砂浆封实。5灌浆成果及分析钻孔测斜成果及分析本次帷幕灌浆试验钻孔每10mJL深测斜一次,左坝肩每孔测量两次,主河床和右 岸每孔测量三次,个别孔段测量四次。表9帷幕灌浆试验孔孔斜测量成果表工程部位孔号测斜部位(m)终孔偏斜率()偏差(cm)允许偏差(cm)左坝肩W1- I -122.01.226.427.5W1- 口 -222.00.919.827.5W1- I -322.00.7

29、15.427.5VS1- 口 -422.01.226.427.5主河床W1- I -127.01.232.453.4WS1- 口 -227.01.232.453.4W1- I -327.00.924.353.4VS1- 口 -427.01.232.453.4W1- m-527.01.437.853.4W1- 口 -632.01.651.253.4W1- I -732.01.651.253.4右坝肩W0127.01.232.453.4从上表可看出,钻孔偏斜最大的孔为主河床段 WS1- II -6和W1- I -7 ,孔底偏斜 率1.2%,偏差为51.2cm,满足规范要求;孔斜最小的孔为左坝肩 W

30、P1- I -3 ,孔底偏 斜率0.7%,偏差15.4cm。钻孔孔斜总体上控制良好,满足规范要求。灌浆成果11 / 32四川省叙永县纳坪水库大坝帷幕灌浆生产性试验成果报告灌浆试验成果资料表10帷幕灌浆试验孔成果一览表工程部位孔号段长(m)透水率(Lu)终孔压力(MPa纯灰耗 量(kg)单位注灰量(kg/m)灌注总耗 时起止段长左 坝 肩VP1- I -1022.022.031.20.83347152.137: 44W1- 口 -2022.022.020.121.0208094.67: 24W1- I -3022.022.049.070.83375153.48: 23VS1- 口 -4022.0

31、22.024.821.0218399.27: 57主 河 床W1- I -1027.027.079.291.25309.6196.710: 25VS1- 口 -2027.027.051.5861.23609.0133.710: 00W1- I -3027.027.059.2571.25837.6216.211 : 10VS1- 口 -4027.027.035.6151.23682.8136.49: 51W1- m-5027.027.019.051.22416.289.59: 29VS1- 口 -6032.032.062.4061.26156.4192.410: 32W1- I -7032.03

32、2.081.0311.28626.5269.69: 41右坝肩W01027.027.0227.101.26967.1258.015: 26合计31431453590.2170.67118:02表11帷幕灌浆试验孔分序统计成果表工程部位孔序孔数 (个)段长(m耗灰量(kg )单耗(kg/m)段数单位注灰量区间段数 1010 50501001002002005005001000左坝 肩I2446722152.8102323n244426496.9102512主 河 床I38619774229.931933391n38613449156.38193295m127241689.56222右坝肩i127

33、6967258.0611121合计1231453591170.6770131618212单位水泥注入量比较分析1、由于主河床段右岸只施工一个试验孔,不能代表灌浆的整体效果和准确反映 地质情况和透水性变化的趋势。因此,本次灌浆成果的比较分析只在左坝肩和主河床 段试验区进行。2、根据表1011统计成果,本次帷幕灌浆各序孔平均单位水泥注入量为170.67kg,其中左坝肩各序孔平均单位水泥注入量124.84kg/m,主河床段各序孔平均单位水泥注入量188.52kg/m,说明地层可灌性整体较好。3、左坝肩试验区I序孔平均单耗 152.8Kg/m, H序孔平均单耗96.9Kg/m, H序 孔平均单位注灰量

34、较I序孔减小 36.6%;主河床试验区I序孔平均单耗 229.93Kg/m ,12 / 32四川省叙永县纳坪水库大坝帷幕灌浆生产性试验成果报告H序孔平均单耗156.38Kg/m,田序孔平均单耗89.5Kg/m, H序孔平均单位注灰量较 I序孔减小32.0%,田序孔平均单位注灰量较H序孔减小 42.8%;各序孔单位注入量 按分序加密总体上呈现出以下趋势:I序孔单位注入量n序孔单位注入量 田序孔单位注入量说明:灌浆单位注灰量随着灌浆孔序的增加大幅减小,地质条件得到较好改善, 灌浆效果良好,符合灌浆的常规递减规律。4、从单位注灰量区间段数成果分析,随着灌浆次序的增加,低单位注入量区间 段数增加,大单

