引水隧洞上平洞固结灌浆试验方案

1、广广东东清清远远蓄蓄能能电电站站工工程程 水水 道道 及及 厂厂 房房 系系 统统 土土 建建 工工 程程 标标 （合同编号： PGC09G008） 引引水水隧隧洞洞上上平平洞洞固固结结灌灌浆浆 试试验验方方案案 中国水电五局有限公司清蓄电站项目经理部 二一二年六月 批批准准： 审审查查： 编编制制： 目 录 1 1. .概概述述.- 2 - 1.1 工程概况 .- 2 - 1.2 工程地质 .- 2 - 2 2. .编编制制依依据据 .- 2 - 3 3. .试试验验目目的的 .- 2 - 4 4. .试试验验方方法法 .- 2 - 5 5. .试试验验施施工工方方案案和和步步骤骤 .- 3

2、 - 5.1 试验施工方案 .- 3 - 5.2 试验流程 .- 7 - 6 6. .试试验验参参数数设设计计 .- 8 - 7 7、质质量量、安安全全、环环保保、文文明明施施工工措措施施 .- 8 - 引水隧洞上平洞固结灌浆试验方案 1.概述 1.1 工程概况 清远抽水蓄能电站装机容量 1280MW，位于广东省清远市清新县太平镇境内，地 理位置处于珠江三角洲西北部，枢纽工程由上水库、下水库、水道系统、地下厂房洞 室群及开关站、永久道路等组成。 上平洞与引水隧洞上弯段相联，全长为85.144m，进口底板混凝土面高程 569.4m，坡度为 5%。断面形式有方变城门洞（ 0000.000+015.

3、019）、城门洞 （0+015.0190+048.661）、闸门井与引水隧洞相交段 （0+048.660+058.673）、城门洞变圆（ 0+058.6730+073.692），圆形段 （0+073.6920+085.144）。 上平洞固结灌浆工程量为1502m（孔深 5.5m） 、540m（孔深 9m） 。 1.2 工程地质 引水隧洞上平段洞身大部分在弱微分化石英砂岩中，洞顶上覆弱分化岩厚度 9m33m，岩层走向与夹角进洞放向约为60，反向坡。 F49 断层与上平洞呈 75 角相交，断层胶结较好，对洞室稳定性影响不大，此段初步围岩分为以类为主， 进洞口和断层带附近为 类。 2.编制依据 广东

4、清远抽水蓄能电站工程输水系统灌浆施工技术要求； 引水隧洞上平洞灌浆布置图； 上平洞固结灌浆试验设计技术交底会议纪要（清蓄监理【2012】纪 005 号） ； 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 DL/T5148-2001。 3.试验目的 确定上平洞固结灌浆技术参数 、方法和灌浆工艺。 4.试验方法 上平洞固结灌浆试验为现场生产性试验，属于低压灌浆试验洞段。 试验段取 5 排桩号为 Y0+033.661Y0+048.661，采用纯压式全孔一次性灌注法，灌浆压力 控制 在 1MPa 以内，初拟灌浆压力为 0.5MPa，在施工过程中根据灌浆实际情况进行调整。 5.试验施工方案和步骤 5.1 试验施工方案

5、 固结灌浆施工工艺框图见图 5-1 所示。 图图 5 51 1 灌灌浆浆施施工工工工艺艺流流程程图图 5.1.1 钻孔 不允许 每分钟耗量 设计标准 允许 计量 计量 计量 水水泥其他 标配浆液搅拌 送浆 灌浆 被灌孔（段） 此孔（段）结束 下一孔（段） 过滤 预埋灌浆管 造孔 布孔控制阀 压力表、灌浆 自动记录仪 被灌处千分表 洗孔及压水试验 按需要浓改稀 达到设计标准 达到设计压力 灌浆孔在衬砌混凝土浇筑时已预埋钢管 (50,壁厚 3.5mm)，采用 YT28 型手风 钻钻进，钻孔孔径、深度按照施工图纸要求和监理人指示执行，固结灌浆孔的孔底偏 差不大于 200mm。 5.1.2 钻孔冲洗

