xxxxxxxxxxxxxxxx 工程帷幕灌浆试验大纲（合同编号：xxxxxxxxxxxxxxx ）O I m国电建中国爪电SIK^HYDRO批准:审核:编写: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 项目经理咅 B二O—四年三月目录1工程概况与工程地质概况 (1)1.1工程概况 (1)1.2 工程地质概况 (1)2试验概述 (2)2.1试验目的 (2)2.2试验依据 (2)2.3 试验区平面布置 (2)3主要施工方法 (4)3.1施工程序 (4)3.2 钻孔灌浆施工 (5)4质量检查 (10)5主要资源配置 (10)6质量保证 (11)6.1 质量管理措施 (11)6.2 原材料质量控制 (11)6.3 现场质量控制 (11)7安全、文明施工及环境保护措施 (12)7.1 安全保证措施 (12)7.2 文明施工措施 (13)7.3 环境保护措施 (13)1 工程概况与工程地质概况1.1工程概况万家寨水利枢纽位于黄河北干流上段托克托至龙口峡谷河段内，是黄河中游梯级开发的第一级。

坝址左岸为山西省偏关县，右岸为内蒙古自治区准格尔旗。

坝址控制流域面积39.5万km2,多年平均入库径流量248亿m （河口镇1952〜1986 年实测年径流系列），设计多年平均径流量192亿用（1919〜1979年设计入库系列）。

