水库打孔压浆施工方案

水库坝体防渗加固钻孔压浆施工方案一、工程概况1.1项目背景本工程为中型水库坝体防渗加固工程，水库总库容1200万立方米，主坝为均质土坝，坝顶高程128.5m，最大坝高28m，坝顶长度320m。根据前期地质勘察，坝体存在局部渗漏通道，坝基覆盖层渗透系数超标，需通过钻孔压浆形成防渗帷幕，控制坝体渗漏量在0.1L/(s·m)以内，确保大坝运行安全。1.2主要工程内容钻孔工程：沿坝轴线布置单排帷幕灌浆孔，孔距1.5m，共计214个孔位，钻孔总进尺5350m，孔径130mm，孔深进入基岩面以下1.0m压浆工程：采用水泥-水玻璃双液注浆，设计注浆压力0.8-1.5MPa，单孔平均注浆量3.2m³，总注浆量约685m³辅助工程：先导孔勘察（9孔）、试验孔施工（9孔）、质量检查孔（12孔）及压水试验1.3地质条件坝体填土主要为粉质壤土，渗透系数1.2×10⁻⁴cm/s；坝基覆盖层厚度2-8m，含砾石层渗透系数3.5×10⁻³cm/s；基岩为泥质砂岩，强风化带厚度1.5-3.0m，弱风化带完整性较好。地下水位埋深1.2-3.5m，与库水位存在直接水力联系。二、施工总体设计2.1施工分区将坝体沿轴线划分为3个施工段：Ⅰ段（0+000~0+100）：覆盖层较厚段，采用"孔口封闭+分段压浆"工艺Ⅱ段（0+100~0+220）：均质土坝段，采用"全孔一次压浆"工艺Ⅲ段（0+220~0+320）：基岩出露段，采用"自上而下分段压浆"工艺2.2施工参数设计项目技术参数备注钻孔直径130mm（开孔）/91mm（终孔）金刚石钻头回转钻进孔斜允许偏差≤1%（孔深50m内）每5m测斜一次注浆材料P.O42.5R水泥+35波美度水玻璃水泥浆水灰比1:1~0.8:1凝胶时间30-60s双液比例1:0.3（体积比）压浆结束标准设计压力下吸浆量＜0.4L/min，持续30min特殊段采用"限量压浆"控制2.3施工进度计划准备阶段（15d）：场地平整、设备进场、先导孔施工钻孔阶段（45d）：分3序施工，Ⅰ序孔（68个）→Ⅱ序孔（72个）→Ⅲ序孔（74个）压浆阶段（50d）：滞后钻孔施工10d跟进，同步分序压浆验收阶段（15d）：压水试验、钻孔取芯、资料整编三、施工工艺技术3.1钻孔施工工艺3.1.1先导孔施工孔位放样：采用全站仪按设计坐标放样，误差≤5cm，打入Φ50mm木桩标记钻进工艺：覆盖层段：Φ130mm合金钻头，泥浆护壁（比重1.15-1.25），钻速80-120r/min基岩段：Φ91mm金刚石钻头，清水钻进，钻压15-25kN，转速40-60r/min岩芯采取：采用双管单动取芯器，岩芯采取率≥85%（基岩）/65%（覆盖层）孔斜控制：每5m用测斜仪检测，发现偏斜超差立即采用纠斜器调整3.1.2帷幕孔施工分序钻进：按Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ序孔逐步加密，每序孔施工完成后进行质量评估钻孔记录：详细记录地层变化、钻进速度、返浆情况，绘制钻孔柱状图终孔验收：孔深、孔径、孔斜三项指标合格率需达100%，验收合格后孔口加盖保护3.2压浆施工工艺3.2.1制浆系统材料准备：水泥：进场需检验细度（80μm筛余量≤5%）、初凝时间（≥45min）水玻璃：模数2.6-2.8，浓度35波美度，使用前稀释至25波美度拌合水：符合JGJ63标准，pH值7.2-8.5，悬浮物≤200mg/L制浆流程：graphLRA[水泥仓]-->B[螺旋输送机]C[水玻璃储罐]-->D[计量泵]B-->E[高速制浆机]D-->F[混合器]E-->FF-->G[储浆桶]G-->H[压浆泵]浆液性能控制：水泥浆搅拌时间≥90s，温度控制在5-35℃双液混合后凝胶时间通过水玻璃掺量动态调整浆液密度1.55-1.70g/cm³，每小时检测1次3.2.2压浆作业孔口封闭：采用Φ130mm×5mm钢质孔口管，埋入坝体深度1.5m，周边用速凝水泥封固分段压浆：覆盖层段：自上而下分段，段长1.5m，采用栓塞隔离基岩段：自下而上分段，段长2.0m，止浆塞耐压≥2.0MPa压浆控制：起始压力0.5MPa，每3min升压0