6、冲洗压力：冲洗压力为灌浆压力的 80，且不大于 1MPa； 孔壁和裂隙用压力水进行冲洗，冲洗时间可至回水清净时止或不大于20min； 如果没有回水，则直至吸水量不再增加为止 。 5.1.3 灌浆前压水实验 固结灌浆孔压水试验在裂隙冲洗后进行， 选择有代表性的钻孔作压水试验，试 验孔数不少于总孔数的 5%； 压水试验采用一级压力的单点法； 压水试验的压力值：压水试验的压力为灌浆压力的 80%，且不大于 1MPa； 灌浆前的压水试验吸水量的稳定标准：将压力调到规定数值并保持稳定后，每 5min 测读一次压入流量。当试验成果符合下列标准之一时，试验工作即可结束。以最 终流量作为计算流量。 当流量5L

7、/min 时，连续四次读数，其最大值与最小值之差小于最终值的 10%； 当流量5L/min 时，连续四次读数，其最大值与最小值之差小于最终值的 20%； 连续四次读数，流量均小于 0.5L/min。 在遇水后性能易恶化的岩层中进行灌浆时，可不进行裂隙冲洗，也宜少做或不 做压水试验。 5.1.4 灌浆 5.1.4.1 灌浆要求 固结灌浆在该部位的回填灌浆结束 7 天后进行，固结灌浆方式采用 纯压式灌 浆。 固结灌浆按施工图纸要求或监理人指示，按分序加密的原则划分灌浆单元。对 引水隧洞的固结灌浆应按环间分序、环内加密的原则进行，遇有地质条件不良地段， 经监理人批准，可增为三序。 在灌浆过程中出现灌

8、浆中断、串孔、冒浆、漏浆、孔口涌水、吸浆量大等情况 时，立即通知监理人，并根据监理人的指示进行处理。 灌浆结束后，对往外流浆或往上返浆的灌浆孔进行闭浆待凝，待凝时间不少于 24h 或按监理人指示的时间控制。 5.1.4.2 制浆材料 水泥 固结灌浆水泥采用 P.O42.5 水泥。 灌浆用的水泥必须符合规定的质量标准，不得使用受潮结块的水泥。水泥不应 存放过久，出厂期超过三个月的水泥不应使用。 灌浆用水 灌浆用水应符合拌制混凝土用水的标准 。 5.1.4.3 制浆要求 纯水泥浆液的搅拌时间：使用普通搅拌机时，不少于3min；使用高速搅拌机时， 不少于 30s； 浆液在使用前应过筛，灌浆压力在 1

9、.0 MPa 以下者不得超过 4h。 5.1.4.4 固结灌浆压力及灌浆方法 灌浆压力按施工图纸确定。 灌浆压力尽快达到设计压力，对断裂构造发育、注入率较大的孔段采用分级升 压方式逐级升至设计压力。 串通孔（组）灌浆或多孔并联灌浆时，分别控制灌浆压力，并联的孔数不多于 3 个，同时加强抬动变形监测，防止混凝土发生抬动破坏。 5.1.4.5 灌浆浆液及变浆标准 按灌浆试验确定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。 当某一级水灰比浆液的单孔注入量达 300L 以上，或灌注时间已达 30m

10、in 以上 而灌浆压力或注入率均无改变时，改为采用浓一级水灰比的浆液灌注。 当注入率大于 30L/min 时，根据施工的具体情况，越级变浓浆液水灰比。 在大断层、溶洞、溶缝等地质缺陷部位，采用混合浆液、水泥砂浆、高流态混 凝土，特殊情况下采用特殊水泥浆液或化学浆液，采用前上报监理人批示。 5.1.5 结束标准及封孔 固结灌浆在规定压力下，当注入率 小于 1L/min 后，继续灌注 30min，灌浆即可 结束。 当长期达不到结束标准时，及时报请监理人共同研究处理措施。 灌浆结束后，请监理人及时进行验收，验收合格的灌浆孔进行封孔。 固结灌浆封孔采用 “机械压浆封孔法”或“压力灌浆封孔法 ”。 5.

