尼泊尔波特可西河水电站钻探施工措施
1.工程概述与勘探目的
尼泊尔波特可西河水电站位于波特可西河上游,水流较急,水深2米左右。
坝区钻探点多位于大坝左岸。
左岸边坡距河床面高差十至二十米,种植有树木与庄稼。
河床覆盖层以大漂石、砂卵石为主。
应设计方要求进行地质钻探,表面土层辅以标贯、重型动力触探钻探等原位测试。
地质钻探目的:查明坝区、隧洞进口等部位覆盖层厚度、岩性、岩体风化程度、构造、透水性等工程地质、水文地质条件等。
2.地质条件
根据钻探技术要求与钻孔任务书等初步判断:坝区DBZK01与DBZK02D为0~10米的碎石质粘土,10~30米为石英千枚岩等。
沉砂池DBZK04、DBZK05、DBZK06位于边坡以上位置,其0.0~10.0米均为含碎石质粘土覆盖层,10.0~20.0米的石英、千枚岩等。
上下游围堰DBZK07、DBZK08号孔孔口平河床水面, 0~10米为大漂石块石、漂卵石夹砂层,10~20米为石英、千枚岩、白云岩等。
隧洞进口DBZK09位于公路边,覆盖层1米。
基岩为石英岩、白云岩、千枚岩等。
2. 编制依据
整个施工过程严格执行下述施工依据:
(1)、《Dl5013水利水电工程钻探规程》;
(2)、《SL 31-2003 水利水电工程钻孔压水试验规程钻孔压水试验规》;
(3)、《SL345-2007水利水电工程注水试验规程》;
(4)、《YS 5219-2000 圆锥动力触探试验规程》;
(5)、相关水利水电工程地质勘查技术规范和设计文件等。
3. 钻探施工步骤
施工过程见以下流程图
4.施工布置
4.1 供水、电布置
(1)钻探工程施工用水,采用清污两用潜水泵布置在钻区中间,纱网过滤抽取河水。
采用一级或两级供水,距离较近的可用抽水泵做压注水试验,或用灌浆机做压水试验。
(2)根据现场实际情况,布置75KW发电机布置在下游围堰DBZK09号孔附近。
架设专用线至钻探孔所在作业区,夜间施工照明安装175W~500W草地灯照明。
4.2道路场地布置
用钢管撬棍等搬移石头开路便于人工搬机。
在斜坡区域用十字镐与铁铲整平钻点平台区域以便搭设脚手架平台。
及时与经理部业主等协调好庄稼地等场地问题。
4.3施工期间的排水
在庄稼地区域施工的排水将用水管引水至安全区域,以免长时间侵泡损坏当地村民的庄稼,以及造成不必要的滑坡等泥石流。
5.钻探与试验要求
5.1、每个钻孔地质人员都提供相应的钻孔任务书,钻探人员开钻前须注意阅读,清楚每个孔的试验、取样位置及要求,严格按照钻孔任务书要求完成钻探任务。
5.2、重型动力触探试验:
根据具体实际地质情况采用重型动力触探试验。
贯入前触探架应安装平稳,保持触探孔垂直。
试验时穿心锤应自由下落并尽量保持连续贯入,贯入速率宜为15~30击/min。
当土较松软时(5击贯入量大于10cm时),记录每阵击的贯入量以及相应的锤击数。
一
般以5击为一阵击;当土层较密实时(5击贯入量小于10cm时)可直接记录每贯入10cm 的锤击数;当连续出现三次击数超过50击时可停止重型动力触探试验。
5.3、钻孔开孔孔径110mm,终孔孔径为75mm。
岩芯采取率要求覆盖层达100% ,强风化岩石不小于60%,弱风化岩石不小于80%,微风化岩石不小于90%。
5.4边坡沉砂池位置的钻孔DBZK04,05,06以及大坝DBZK01、02号孔部分表层为含碎石粘土,在做动力触探前应先采用圆筒型钻头冲击钻进或用110钻具干钻15公分左右取样,然后做重型动力触探试验直至连续三次击数超过50击次时可停止重型动力触探试验。
重型动力触探试验后均用110的钻具扩孔干钻取样。
如在以碎石粘土层为主的试验段中碰到部分较大块漂石或块石时,视具体情况可干钻过该岩层后再继续进行测试试验。
密实碎石粘土层采用硬质合金钻头干钻时,钻具长度以2米为宜,每回次进尺不得超过0.5米。
如若钻孔成孔,可直接下花管至上而下进行注水试验。
当孔壁不稳定,可采用75钻具取样--套管跟进--扫孔下花管--拔套管做注水试验的方法;在水面以下漂石砂卵层的孔段采取多次扫孔等方法用75钻具钻进2~5米,套管滞后2~5米,再进行该段的注水试验。
如若75钻具至前反复扫空均不成孔,可考虑先打入套管再用75钻具反复扫孔下花管上拔2~5米套管再进行该段注水试验;钻至白云岩或岩石条件较差时,采用慢进尺、短进尺、低档速、更换钻头、矫正垂直度等方法尽量保证岩芯采取率;退芯时不能用铁锤敲打岩心管钻具,应卸下扩孔器倾斜倒出岩心或者用高压水退芯;当含砂土夹层并有返水时,应及时拾取口孔的返沙土,并及时记录返水颜色与返水量。