.2MPa至设计值吸浆量＞30L/min时采用"间歇压浆法"，间隔时间30min终压稳定时间≥30min，压力波动范围≤±0.1MPa3.2.3特殊情况处理串浆处理：当相邻孔串浆量＞10%时，采用"同时压浆法"，两孔压力差控制在0.2MPa内冒浆处理：坝面冒浆时立即降压至0.3MPa，采用砂袋围堵并掺加速凝剂（掺量3%）管路堵塞：拆卸管路用高压水冲洗，更换混合器，停机时间超过40min时废弃余浆四、质量控制体系4.1全过程质量管控事前控制：材料进场"三检制"：水泥每200t检测1次强度、安定性设备标定：压浆泵压力表、流量计每台班校验1次，误差≤±2%事中控制：钻孔质量：孔径、孔斜、孔深合格率100%压浆质量：压力-流量-时间曲线实时监控，异常数据自动报警记录要求：采用电子记录仪，每孔形成完整"钻孔-压浆-检测"档案事后控制：压水试验：检查孔透水率q≤1Lu为合格取芯检查：水泥结石体连续、完整，胶结强度≥2.5MPa物探检测：采用地质雷达检测防渗帷幕连续性，缺陷面积≤5%4.2质量验收标准验收项目允许偏差检验方法孔位偏差≤5cm全站仪复核孔斜≤1%测斜仪每5m检测压浆压力±0.1MPa压力表自动记录单孔注浆量±10%流量计累计防渗效果q≤1Lu压水试验五、施工安全与环境保护5.1安全防护措施高空作业防护：坝顶设置1.2m高防护栏杆，临空面挂安全网，作业人员佩戴双钩安全带用电安全：采用TN-S接零保护系统，配电箱安装漏电保护器（动作电流30mA，0.1s），电缆架空高度≥2.5m机械安全：钻机设置防倾覆配重（≥设备重量1.2倍），压浆泵安全阀定期校验，额定压力1.5倍应急准备：配备2台应急压浆泵、50m³应急储浆池，编制《坝体坍塌应急预案》并每月演练5.2环境保护措施废水处理：钻孔废水经三级沉淀池（10m³×3）处理，悬浮物≤100mg/L后排入下游沟渠废浆采用"脱水+固化"处理，干渣运至指定弃渣场粉尘控制：水泥罐安装袋式除尘器，除尘效率≥99%运输车辆加盖篷布，出场前冲洗轮胎噪声管理：高噪声设备设置隔音棚，昼间噪声≤70dB，夜间≤55dB避免夜间（22:00-6:00）进行钻孔作业六、施工组织管理6.1组织机构项目经理（1人）├─技术负责人（1人）│├─钻进工程师（2人）│└─压浆工程师（2人）├─质量安全部（3人）│├─质检员（1人）│└─安全员（2人）├─施工管理部（5人）│├─钻孔班组（30人）│└─压浆班组（25人）└─物资设备部（2人）6.2资源配置主要设备：XU-150型回转钻机6台，BW-250型压浆泵4台，高速制浆机2台，全站仪1台，测斜仪2台材料储备：水泥300t（库存≥5d用量），水玻璃50m³，钻杆500m，各种钻头50个检测仪器：浆液密度计、粘度计、压力传感器、声波检测仪等23台套6.3进度保障措施采用"两班制"连续施工，钻孔与压浆平行作业，工序衔接时间≤4h关键线路控制：先导孔施工→Ⅰ序孔钻进→Ⅰ序孔压浆→质量检查，设置3d机动时间建立周进度考核机制，延误超5d时启用备用设备和劳务队伍七、验收与评估7.1中间验收钻孔验收：每50个孔为一批次，检查孔位、孔深、孔斜三项指标，合格率≥95%压浆验收：按孔序验收，Ⅰ序孔合格率≥85%方可进行Ⅱ序孔施工7.2竣工验收资料验收：施工记录、检测报告、隐蔽工程签证等资料完整性核查实体检测：压水试验：检查孔透水率均≤1Lu钻孔取芯：水泥结石体连续，胶结强度平均值3.2MPa物探检测：防渗帷幕连续性良好，波速≥2800m/s运行观测：设置5个渗流量观测点，连续观测30d，渗漏量稳定在0.08L/(s·m)7.3质量评定工程质量评定等级为优良，其中：单元工程合格率100%，优良率92.3%关键工序（压浆压力控制、浆液配比）优良率96.5%外观质量得分率91.2%八、应急预案8.1坝体变形超标预警值：坝顶沉降≥5mm/d，水平位移≥3mm/d处置措施：立即停止压浆，降压至0.3MPa，启动备用排水系统，加密观测频次至1次/2h8.2大面积冒浆处置流程：关闭压浆泵，孔口封闭采用级配砂石回填冒浆通道改用低水灰比（0.6:1）浆液，掺加5%膨润土采用"低压慢灌"工艺，起始压力0.