11、1.6 特殊情况处理 钻孔穿过断裂构造发育带，发生塌孔、掉块或集中渗漏时，立即停钻，查明原 因，一般情况下，可采取压缩段长进行灌浆处理后再进行下一段的钻灌作业。 钻灌过程中如发现灌浆孔串通时，查明串通量和串通孔数、范围，并按下述方 法处理： 如串通孔具备灌浆条件时 A.串通孔漏水量相近，在满足设计压力和正常供浆的前提下，可将串通孔并联灌 注，但分别控制灌浆压力，防止抬动，同时并联孔数不超过2 个。 B.串通孔的串通量相差悬殊时，单机同时灌注，并分别控制灌浆压力，各自变浆， 使各串通孔不发生互串现象。 C.串通孔灌浆时，先预留足够的排稀浆孔，一般可采取一灌一排方式间歇（间隔 时间可按 15min

12、 左右控制）排放稀浆，待排浆孔排出的浆液浓度与灌浆孔浆液浓度一 致时，将排浆孔并入串通孔组进行灌浆。 如串通孔不具备灌浆条件时 A.串通孔正在钻进应立即停钻。 B.串浆量较小时，在灌浆同时，在被串孔内注入清水，使水泥浆液不致充填孔内。 C.串浆量较大时，将阻塞器阻塞于被串孔串浆部位上方12m 处，对灌浆孔继 续进行灌浆，灌浆结束后立即将串通孔内的阻塞器取出，并扫孔、待凝后进行灌浆。 灌浆工作连续进行，因故中断应尽快恢复灌浆，恢复灌浆时使用开灌水灰比的 浆液灌注，如注入率与中断前相近可改用中断前水灰比的浆液灌注，如恢复灌浆后， 注入率较中断前减少很多，且在短时间内停止吸浆，报告监理人组织研究处理

13、措施。 5.1.7 质量检查 试验段固结灌浆质量检查采用压水试验方法进行，试验为三级压力五个阶段的五 点法，检查的时间应在该部位固结灌浆结束 7d 后进行，检查孔数量不少于灌浆孔总 数的 10%。 5.2 试验流程 试验流程见图 5-2： 灌浆试验段选择 初拟灌浆试验参数 灌浆施工 效果评估 参数优化参数确定 效果理想效果不理想 图 5-2 灌浆试验流程图 6.试验参数设计 表 6-1 初拟试验洞段灌浆参数表 灌浆孔参数 灌浆压力 （MPa） 部位桩号 围岩 类别 结构 形式 排距 （m ） 每排 孔数 孔深 （m ） 固结灌浆 固结灌浆 起始水灰比 上平洞 Y0+033.661 Y0+048

14、.661 城门洞型 3125.50.53:1 7、质量、安全、环保、文明施工措施 原材料必须三证齐全，并对原材料经抽样检查合格后，方能入库和使用。严禁 使用不合格材料，严格按照试验室提供的经工程监理批准的 水泥浆和砂浆配合比进 行拌制，严格按规范控制计量误差。 施工前对全员进行技术交底，确保参加灌浆施工的人员明确施工参数、流程、 技术要求。坚持 “三检”制度并落实到位，对灌浆施工实行全过程旁站。 施工过程 中遇到特殊情况，严格按设计有关要求编写出具体的处理方案，及时报监理工程师批 示，并严格按监理工程师批示方案执行。 在施工过程中，要严格落实安全生产检查制度，定期和不定期组织相关人员进 行检查，对检查中发现的安全问题，及时制定整改措施，下发隐患整改通知，定人限 期整改。 施工过程中，对安全生产实行动态管理，结合施工条件的变化，及时对安全管 理制度进行补充、修改、完善，对照工作面实际作业环境情况，制定专项安全措施。 在现场施工过程中，施工人员的生产管理符合施工技术规范和施工程序要求， 不违章指挥，不蛮干。对不服从统一指挥和管理的行为，按处罚条例严格执行。 认真开展文明施工活动，对施工现场不断地进行整理、整顿、清扫、清洁和素 养，有效地实现文明施工。按照工程特点，加强现场文明施工的综合管理，减少现场 施工对周围环境的干扰和影响。 及时调整设备、机具和材料的位置，保证摆放整齐，