桂东县月洞水库除险加固工程帷幕灌浆施工组织设计安仁县水利水电建筑工程公司桂东县月洞水库除险加固工程项目部2008年11月一、工程概况1、概况月洞水库位于桂东县大塘乡盆洞村，属湘江耒水水系沤江支流中洞河的上游，距大塘乡6.8km，距桂东县30km，月洞水库大坝坝址以上控制流域面积2.8km2，坝址以上干流长度4.4km，干流平均坡降7.5％。

水库正常蓄水位900.95m，相应库容为205万m3；校核洪水位902.19m，相应库容为233万m3；死水位875.45m，相应库容为7.5万m3，是一座以灌溉为主、兼有防洪、养鱼效益的小(Ⅰ)型水库。

枢纽工程主要由大坝、溢洪道、输水隧洞等永久性建筑物组成。

该水库为小(Ⅰ)型水库，属Ⅳ等工程，其主要建筑物为4级建筑物,次要建筑物为5级。

设计洪水位标准为50年一遇，校核洪水标准为100年一遇，消能防洪工程洪水标准为20年一遇。

该水库经过30多年的运行，目前，大坝坝体填筑不密实，渗透系数大，存在渗漏和塌陷现象，坝基透水率大；输水隧洞渗漏严重，闸门锈蚀，止水橡皮失效，启闭设备失灵；溢洪道底板砼裂缝，底板渗水；大坝检测设施缺乏；防汛公路需改造；管理所危房需改造。

2、水文气象月洞水库所在区属亚热带山地季风湿润型气候，气候温和，降雨充沛，多年平均降雨量为1471.2mm，多年平均气温为18℃左右，多年平均无霜期为292d。

水库地处长江水系与珠江水系的交界地区，区内大气降水既受季风影响，又受南北两段的地形影响。

因此以上流域的暴雨洪水形成复杂多样。

月洞水库的汛期在每年的4-10月，枯水期在每年11月到次年的3月。

3、工程地质1）地形地貌本区位于罗霄山脉南段，属中低山地形构造侵蚀地貌，海拔高程一般为750-1100m，地形切割较强烈，地表水系发育，植被覆盖良好。

坝址位于中洞河上游V型沟谷中。

2）地层岩性坝址出露的地层主要为第四系，侵入岩为燕山期中粒斑状黑云母花岗岩。

3）地质构造库区大地构造位置位于南岭东西向构造带中段北缘，万洋—诸广山南北向构造带中段，东洛岩体西侧。

在库区范围内地质构造不发育。

地质构造对水库无影响。

4）物理地质现象在本区未发现滑坡、泥石流等灾害性地质现象，仅发现少量小型崩塌，其规模小，危害性小，总的来看本区不良物理地质现象不发育。

5）水文地质区内地下水类型主要为孔隙潜水和基岩裂隙水。

孔隙潜水主要赋存于河谷两岸的冲洪积层中及局部地形变缓处，易形成沼泽，受大气降水补给，季节性变化明显，与地表水联系较好，多排泄于沟谷。

基岩裂隙水多在断层带、基岩和第四系的分界线上和大坝地基表层出露，且以大气降水、库水补给为主，流量较稳定。

4、对外交通条件月洞水库水库位于桂东县大塘乡盆洞村。

距大塘乡6.8km，距桂东县30km，有简易公路通往大坝，交通较便利。

5、本合同承包方的工程项目与工作内容本合同承包项目为桂东县月洞水库除险加固工程，工作内容如下：①坝体高喷灌浆、坝基及坝肩帷幕灌浆，土工膜铺设、预制块砼护坡，构筑导渗井、草皮护坡、翻修砼排水沟及砼踏步。

②溢洪道加固。

③输水隧洞加固。

④启闭机房改造。

⑤安全监测设施修建。

⑥防汛公路整修。

以上工程中，坝基及坝肩帷幕灌浆施工组织设计如下：二、施工方案与技术措施1、施工方案：根据月洞水库除险加固工程技施设计报告和规范SL274-2001规定，结合月洞水库地勘资料，月洞水库帷幕灌浆施工方案如下：1）根据规范SL274-2001要求，防渗标准去q=10Lu，灌浆孔伸入相对不透水层（q=10Lu）以下5m。