5.5、套管跟进至基岩面以下0.5米左右后改用75钻进,基岩段压水试验段长一般要求5米一段,含断层破碎带、裂隙密集带等孔段可根据实际情况适当调整段长,可少量重叠,但不能漏段;试段钻孔的止水应采用套管脚粘土止水的方法;压水试验应按三
级压力、五个阶段进行。
三级压力宜分别为0.1MPa、0.2 MPa、0.3 MPa;流量观测应每1~2 min进行一次,当5次流量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,取最终值作为计算值;栓塞长度不小于8倍孔径,试验过程中不得从栓塞旁漏水。
当压力表显示无压力或较小压力时,记录最大的压力值,改进行注水试验。
注水试验水量量测精度应达到0.1L;开始每隔5min量测一次,量测5次后每20min 量测一次并至少连续量测6次,当连续两次量测的注入流量之差不大于最后一次流量的10%时,试验即可结束。
当孔深较深时而孔壁不稳定时,套管跟进至将要进行注水试验的孔段上部,套管预留高出孔口50cm左右,再向孔口内注水平套管口,进行常水头注水试验。
当注水不满时,记录供水最大流量。
压注水前都应观测孔内水位,并严格遵守其它相关规范规程的要求细则进行试验。
5.6、钻探过程中填写《钻探班报表》及《压、注水试验记录表》等,详细记录各种钻进情况,如掉钻、进尺快慢、水位的变化等情况。
5.7、原状土样必须用取样器取样,及时密封样品;岩石样品由地质人员从岩芯中自行选取;在存放及运输过程中,应避免土样失水和扰动,避免岩样震动碎裂。
5.8、岩芯必须按顺序装箱摆放整齐。
每回次都必须及时填写岩芯牌,字迹清楚,放于相应位置。
用红色油漆在条状岩石岩芯上写岩芯编号;在每个岩芯箱侧面标明钻孔编号、为该钻孔第几箱岩芯、孔深范围等内容。
准备足够的岩芯箱,可在工地现场用木料制作岩芯箱。
5.9、前一天未完成的钻孔在第二天开钻前须量测地下水位,终孔24小时后量测孔内稳定水位。
钻至设计孔深后,经过地质人员对岩芯进行拍照、编录并验收合格后方可终孔。
用
水泥砂浆封孔,封闭密实。
初步布置钻孔14个(见表1),单孔孔深20~30m,勘探过程中根据设计需要钻孔数量可能有所增减。
根据具体地质情况地质人员可调整钻孔深度及试验。
6.施工进度计划
本工程施工工期为28天。
1).2004年3月24日至2004年3月27日,设备进场、水电管路布置;
2).2004年3月28日至2004年4月22日,钻探施工;
3).2004年4月22日至2004年4月25日,退场。
7.施工机械及劳动力配置拟投入的施工人员
8.施工质量与施工安全保证措施
8.1施工质量保证措施
整个施工过程严格执行下述质量保证措施:
(1).所有施工人员在施工前熟悉设计图纸、阅读钻探技术要求,施工前做好技术与安全交底。
(2).施工有依据,说到的要做到,做了的要有记录。
钻孔、冲洗、注水、压水、动力触探、静动水位等均有原始记录。
(3).施工中所使用的水表、压力表具均按《计量器具检测规定》进行周期性检测。
施工中严禁使用无检测合格证的计量器具,必要时应及时更换新的水表与压力表。
(4).实行技术人员跟班制和质检工程师跟班制,技术人员负责解决施工过程中出现的技术问题,及时发现问题,发现问题应马上上报设计方或工程部及时解决问题。
(5).施工过程接受监理工程师、设计人员的监督、检查,如其欲抽查时,予以积极配合并示范。
8.2施工安全保证措施
(1)建立健全安全管理机构,实行以现场负责人为第一责任人的安全责任制。
(2)严格遵守有关安全规定,防止各类安全事故的发生。
(3)施工现场设置安全隔离带,杜绝无关人等靠近施工现场。
(4)临时用电采用“三相五线制”,所有插座插头全部要接地(接零),每个临时配电板(箱)全部要安装灵敏的漏电保护器,线路维修时要专人看守,严禁非电工操作用电设施。
(5)规定安全奖惩制度,实行重奖重罚。
9. 工程竣工资料
工程竣工后,提供下列原始资料和成果资料:
①. 钻孔、动力触探、注水、压水等原始记录;
②. 芯样实物;
③. 芯样照片;
④.移位后的实际孔位坐标;
⑤.设计人员要求提供的其它完工竣工资料。
表1 尼泊尔波特科西河中游水力发电项目地质勘察钻孔布置。