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1、. .XX中宁县长山头水库除险加固工程固结灌浆试验报告XX红宝实业XX2021年4月 审 查：校 核：编 写：协作单位：西北水利水电工程XX公司. .word. .目录1 概况41.1 工程概况41.2工程地质概况41.2.1坝址区地形地貌及物理地质现象41.2.2水文地质41.2.3受灌体地质条件42灌浆试验区布置52.1试验地段选择52.2孔位布置53 施工进度及完成工程量63.1施工进度63.2完成工程量64 施工组织74.1劳动力组织74.2设备投入74.3现场布置74.3.1施工用风74.3.2施工用水74.3.3施工用电84.3.4制浆站84.3.5施工道路84.3.6施工通讯84
2、.3.7施工总平面布置图84.4施工质量、职业安康平安、环境保护管理104.4.1施工质量管理104.4.2职业安康平安管理114.4.3环境保护管理135 灌浆试验施工方法155.1施工依据155.2施工流程155.3抬动观测孔施工165.4固结灌浆孔施工175.4.1造孔175.4.2洗孔175.4.3简易压水175.4.4灌浆175.4.5封孔195.5试验检查孔206 灌浆试验成果分析216.1各序孔压水试验成果分析216.2各序孔单位注入量分析216.3抬动观测分析216.4钻孔取芯分析217 结论228 附件231概况1.1 工程概况长山头水库位于黄河一级支流清水河下游、中宁县城南
3、20km处的长山头狭谷入口出处，坝址以上流域面积14171km2，多年平均径流量1.24亿m3，多年平均输沙量3390万t。1959年3月开工建立，1960年8月建成，工程的主要任务是防洪、拦沙、淤泥综合利用，由主坝、副坝、输水涵洞组成。主坝先后经4次加高，现溢流坝顶高程1268m，坝高30m。根据设计文件，对主坝进展固结灌浆加固。在固结灌浆开场前，先施工固结灌浆试验，以论证和推荐合理的施工参数。1.2工程地质概况1.2.1坝址区地形地貌及物理地质现象坝址区属长山头及烟洞XX侧的低XX丘陵地貌，清水河切穿山体北流，狭窄，两岸地形较陡，地下水有腐蚀性。1.2.2水文地质长山头水库地处西北内陆干旱
4、区，受大陆西风气流控制，呈现大陆性气候特征，春季短且干旱多风，沙尘多，冬季枯燥，严寒而漫长，降水量少，区域气温较大，无霜期短，降水量少，蒸发量大。1.2.3受灌体地质条件固结灌浆受灌体为主坝坝体。主坝由溢流坝段和非溢流坝段组成，为浆砌与干砌石混合砌筑的砌石重力坝。坝顶高程1265.7m，坝顶总长126.5m，其中溢流坝段长64.0m，顶面高程1261.20m,上游坝坡1:0.45，下游坝坡1:1.2，上、下游坝坡各有厚1.5m的1:2:9水泥白灰浆砌块石，内包干砌块石，其中上、下游坝坡的第二层为1：3石灰砂浆砌块石1.5m厚，坝基根底局部除输水洞底局部外均为1：2：9水泥白灰砂浆砌大块石，厚4
5、.0m。2灌浆试验区布置2.1试验地段选择根据设计图纸结合现场条件，在溢流坝顶部选择固结灌浆试验地段，桩号0+0700+074m，孔口高程1266.71267.7m。2.2孔位布置试验区钻孔布置型式：采用二个施工次序，等腰三角型布置型式。如以下图所示。图2-1 固结灌浆试验孔位布置图3 施工进度及完成工程量3.1施工进度试验孔钻孔灌浆于2021年4月10日开钻，先施工抬动观测孔，再施工灌浆孔。灌浆孔施工于2021年4月16日完成。布置检查孔1个，于2021年4月19日2021年4月20日完成。灌浆试验共历时11日历天。3.2完成工程量主要完成工程量见表3-1。表31 灌浆试验主要完成工程量表序