35、位注入量区间段数大幅减小,符合灌浆的常规递减规律。5、从单位注入量频率曲线及累计频率曲线图分析,R序孔曲线和田序孔曲线发 生了左移,即随着灌浆次序的增加,低单位注入量区间频率增加,大单位注入量区间 频率减小,递减规律明显,符合灌浆的常规递减规律。6、从各次序纯水泥耗量上分析,W1- I -7号孔钻孔深度32.0m,总耗灰量8.63t , 单位注灰量269.6kg/m,是灌浆试验孔中单位耗量较大,分析原因如下:W1- I-7号孔开孔高程1277.60m,开孔部位由于坝基开挖时间较长,风化 较为严重,是导致该孔单位注灰量较大的原因之一;(2)该孔段在进行第二段次2.0m7.0m灌注时,上游边坡7.

36、0m处发现冒浆, 经复灌达到设计要求。主河床裂隙发育并相互贯通,是造成该孔单位注灰量较大的主 要原因;(3)与7号孔相邻的WS1- II-6号孔,钻孔深度32.0m,总耗灰量6.16t ,单位 注灰量192.4kg/m,虽然单位耗灰量较I序孔有所减小,但同比其他H序孔,单位注 灰是其他H序孔的144%说明,在地质条件基本相同的情况下,6、7号灌浆孔的孔 距布置过大,单位注灰量递减不明显,是造也6、7号灌浆孔单位注灰量较大的主要原因;(4)主河床段WP1- I -1和WP1- I -3号孔,同样也出现单位注灰量较大的情况, 分析原因和6、7号灌浆孔的原因一致;结合 W03检查孔的透水吕荣信进一步

37、印证, 单排布置的帷幕灌浆孔,3.0m的孔间距灌浆效果较差,难以形成连续的帷幕幕墙, 无法保证防渗体系的质量。7、主河床段2.0m和1.5m间距的各次序孔单位注灰量随着灌浆次序的增加,递 减规律明显,符合灌浆的常规递减规律。结合检查孔透水吕荣值分析,两个孔间距的13 / 32四川省叙永县纳坪水库大坝帷幕灌浆生产性试验成果报告灌浆质量均满足设计和规范要求;结合检查孔所取芯样水泥结石情况分析,W05检查孔取出5处结石,小于5Lu孔段共2段占28.6%,灌浆质量得到了更好的保证,防 渗效果更好;从节约工程投资的角度考虑,在保证质量的情况下,应优化孔位布置, 节约工程投资,因此,主河床段采用 2.0m

38、的孔间距是合适的,即使在生产灌浆过程 中,出现个别孔段透水吕荣信连续两段达不到设计要求,可采用局部加密灌浆。8、为满足场内交通运输条件,受地形条件限制,左坝肩灌浆试验区共布置4孔, 分两序布置。2.0m和1.5m间距的试验孔单位注灰量随着灌浆次序的增加,递减率 36.6%,递减明显,符合灌浆的常规递减规律。结合检查孔透水吕荣值分析,两个孔 间距的灌浆质量均满足设计和规范要求;结合检查孔所取芯样水泥结石情况分析, W02检查孔取出3处结石,灌浆质量得到了更好的保证,防渗效果更好;从节约工 程投资的角度考虑,在保证质量的情况下,应优化孔距布置,节约工程投资,因此, 左坝肩段采用2.0m的孔间距是合

39、适的。由于W01检查孔透水吕荣信出现了大于10Lu 的情况,但经分析,属于偶发性个案。灌前透水率比较分析表12帷幕灌浆试验孔灌前透水率成果表工程部位孔号透水吕荣值(Lu)平均(Lu)第一段第二段第三段第四段第五段第六段第七段左 坝 肩W1- I -161.37342.16627.915.5058.98431.186W1- 口-246.71620.65115.41712.0605.73320.115W1- I -3164.99136.67122.56312.4076.72449.071W1- 口-461.37342.16627.90015.5058.98431.186主 河 床W1- I -17

40、2.98234.682275.63364.95920.0187.49179.294W1- 口-289.41262.91794.01842.46113.3487.36151.586W1- I -369.67843.687150.94768.88414.7507.59859.257W1- 口-445.34545.61192.68513.38410.0426.62435.615W1- m-535.63626.73421.83214.66510.5414.91319.054W1- 口-692.51979.909127.94868.40744.06415.8678.12562.406W1- I -783