设计多年平均入库沙量1.49亿t，多年平均含沙量6.6kg/m3。

水库总库容8.96亿m,调节库容4.45亿nt 拦河坝混凝土重力坝的最大坝高105m水库最高蓄水位980.00m,正常蓄水位977.00m。

水库采用“蓄清排浑”运用方式，排沙期运用水位952.00〜957.00m。

本项目防渗帷幕布置范围为④一⑩坝段，以及④坝段左岸山体，全长146m共布孔93个，总进尺帷幕钻孔34m左右，伸入岩石25m孔内灌注水泥浆，砂浆封孔。

1.2 工程地质概况黄河在坝址区自北向南流，河谷呈“ U'型，谷宽430余米，岸壁高110余米。

河床高程为897m大坝建基高程890〜894m厂房建基高程876m左右。

两岸边坡开挖至弱风化下部。

河床地层主要由寒武系中统张夏组中厚、薄层灰岩、鲕状灰岩、薄层泥灰岩及页岩组成。

地层产状平缓，走向NE3C〜60°,倾向NW倾角2〜3°,发育有规模不等的层间褶皱、穹隆、裂隙及层间剪切带。

河床坝基有上、下两层承压水含水层，即寒武系中统张夏组第三层和第一层，下含水层埋藏深度在基岩面以下65m不直接与坝体相联系。

与工程关系最为密切的是上含水层，即张夏组第三层。

该层岩体厚度为37m顶板埋深（指河床基岩内深度）25.4〜54.7m （自左向右），其上部隔水层为张夏组第四层，厚十余米，再其上为张夏组第五层。

蓄水前，承压水头略高于河水位，且与黄河水位呈同步关系。

蓄水后，上含水层承压水头也随之增大，对其上覆岩体和坝基产生较大的附加扬压力作用。

2试验概述2.1试验目的⑴寻求适合本工程地质条件的灌浆工艺、灌浆材料和浆液配比。

⑵确定合适的灌浆压力、段长、孔间排距及结束标准等技术参数。

⑶寻求灌浆压力与注入率较为合适的对应控制关系。

⑷初步探求大坝帷幕灌浆过程中的特殊情况处理方法。

⑸确定合适的钻孔及孔口管的长度。

2.2试验依据⑴《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2001）。

⑵招标文件第三卷技术标准和要求（合同和技术条款）。

⑶4#—10#坝段护坦下游新加帷幕布置设计图图号：802XH1-G-17⑷其它相关技术要求。

2.3试验区平面布置2.3.1试验区布置为了寻求适合于本工程地质条件的灌浆工艺、灌浆材料和岩帷幕灌浆孔的相关施工参数，确定先进行灌浆试验。

根据本工程帷幕区分布，共布置4试验区（相邻坝段为一个分表1 试验区帷幕灌浆孔孔深表232施工供水钻孔用水采用水泵抽取黄河水，拌制浆液从5#坝段护坦内取水。

233施工供电使用施工现场已安装的1000KVA变压器接出90mm电缆输送至工作面。

2.3.4集中制浆从左岸集中制浆站，由输浆泵直接输浆至用浆点搅拌槽。

制浆站内布置有：临时便道外侧。

2.3.5灌浆平台施工平台采用钢管扣件式综合承重排架体系，平台承重结构均采用①48X 3.5mm钢管搭设，顶部满铺马道板，平台宽5.1m。

立杆由护坦内至挑坎侧壁外侧，分4排立杆架设，平台由内至外（护坦至河道）排距分别为1.5m, 1.5m, 0.9m，1.2m。

立杆横距（单个架宽）0.8m，第一排立杆横杆步距1m地面设横向、纵向扫地杆，扫地杆延横向、纵向连续连接，纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座10-20cm处立杆上，平台搭设在砼面板上，在坡面设有插筋，插筋均采用①25螺纹钢筋，长度为0.4m，入砼深度0.2m，外露0.2m，目的为防止平台左右晃动，在导墙上设有插筋插筋插筋一侧插入导墙另一侧采用焊接的方式与平台焊接，插筋均采用砂浆封孔的方式进行锚固，为防止施工平台倾斜，在第一排立杆上设有斜撑，斜撑间距为8m 平台具体布置如下图：236施工排水帷幕灌浆的施工污水主要排出方式在作业区护坦侧布设沙袋围堰，高0.5m,待积蓄一定深度后，采用污水泵抽取运送至堆渣场，钻孔的碎屑和水泥浆也一并收集运送至堆渣场。

2.4本工程帷幕灌浆主要工程量表2 帷幕灌浆工程量统计表序号项目名称单位数量备注1 护坦段钻孔1.1 帷幕灌浆钻孔（混凝土）m 930 孔径90mm1.2 帷幕灌浆钻孔（岩石）m 2350 孔径90mm2 水泥灌浆2.1 帷幕灌浆m 2350 孔径90mm3 质量检杳3.1 检查钻孔（混凝土）m 1053.2 检查钻孔（岩石）m 2893.3 钻孔取芯m 3944 灌浆试验4.1 灌浆试验项 13主要施工方法3.1施工程序试验区帷幕灌浆孔的施工顺序：抬动观测仪器安装一测量布孔-I序孔钻孔及灌浆一U序孔钻孔及灌浆f川序孔钻孔及灌浆f灌浆质量检查孔及压水检查。

3.2钻孔灌浆施工321钻孔设备试验区帷幕灌浆孔主要采用XY-2型地质钻机，施工过程中可根据现场情况作适当调整，钻孔孔径及钻机型号见表3。

表3 钻孔孔径及钻机型号3.2.2灌浆设备灌浆设备见《主要施工设备表》3.2.3灌浆材料帷幕灌浆试验采用纯水泥浆液作为灌注浆材，水泥采用P.O42.5级普通硅盐水泥，根据地层情况，可使用水玻璃等外加剂。

3.2.4灌浆孔施工工艺流程测量定孔位f钻孔口段f简易压水试验f灌孔口段f自上而下分段简易压水及循环式灌浆f封孔。

质量检查孔采用单点法，帷幕灌浆孔灌前采用简易压水试验。

3.2.5压水试验灌前压力采用相应灌浆孔段压力的80%但当该值大于1.2MPa时，采用1.2MP&稳定标准：简易压水试验，压水时间20min,每5min测读一次压入流量。

取最后的流量值作为计算流量；单点压水试验，在稳定压力下，每5min测读一次压入流量，连续四次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,即可结束，取最终值作为计算流量。

326灌浆方法帷幕灌浆采用自上而下分段充气塞压塞灌浆。

深入基岩2m按第一段控制，3m为过渡段，然后从上至下依次5m—段进行注浆，最后一次不超过8m直至灌满。

327灌浆段长及压力帷幕灌浆采用分级升压方式逐级升压至目标灌浆压力。

具体操作时，以相应灌浆孔段的起始压力为基准，起始压力初步按0.6MPa起步，按每O.IMPa为一级，每级压力的稳定时间不应少于5min,当抬动变形异常时应分级减小灌浆压力，当抬动值很小时，尽快升至目标灌浆压力。