6、号工程名称单位工程量备注设计实际1抬动观测孔m31311孔2固结灌浆孔m88.8903孔3检查孔m29.829.81孔4镶注孔口管个333孔5压水试验段24244孔4 施工组织4.1劳动力组织根据本次固结灌浆试验的特点和工期要求，派遣对灌浆施工作业经历丰富的工程技术管理人员和技术精炼的操作工人，连续24小时分班作业，劳动力配置见表4-1。表4-1 劳动力配置表序号岗位单位数量备注1施工负责人人12技术负责人人13质检员人24平安员人15班长人26记录员人27钻探工人108灌浆工人89空压工人210修理工人211辅助人员人4合计人354.2设备投入根据工期要求和地层特性配置设备，机械设备资源配置
7、见表4-2。表4-2 机械设备资源配置表序号名称型号或规格单位数量备注1空压机23m3/min台12地质钻机XY-2PB台23潜孔钻机台34灌浆泵BW200/40台45制浆机800L台16储浆搅拌机400L台37灌浆自动记录仪GMS2004一拖八套18施工车辆辆14.3现场布置4.3.1施工用风采用23m3/min空压机集中供风。4.3.2施工用水采用潜水泵抽取水质合格的河水。4.3.3施工用电从附近变压器低压侧接引，分别在各辅助系统设置简易配电柜，并根据平安用电要求，各配电柜都安装漏电保护器，并做到一机一闸一保护。4.3.4制浆站在右岸非溢流坝段上游空余场地设制浆站，安装1台800L制浆机，
8、制备水灰比为0.5：1的纯水泥浆液，输送到各灌浆作业面。在使用前测定供浆密度，根据需求掺加适量水调制使用。制浆站如图4-1所示。图4-1 集中制浆站布置示意图根据现场情况，水泥库搭建采用钢管或木材搭建，在地面铺设20cm木板或架空地面30cm以上，防止水泥受潮结块变质，同时配备防雨布遮盖，确保工程施工时不受影响。4.3.5施工道路利用现有的施工道路。4.3.6施工通讯利用手机和外界保持通讯。4.3.7施工总平面布置图见图4-2。. .word. .试验区9临时库房制浆站空压机变压器. .word. .4.4施工质量、职业安康平安、环境保护管理4.4.1施工质量管理严格执行GB/T19001-2
9、000 idt ISO9001：2000?质量管理体系 要求?，重视“过程控制和“质量记录，建立有效运作的质量保证体系见图4-3，做到试验产品的合格率到达100%，图4-3 质量保证体系框图1全面发动，确保施工质量组织有能力、有经历的施工技术人员学习掌握设计技术文件及有关规程规X，编制施工组织措施，确保技术先进、工艺简单、经济合理。强化管理，规X制度：强化内部管理，制定全方位的工程管理方法，优化工程部运作机制，以现代企业模式进展施工管理。及时、果断作出决策：施工负责人常驻现场，对有关问题及时、果断作出决策，确保施工顺利进展，为保质、保量完成任务提供可靠的保证。2过程控制对所购材料和施工设备进展
10、到货检验；对天然建材进展物理力学试验，以检验其性能是否满足设计要求，严防不合格材料进入施工场地；按照施工工艺要求对每一工序质量进展控制，严防不合格工序进入下一工序，每一工序找出质量控制要点进展重点控制，施工过程执行“三检制。对所有原始记录、中间成果资料及最终成果资料进展质量控制，以完备的质量“三检制和成果资料逐级审签制度保证工程资料的质量。3原材料质量控制 所有材料均有出厂合格证和材质检验单，使用前进展严格的检验，并要有全面、详实的材质检验报告。4预防和处理质量事故由于客观原因造成质量缺陷时，及时上报并作详细记录，征得有关各方同意后，严格按照批准的补救措施进展处理，确保工程不留质量隐患。4.4
11、.2职业安康平安管理严格执行GB/T28001-2001?职业安康平安管理体系 规X?，按照“平安第一，预防为主的平安管理方针，建立平安管理体系，见图4-4。图4-4 平安管理体系框图1制定平安生产责任制以现代施工企业管理科学化、程序化、制度化为标准，严格按照“管生产必须管平安的管理原那么，逐级签定平安生产责任书，做到“层层有专责，事事有人管。确保责、权到人，实现管生产和管平安双线并轨的一体化管理。2交通平安管理规定制定交通平安管理规定。包括当班专人专车制、车况检查维护制、驾驶员考核制及载人值班车管理规定等。3施工用电平安管理方法工区施工用电线路管理采取一级管理两级维护的管理模式。a、电工必须