41、.827105.212235.36481.31134.75617.2969.44864.823左坝肩W1- I -1844.71231.44176.06276.51625.8678.003227.10合计139.0564.32105.6940.5116.989.398.7959.612表13帷幕灌浆试验孔灌前透水率区间分布表工程部位孔序孔数(个)段长(m)透水率 平均值(Lu)段数灌浆透水率区间段数100左坝I24440.12910261114 / 32肩n24422.47110271主I38673.606193664河n38650.845193871床m12719.4516105右坝肩i12

42、7227.1061113合计1231459.6127011133169四川省叙永县纳坪水库大坝帷幕灌浆生产性试验成果报告通过以上帷幕灌浆试验孔灌前透水吕荣成果和区间分布情况,可以看出:1、左坝肩帷幕灌浆I序孔灌前平均透水吕荣40.129Lu, H序孔平均透水率22.471Lu, H序孔透水率较I序孔减小了 44.0%。随着灌浆次序的增加,后次序孔的 灌浆透水吕荣信大幅减小,符合灌浆一般规律。2、主河床段帷幕灌浆I序孔灌前平均透水吕荣 73.606Lu, H序孔平均透水率 50.845Lu,田序孔平均透水率19.451Lu, H序孔透水率较I序孔减小了 30.9%。出序 孔透水率较H序孔减小了

43、61.7%。随着灌浆次序的增加,后次序孔的灌浆透水吕荣值 大幅减小,符合灌浆一般规律。3、从试验孔灌浆透水率吕荣值区间分布来看,随着灌浆次序的增加,小透水率 区间频率增加,大透水率区间频率大幅减小,符合灌浆的常规递减规律,4、从帷幕灌浆透水率频率曲线及累计频率曲线可以看出,出序孔曲线发生了左 移,即随着灌浆次序的增加,小透水率区间频率增加,大透水率区间频率减小,符合 灌浆的常规递减规律。5、从帷幕灌浆透水率频率曲线及累计频率曲线可以看出,I序、H序、出序孔 透水率曲线随着灌浆次序的增加,走势较为接近,说明透水率分布区间频率未出现明 显的变化,透水率主要分布于10Lu50Lu之间,以第H、田次序

44、孔为主;次为50Lu 100Lu之间,以第I次序孔为主。6、从总体上分析,各序孔灌前平均透水率随着灌浆次序的增加,呈现出如下趋 势:田序孔平均透水率 H序孔平均透水率 I序孔平均透水率。7、从各次序孔的压水过程分析,部分孔段出现了压水流量大,压力无法升到设计压力的情况,部分试验孔首段在压水过程中出现了漏水,冒水现象,导致个别孔段灌前透水吕荣值过大,如 W1- I -7号孔第三段次透水吕荣值达 235.364Lu,这也是 主河床段I次序孔透水吕荣较左坝肩大的主要原因。但从整个压水试验过程来看,总体正常;坝肩和主河床段地质条件较为单一,采用灌浆的方法对大坝基础进行防渗处 理是可行和有效的。8、从主

45、河床段各段次透水吕荣上分析,主河床共压水44试段,其中1050Lu15 / 32四川省叙永县纳坪水库大坝帷幕灌浆生产性试验成果报告的试验19段,50100Lu的试验13段,100Lu的试验5段,大透水率区间的孔段 主要发生在I次序孔之中;从灌浆的一般规律分析,随着灌浆段的深入,透水吕荣越 来越小,直至深入相对不透水层;但本工程主河床大透水率区间的孔段却主要发在第 三孔段,大于100Lu的试验共4段,占57.1%, 50100Lu的试验2段,占28.6%。根据本次灌浆试验钻孔资料分析,其一,在进行第三段次钻孔过程中,发现钻孔返水小;钻机发出“咔、咔”声,并伴随轻微抖动;钻孔取芯率在35%-48叱

46、问;其二,压水试验和灌浆过程中,有漏水、冒浆和用浆的情况出现,通过复灌,灌浆得 以结束;其三,从检查孔所取芯样来看,第三孔段均出现水泥结石或水泥膜;具四, 由于灌浆试验采用单管钻孔取芯,钻进速度约400 r/min ,给水量约50L/min ,因此在钻进的过程中,无法准确的判断岩层的岩性,只能通过返水颜色、钻机的一些特殊 情况来综合分析得出以下结论:主河床1357.00m1366.70m高程分布有一条破碎带,破碎带宽度约 1.0m,分布 桩号从坝横0+17.73坝横0+242.33m;与地勘资料给出破碎带高程相差-3.0m,宽度 相差-3.0m ,长度相差+53.73m。灌浆异常情况分析灌浆过