帷幕灌浆试验各区段长划分及对应压力如表4。

表4试验区帷幕灌浆段长与压力控制表（MPa注入率较大的孔段灌浆时，除应按分级升压法灌注，还必须协调灌浆压力与注入率的关系。

表5 注入率与最大灌浆压力关系表3.2.8浆液水灰比普通纯水泥浆液水灰比采用3:1 、2:1 、1:1 、0.8:1 和0.5:1 五个比级。

3.2.9浆液变换标准⑴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高时，不得改变水灰比。

⑵当某一比级浆液的注入量已达300L或30min以上，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，浆液变浓一级灌注。

⑶当注入率大于30L/min 时，可根据具体情况越级变浓灌注。

⑷当钻孔出现掉钻情况，或钻进失水情况，或者压水注入率大于30L/min时，可直接注入最浓一级浆液。

3.2.10灌浆结束标准在规定的压力下,灌浆孔注入率不大于1L/min，延续60 min，即可结束灌浆。

3.2.11封孔全孔灌浆结束后，采用“全孔灌浆封孔法”进行封孔。

3.2.12抬动观测在每个试验区布置1个抬动观测孔，孔深20m抬动观测点周边10m范围内的灌浆孔在压水试验及灌浆过程中，均要连续地进行观测。

抬动观测允许变形值最大为0.2mm。

3.2.13预防孔斜的措施⑴钻机的安装要水平牢固，立轴中心与钻孔中心应在同一垂直线上，并按要求的孔向对准孔位开孔，以使钻进中不摆不晃。

⑵孔口管必须牢固并满足要求，在开孔钻进与浅孔阶段钻进中，机杆不能太长；否则钻进时摆动太大，致使立轴转动不稳，造成钻具摆动性增大。

⑶使用符合规格的各种钻孔器具，并随时检查，如发现有弯曲的钻具或有磨损较严重的立轴导管时，应及时更换，在浅孔钻进阶段，一般情况下，使用的岩芯管长度较大一些为宜⑷孔较深以后，即开始需要从地面减压钻进时，特别要注意钻压的调整。

⑸钻进中，当岩石换层时，不论是由软变硬还是由硬变软，或者是由完整变破碎、破碎变完整，均应减压减速钻进，对其进尺的速度和冲洗液的流量及压力也应加以适当的控制。

⑹钻进中，应勤检查钻机有无移动，立轴钻进的方向有无变化，发现问题要及时纠正⑺为防止孔斜发生，必须熟悉所使用机械性能和钻孔方法的特点，经常研究，总结经验。

在深孔帷幕的钻孔中，应对孔斜及时测量，及时准确地掌握钻孔的偏斜情况，以利于及时处理。

3.3 特殊情况处理根据类似工程施工经验，初步拟定钻孔及灌浆过程中的特殊情况处理措施，在实际施工过程中，将根据现场情况随时调整。

3.3.1钻孔过程中的特殊情况处理⑴掉钻钻孔遇到掉钻时，停止钻进，采用浓浆、水泥砂浆或掺加速凝剂浆液进行灌注，灌浆要求至不吸浆后待凝48h，再扫孔用纯水泥浆液复灌。

⑵不返水不掉钻但长时间不返水的孔段，及时停钻，然后进行灌注；对于注入量大、灌浆难以结束时，则按“灌浆段注入量大, 灌浆难以结束”处理，直至灌浆结束。

⑶塌孔若塌孔严重则按“掉钻”情况处理；若塌孔不严重，则停止钻进，压塞进行灌浆并待凝24〜48h，然后扫孔并进行下段施工。

3.3.2灌浆过程中的特殊情况处理（1）灌浆段注入量大，灌浆难以结束①一般采用低压浓浆、限流限量、间歇待凝、加速剂灌注法。

当低压浓浆仍无法达到结束标准时，再采用限流、限量灌注法。