12、按停、送电作业程序进展施工操作，严格执行电工作业“三票制度，实行挂牌和人员监护制。b、制定停、供电的程序及应急措施。4劳务平安管理规定所有临工人员进场时必须经审查符合要求，并具有强烈的平安施工意识，签定合同时必须有平安条款，必须 “小三证齐全，并且买人身保险，经三级入场平安教育后持证上岗。5劳保用品管理方法员工劳保用品按国家有关规定并结合施工实际需求情况进展发放。6机械设备管理方法对施工设备的平安运行、维护保养及修理报废做出详细的规定。7检查评比考核制度根据天气、季节及施工需要，定期地组织平安大检查、设备平安大检查和不定期地组织其它专项平安检查，检查的结果以平安检查整改纪要下发。各施工作业队按
13、隐患“三定定时限、定措施、定人员整改原那么进展整改。月末，按各队隐患条数对各单位进展评比考核。平安监察部和专职平安员做好日常巡查工作并认真填写平安员日巡查记录。平安员严格按照“三工制班前、班中、班后检查对作业面进展检查。8平安教育与培训制度主要包括施工人员三级入场教育、特殊工种业务再培训及考核、各级平安管理人员培训等。对考试合格的员工发上岗证，统一持证上岗。9平安生产考核方法及实施细那么为规X管理，控制人的不平安行为，提高全员的平安意识和素质，按“奖先惩后的原那么，制定与平安管理方法相配套的平安生产考核方法及奖惩实施细那么，对各作业组、个人进展考核、奖罚。10危险源识别及预防监控措施根据本工程
14、生产活动情况，制定危险源清单，见表4-1。表4-1 危险源识别清单序号过程/活动危险因素可能导致的事故后果备注1施工用电配电箱设置不规X、电线老化漏电，触电，火灾2材料库房、施工现场动火作业堆放杂乱，无防火设施；氧气瓶与乙炔瓶无平安距离，消防器材缺乏，明火火灾3高处作业搭设不规X、临边、四口无防护；工具、材料、设备坠落违规作业高处坠落、人员伤害重大危险源预防控制措施：应在施工区域X围划定明确的施工平安界限，四周设立护栏，制止外人进入施工现场。作业时应在危险区内设立明显的平安警示标志。作业人员进入施工现场必须佩带平安帽、绝缘手套等劳动防护用具。现场应设专职平安检查员随时检查，发现平安隐隐及时排除
15、。针对重大危险源建立本工程应急救援预案，成立应急救援小组，配备救援器材及设备，对事故前兆做好预控，发生事故后的全力开展救援及事故处理工作。4.4.3环境保护管理严格执行GB/T24001-2004 idt ISO14001：2004?环境管理体系 要求及使用指南?，建立环境保护管理体系，见图4-5。图4-5 环境保护管理体系框图1工程环境保护规划根据本工程施工的特点和要求，在工程开工时，将对工程施工过程中，可能会对环境保护、水土保持、人群安康造成污染和影响的工程工程、污染源、工序、工艺进展预测评估，并做出治理措施和工程环保总体规划。2环境保护管理方法主要包括各级管理部门和管理人员的环保职责；监
16、视检查实施细那么；考核、奖罚标准以及环保监察员的工作程序。3检查、报告制度定期进展环保大检查和日常巡查，并做好记录和跟踪验证工作，对工程施工过程中存在的重大环保治理问题，以书面的形式向上级主管部门汇报。4文明施工，工完场地清严格按照工程CI形象设计，规X操作，文明施工。工作面材料摆放整齐，管线路规X、清楚，场面完工及时清理，把“工完场地清作为企业文明施工验收的强制性标准。5制定环境因素控制清单及预防监控措施根据本工程生产活动情况，制定环境因素清单，见表4-2。表4-2 环境因素识别清单序号活动或设施名称环境因素排放去向备注1机油、润滑油遗撒、油棉纱丢弃油污染污染水体、土体2生活垃圾、污水排放水
17、体、土壤污染污染水体、土体重要环境因素预防监控措施：严禁随地大小便；在临时仓库、临时生活办公场所等区域，设置固定的工地厕所，并采取定期清扫、消毒、灭蚊蝇等措施，确保环境卫生。对油毡、橡胶、塑料、皮革等会产生有毒烟尘和恶臭气体的废弃物，采取收集后按环保要求集中消毁措施，制止随意燃烧。在生活、施工区域内设置垃圾收集箱并定期清理。对油料的保管和使用过程中，为防止跑、冒、滴、漏现象，加强设备的维护保养并采取收集集中处理措施，以防污染道路、场所、水源。5 灌浆试验施工方法5.1施工依据1本工程设计图纸；2?水工建筑物水泥灌浆施工技术规X?DL/T5148-2001；3?水利水电工程钻探规程?DL5013