最终孔深应由先导孔压水试验确定。

2）灌浆孔布置：坝基帷幕灌浆按高喷灌浆中心线布置，与高喷一序孔作“一孔两灌”；坝肩帷幕灌浆孔沿两岸山坡布置，在882.45m平台向坝顶延伸，进入坝顶后再向两岸延伸至正常蓄水位与相对不透水层在两岸的相交处。

灌浆范围以大坝882.45m平台左端为0+000桩号，右端为0+111桩号，左坝肩延伸在0-080桩号，右坝肩延伸至0+220.3桩号，孔距2.5m。

3）钻孔：坝身采用冲击干钻、套管护壁，基岩采用回转式钻进，用金刚石或硬质合金钻头钻进，终孔孔径为75mm。

钻机安置必须水平、稳固，开孔位置偏差应控制在10cm之内，孔斜率应控制在1%以内，钻孔进入相对不透水层内5m左右。

4）简易压水试验：钻孔达到设计深度后，应采用清水冲洗钻孔，直至回水澄清为止，残留岩芯不应超过0.2m。

帷幕灌浆孔在灌浆前，对先导灌浆孔均应进行简易压水试验，根据其所测得透水率q值来确定开灌水灰比及了解岩层的透水情况。

5）灌浆参数的选取灌浆段长度：灌浆段长度根据岩石裂隙发育程度，破碎情况、渗透性及设备条件决定。

设计要求灌浆段一般长5～8m，基岩条件较好的灌浆段取大值，较差的取小值。

接触面单独做一段，灌浆段长1.5～2.0m。

灌浆压力及浆液变换：灌浆压力一般要求通过现场灌浆试验确定，浆液稠度根据基岩透水率不同而改变，起始水灰比采用3：1，以后采用2：1、1：1、0.8：1、0.6：1。

接触面灌浆压力要求以不使坝体底部劈开或上抬为原则，根据《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL62-94，接触面灌浆压力应控制在0.05mpa以内。

稠度的变换原则是：当某一水灰比浆液灌入量已达300L以上或灌入时间已达30min时，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，，应发浓一级。

当注入率大于30L/min 时，可根据具体情况超级变浓结束灌浆标准：符合下列条件之一者，即可结束灌浆：a、在设计规定压力下，灌浆段已停止吸浆或吸浆量小1.0L/min，并持续60min以上时；b、在规定的压力下，当吸浆量徘徊于1.0L/min以内，时间达1小时以上。

6）灌浆材料：必须是新鲜合格的普通硅酸盐水泥，强度等级不低于32.5，对水泥的供给采取边用边进的原则，以保证水泥不过长时间在工地积放。

7）灌浆施工次序：灌浆应遵循分序加密的原则。

帷幕孔分三序施灌，一序孔孔距10m，二序孔孔距为10m，三序孔孔距为5m，最终孔距为2.5m。

8）灌浆方法：当岩段小于5m时，采取全孔一次灌浆法，大于或在透水严重地段应采取自上而下的方法灌浆，以提高灌浆质量。

9）灌浆结束和封孔：对较深的帷幕灌浆孔，在最后一段灌浆结束后，即采用浓浆封孔。

封孔段长15-20，封孔压力与灌浆压力相同，当注入率不大于1L/min，继续灌注30min后，在孔口处继续灌注60min。

10）工程质量检查：检查孔数为灌浆总孔数的10%，布置在断层、岩体破碎带等地质条件复杂部位，吸浆量大的部位以及灌浆过程中不正常的部位。

检查孔应采取岩芯，检查孔压水试验在该部位灌浆完成14d后进行，压力不大于该处灌浆压力的80%。

检查孔各段压水试验测得的q值原则上须≤10Lu，所有试段的q值必须≤10Lu，才认为该孔符合质量标准。

2、施工工艺流程1）先导孔施工工艺流程：施工场地平整--施工准备--钻孔定位--固定机具--干钻至强风化基岩面后下入套管—钻进至基岩5m左右--冲洗钻孔进行压水试验--钻进5m--进行压水试验（当压水试验值q<10Lu终止钻进）--制浆--自上而下按每段5-8m （接触面小于2m）进行灌浆--灌浆结束--压力封孔--起拔套管--封孔--现场验收--整理资料。