47、程中的异常情况在帷幕钻灌试验过程中,主要出现了以下几种特殊情况:1、钻进过程中,钻机抖动,发出“咔、咔”声音,且钻孔取芯率低。左坝肩WP1- 1-1孔第一段、主河床 W1- 1-1孔第三、四段等孔段钻进过程中返水较小,返渣颗粒粒径偏大,细度模数在 2.53.8之间,并伴随着钻机抖动,发出 “咔、咔”声音;所取岩芯主要以短块状岩芯为主,少有成型的芯样。2、钻进过程中,返水小,边坡有漏水的情况。左坝肩WP1- I -3孔第二段钻进过程中,上游边坡 4.0m处,1400.00高程发现渗 水;主河床 W1-H-6孔第三段钻孔时,下游坝基坑15m处1366.00m高程发现渗水。 类似情况还发生在河床 W

48、P1- 1-7号孔等,详见钻孔班报,本处不再列举。3、灌浆过程中出现用冒浆情况。主河床 W1- H-2孔第三段次灌浆时,坝横0+45.00m,坝纵0+17.00m的1377.60m 高程冒浆;WP1- 1-3孔第三段次灌注更换浆液配比至 0.5: 1后的17: 38分,发现 已经钻孔至17.0m的W1- I-1孔有浆液流出,17: 40分时,测量返浆比重1.75,浓16 / 32四川省叙永县纳坪水库大坝帷幕灌浆生产性试验成果报告度达到0.6: 1,为不影响灌浆效果,对该孔段采用待凝处理。W1- I -1孔第四段灌浆施工前,进行扫孔清洗处理。4、灌浆过程中的复灌现象。主河床W1- I -7孔第二

49、段灌注过程,更换浆液配比至 0.5 : 1后单位吸浆量达 42.503L/min ,灌浆压力0.049MP?采取限流限压灌注20min后,流量和压力没有明 显的变化;12:46分,灌注的纯水泥达2.25t ,单米耗灰量达450kg。此时,坝横0+70.45m, 坝纵0+007.00m的1374.60高程冒浆。由于冒浆点无法采用嵌缝等有效的封堵措施, 采用24小时待凝处理;经扫孔复灌,灌浆得以结束。5.3.2灌浆过程中异常情况的原因分析灌浆过程中出现了透水率大、吸浆量大、并伴随着冒水、冒浆等现象,灌浆过程 中采用了限流、限压,待凝、复灌等措施,各孔段的灌浆施工得以结束。分析灌浆过 程中出现的异常

50、情况,主要原因如下:1、左坝肩和主河床选择的灌浆试验区三面或两临空,由于坝基开挖提前完成, 试验区风化严重,是造成这一现象的原因之一;2、试验区隐微裂隙、节理发育,陡、缓角纵横交错,相互贯通并延伸,是造成 这一现象主要原因。河床WP1- I -7孔第二段灌注时坝横0+70.45 河床WS1- n -2孔第三段灌浆时,坝横 0+45.0017 / 32四川省叙永县纳坪水库大坝帷幕灌浆生产性试验成果报告m坝纵0+007.00m的1374.60高程冒浆。m ,坝纵0+17.00m的1377.60高程冒浆。左岸WP1- I -3孔第二段灌注时上游边坡左岸W1- n-2孔第一段次灌浆时的冒浆点。4.0m

51、、1400m高程冒浆。河床WS1- n -6孔第一段灌注时坝横0+57.00 ,坝纵0+17.00 , 1375.60m高程的冒浆点。6灌浆效果检查检查孔的布置灌浆结束后,在已取得的灌浆资料进行统计分析, 按规范要求并结合灌浆现场实 际情况,在请示监理工程师指示后,在左坝肩帷幕灌浆试验轴线上布置了 2个检查孔,18 / 32四川省叙永县纳坪水库大坝帷幕灌浆生产性试验成果报告布置桩号分别为坝横0+001.00m和坝横0+002.75m,检查孔孔深和试验孔孔深一致, 均为22.0m。主河床段帷幕灌浆试验轴线上布置了 3个检查孔,布置桩号分别为坝横0+50.07m、 坝横0+57.57m和坝横0+0