18、-92。5.2施工流程总施工流程：抬动观测孔固结灌浆试验孔试验检查孔抬动观测孔施工流程：全孔一次性成孔安装内管安装外管固结灌浆试验孔施工流程：I序孔II序孔，单孔流程见图5-1。图5-1 固结灌浆试验孔单孔施工流程图试验检查孔施工流程：钻孔至第一段孔口以下5m洗孔单点压水试验钻孔至下一段段长5m洗孔单点压水试验终孔段段长不大于6m洗孔单点压水试验全孔灌浆封孔5.3抬动观测孔施工为及时控制洗孔、压水、灌浆等过程可能出现的地表抬动破坏，先施工抬动观测孔，对洗孔、压水、灌浆、封孔全过程进展抬动变形观测。抬动观测孔孔径91mm，孔向铅直，孔深31m，采用小口径金刚石清水钻进，一次性钻至设计孔深，下入2
19、5mm镀锌管至孔底。用M10水泥砂浆在孔底锚固，长度1m。再下入80mm外管，对外管与孔壁之间回填细砂，在孔口浇筑一小块混凝土平台放置抬动观测孔千分表。抬动观测装置详见图5-2。图5-2 抬动观测装置图. .word. .5.4固结灌浆孔施工5.4.1造孔1孔位：根据设计图纸测量放线，平面误差不大于10cm。2 孔径：设计文件规定孔径不小于38mm，实际开孔孔径91mm，终孔孔径75mm。3孔深：按不下于设计孔深控制。4孔向：孔向铅直，开钻前用水平尺校正钻孔方向。5钻孔机械：根据固结灌浆试验区和当地实际地形地貌，选用XX探矿机械厂生产的XY-2PB型地质钻机。6钻进方法：对于孔口有覆盖层的孔，
20、先镶注孔口管。待凝后采用小口径金刚石清水钻进。根据设计文件采用自下而上分段灌浆的方法，一次性成孔。但因灌浆试验需取各段灌前透水率值比照分析，自上而下分段钻孔、洗孔、简易压水，终孔后自下而上分段灌浆。5.4.2洗孔钻孔至段位后用灌浆泵进展压力水裂隙冲洗，孔底沉积厚度不得超过20cm，冲洗时间可至回水清净时止。洗孔压力为各段设计灌浆压力的80%，该值假设大于1MPa时，采用1MPa。自下而上分段灌浆前，先连同孔底段一起进展全孔冲洗，压力为该孔孔底段洗孔压力。5.4.3简易压水各段钻至段位洗孔后进展简易压水。简易压水采用GMS2004灌浆自动记录仪记录。压力为灌浆压力的80%并不大于1Mpa，压水时
21、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，其成果以透水率q表示，单位为吕荣。计算式：q=Q/(PL)q透水率，单位LuQ计算流量，单位L/minP压力表压力(MPa)压力表距地面高度m/100，地下水位忽略不计。L试段长度，单位mGMS2004灌浆自动记录仪能自动按5min间隔记录流量和压力，并自动计算出透水率。5.4.4灌浆1灌浆材料灌浆材料采用高抗硫水泥P.o 42.5级水泥，灌浆用水采用水质合格的河水。2灌浆机械集中制浆：800L制浆机；送浆：BW200/40型灌浆泵；储浆：400L储浆搅拌机；灌浆：BW200/40型灌浆泵；记录仪：GMS2004灌浆自动记录
22、仪。灌浆机械布置图见图5-3。图5-3 灌浆机械布置图3制浆采用800L搅拌机集中制浆。浆液搅拌均匀并测定浆液密度。纯水泥浆液的搅拌时间，使用普通搅拌机时，不少于3min；浆液在使用前过筛，自制备至用完的时间小于4h。浆液温度不低于5。4灌浆方法固结灌浆试验采用自下而上分段孔内循环式灌浆方法，射浆管距段底不大于50cm。5灌浆段长及压力自孔口每隔5m分一段。孔底剩余段最大段长不宜大于6m，否那么分两段。固结灌浆段段长及压力划分见5-1。表5-1 固结灌浆段长及灌浆压力划分表段次1(孔底段)23456孔口段段长m555555孔深m30252015105压力Mpa0.70.60.50.40.30.