2）Ⅰ～Ⅲ孔施工工艺流程：施工场地平整--施工准备--钻孔定位--固定机具--干钻至强风化基岩面后下入套管—根据先导孔钻至相对不透水层--制浆--自上而下按每段5-8m（接触面小于2m）进行灌浆--灌浆结束--压力封孔--起拔套管--封孔--现场验收--整理资料。

3）灌浆检查孔施工工艺流程：施工场地平整--施工准备--钻孔定位--固定机具-干钻至强风化基岩面后下入套管--钻进至基岩5m左右--冲洗钻孔进行压水试验按5-8m一段压水试验至设计孔深--制浆--自上而下按每段5-8m（接触面小于2m）进行灌浆--灌浆结束--压力封孔--起拔套管--封孔--现场验收--整理资料。

3、施工步骤及方法1）施工场地平整：根据设备施工要求，钻机平台宽度不小于4m，地表要夯实，在其边沿修筑排水沟，防止施工用水冲刷坝坡及山体，平台修建好后，方能进行帷幕灌浆施工。

2）帷幕灌浆钻孔⑴钻孔放样：根据设计图纸用全站仪进行帷幕灌浆轴线整体放样，确定施工轴线后，按孔距2.5m定好个孔孔位，并用钢筋标记好，并每隔20m设置控制性桩号。

施工时，必须用钢尺重新校测，要求开孔位置与设计位置偏差不得大于50mm，因故变更孔位需征求监理或设计同意。

⑵钻机定位、机座及机架校正与开孔：孔位确定无误后，将钻机移至核定的孔位上，按照要求进行机架、机座校正，确定导杆或立轴与钻孔倾斜角一致，并在同一条轴线上，配备良好钻具，保证钻孔铅直开孔。

钻具采用地质部门普通的钻头和管材，钻孔开孔直径为130mm，终孔直径不小于75mm。

坝体内采用干钻成孔，钻至强风化接触面顶板后，下入110mm套管把基岩与坝体隔离开来，改用不小于75mm的合金或金刚石钻进直至终孔（终孔标准为进入相对不透水层（q<10Lu））。

在钻进过程中，要精心操作，合理掌握钻进参数，合理控制钻进速度，防止埋钻，卡钻等各种孔内事故。

一旦出现孔内事故，及时进行处理，并配备必要的事故打捞、处理工具。

⑶特殊情况处理：钻孔工程中如遇到掉块、卡钻、失水或回水减少等情况应进行详细记录，并及时分析原因和采取有效处理措施后方可续钻。

情况发生时，必须弄清孔深、地层、钻具位置等。

发现钻具被卡时。

应保持冲洗液畅通，采取扭、打、拉、冲、顶等方法进行处理。

处理后将打捞工具、处理方法及过程填写事故处理表。

⑷测斜与纠斜处理：开孔钻进时应对钻孔进行测斜，钻孔倾角满足要求后再打入套管，确保开孔符合设计要求；钻进过程中及时测斜，发现偏斜及时采取相应的纠斜方法进行处理直至满足设计要求为止，终孔再进行综合测斜，现场监理验收钻孔。

如发现偏斜超过设计值时，应采用超径纠斜、跳级换径、孔底埋管纠斜等方法进行纠斜处理，经处理重新测斜合格后，方可续钻。

⑸钻孔记录与钻孔保护：钻进过程中，各孔应详细记录孔位、孔深、地层变化、换层和漏浆、掉钻情况。

尤其注意分层的位置，并准确记录在班报上，便于后续分析情况，此外，钻进过程中的其他处理措施均应详细记录。

钻进至要求孔深后，待灌或灌浆结束时待钻，孔口均应进行加盖保护，防止异物进入孔内，增加处理难度。

3）钻孔冲洗及压水试验：帷幕灌浆孔当钻至灌浆段长后，采用压力水（为灌浆压力的80%）进行钻孔冲洗，裂隙冲洗应冲洗至回水澄清后10min结束，且总的冲洗时间不小于20min；压水试验保证在孔内止水有效的情况下进行。

简易压水试验采用单点法或两点法。

压水试验压力采用灌浆压力80%，压水20min每隔5min或10min 测读一次压入流量，取较大压力最后1min流量做为试验透水率的计算值。