52、55.82m,检查孔孔深和试验孔孔深一致, 均为32.0m。检查 孔布置孔位见附图纳坪水库大坝帷幕灌浆试验推荐成果图 。压水试验压水试验基本情况本次帷幕灌浆试验检查孔压水试验在灌浆结束14d后进行,采取自上而下分段卡塞进行压水试验。本工程检查孔共布置5孔,完成压水试验28段次,透水率小于或等于设计防渗 标准10Lu的有25段,合格率为89.3%;透水率在3Lu5Lu的4段,占总段数的14.3%; 透水率510Lu的22段,占总段数的75.0%;透水率在10Lu25Lu的3段;透水率 最大值为10.7Lu,最小值为3.238Lu,平均值为7.597Lu。根据本报告1.4节“灌浆 试验效果检测及质

53、量评定标准”,灌后岩体透水率未能达到设计防渗标准应分析原因。表14帷幕灌浆检查孔透水吕荣成果表工程部位孔号透水吕荣值(Lu)平均(Lu)第一段第二段第三段第四段第五段第六段左坝肩WJ018.47710.9189.2696.946.4538.411WJ028.1888.2257.2335.9515.3866.997主河床WJ0312.52714.4729.4067.6536.3674.9449.228WJ049.8238.5357.9216.9515.2433.9907.077WJ058.9447.9097.1056.0404.1123.2386.225合计7.597备注:右坝肩只布置有1个试验

54、孔,其目的主要是复核其止灌线,故未打检查孔 表15左坝肩段检查孔压水试验成果表段次检查孔透水率(Lu)W01W02段顶段底透水率段顶段底透水率10.02.08.4770.02.08.18822.07.010.918 (A)2.07.08.225 (A)37.012.09.269 (A)7.012.07.233 (A)412.017.06.940 (A)12.017.05.951 (A)517.022.06.453 (A)17.022.05.386 (A)平均值8.4116.997注:A-层流型;B-紊流型;C-扩张型;D-冲蚀型;E-充填型19 / 32四川省叙永县纳坪水库大坝帷幕灌浆生产性试

55、验成果报告表16主河床段检查孔压水试验成果表检查孔透水率(Lu)段次W03W04W05段顶段底透水率段顶段底透水率段顶段底透水率10.02.012.5270.02.09.8230.02.08.99422.07.014.472 (A)2.07.08.535 (A)2.07.07.909 (A)37.012.09.406 (A)7.012.07.921 (A)7.012.07.105 (A)412.017.07.653 (A)12.017.06.951 (A)12.017.06.040 (A)517.022.06.367 (A)17.022.05.243 (A)17.022.04.112 (A)6

56、22.027.04.944 (A)22.027.03.990 (A)22.027.03.238 (A)平均值9.2087.0776.225注:A-层流型;B-紊流型;C-扩张型;D-冲蚀型;E-充填型表17左坝肩段检查孔透水率频率统计表压水段数(段)压水透水率Lu值段数区间/频率(为最大值最小 值平均 值 11335510102510段数0009110.9185.3867.71频率00090.010.0累计频率00090.0100.0表18主河床段检查孔透水率频率统计表压水段数(段)压水透水率Lu值段数区间/频率(%最大值最小 值平均 值 11335510102521段数00412214.47

57、23.9907.510频率0022.266.711.1累计频率0022.288.9100.0表19帷幕灌浆检查孔透水吕荣成果表工程部位孔数 (个)段长 (nj)透水率 平均值(Lu)段数检查孔透水率区间段数施工总时长(h:min )综合工效(m/h)左坝肩WP1-I -12224: 580.9WS1-U -22221 : 341.0WP1-I -32224: 070.9WS1-U -42221 : 371.0主河床WP1-I -12740: 300.7WS1-U -22734: 580.8WP1-I -32738: 010.7WS1-U -42733:490.8WT1S1 -52734:430.8WS1-U -63238:120.8WP1-I -73242:130.8右坝肩WS012735:430.8合计3140.8注:表中施工时长未列入停、窝工时间本工程左、右坝肩和河床基岩主要以三叠系下统夜郎组(29 / 32四川省叙永县纳坪水库大坝帷幕灌浆生产性试验成果报告泥质粉砂岩为主,隐微裂隙、陡倾节理发育,但无大的断层或地质构造。帷幕灌浆孔深小于40m钻进速度较快;灌浆过程中虽出现用冒

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