23、26灌浆水灰比本次固结灌浆试验灌浆水灰比采用21、11、0.81、0.6：1、0.51五个浆液比级，开灌水灰比为21。浆液遵循由稀到浓的原那么，浓度变换条件按下述标准执行：灌浆压力保持不变，注入率持续减小时；或注入率不变而压力持续升高时，不改变水灰比。某一比级的浆液灌注量达300L以上时或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时变浓一级浆液。注入率大于30L/min时，根据具体情况越级变浓一级浆液。7完毕标准在设计压力下，当注入率不大于1L/min时，连续灌注30min即可完毕。8特殊情况处理灌浆过程中发现冒浆、漏浆时，根据具体情况采用嵌缝、外表封堵、低压、浓浆、限流、限量、
24、间歇、待凝等方法进展处理。固结灌浆过程中发生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，采取一泵一孔同时进展灌浆，否那么将串浆孔用塞塞住，待灌浆孔灌浆完毕后，串浆孔再行扫扎、冲洗，而后继续钻进或灌浆。灌浆作业连续进展，假设因故中断，按下述原那么处理：a.尽快恢复灌浆，否那么立即冲洗钻孔，再恢复灌浆；假设无法冲洗或冲洗无效，那么进展扫孔，再恢复灌浆；b.恢复灌浆时，使用开灌比级的水泥浆进展灌注，如注入率与中断前相近，即可改用中断前水泥浆的比级继续灌注；如注入率较中断前减少较多，逐级加浓浆液继续灌注；c恢复灌浆后，如注入率较中断前减少很多，且在短时间内停顿吸浆，采取补救措施。灌浆段注入量大而难以完毕时，可选用以
25、下措施处理：a.低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆；b.灌注速凝浆液；灌浆过程中如回浆变浓，可换用一样水灰比的新浆灌注，假设效果不明显，继续灌注30min，即可完毕灌注，不再进展复灌。灌浆孔段遇特殊情况，无论采用何种措施处理，其复灌前进展扫孔，复灌后到达规定的完毕条件。5.4.5封孔采用全孔灌浆封孔法封孔。即在最后一段灌浆完毕后，采用0.51的水泥净浆置换出孔内浆液，用该孔最大设计灌浆压力下持续灌注30min完毕。待凝48h观察孔口空余段长度，假设该值大于3.0m时，使用一样方法重复封孔，直至孔口空余段小于3.0m时再用M20水泥砂浆人工捣实填至孔口。5.5试验检查孔固结灌浆质量检查采用压水试验
26、检查为主，结合局部取芯检查为辅。检查孔压水试验合格标准根据规程规X确定为：透水率q5Lu。检查孔应在分析施工资料的根底上在下述部位布置：1断层、岩体破碎、裂隙发育等地质条件复杂的部位；2末序孔注入量大的孔段附近；3灌浆过程不正常等经分析资料认为可能对质量有影响的部位；固结灌浆检查孔的数量可为灌浆孔总数的5%。检查孔的孔径一般不小于75mm，孔深比固结灌浆试验孔浅0.5m，孔向铅直。检查孔按灌浆孔分段的段位，自上而下分段钻孔、洗孔、压水试验单点法，压力均采用孔深相应段设计灌浆压力的80%且不大于1MP。终孔段压水完毕后全孔冲洗，进展全孔灌浆，灌浆压力采用该孔最大设计灌浆压力，封孔方法采用全孔灌浆
27、封孔法。单点法压水试验完毕标准：在稳定的设计压水压力下，每35min测读一次压入流量，连续四次读数中，当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，本阶段压水试验即可完毕。6 灌浆试验成果分析6.1各序孔压水试验成果分析I序孔、II序孔、检查孔压水试验成果见表6-1。表6-1 各序孔灌前压水试验成果表孔序孔数个压水试验段数段平均透水率Lu递减率%I孔21229.16II孔1617.8138.9检查孔161.80 89.9从上表看出：1II序孔透水率平均值比I序孔透水率平均值小，递减明显。透水率随灌浆次序增加呈递减趋势，符合灌浆一般规律。2检查孔透水率1.332.
28、12Lu，小于设计标准5Lu。6.2各序孔单位注入量分析I序孔、II序孔、检查孔单位注入量成果见表6-2。表6-2 各序孔单位注入量成果表孔序孔数个灌浆总长度m注入水泥量kg单位注入量kg/m递减率%I孔2595483.9392.95II孔129.5597.5620.2678.2 检查孔128.324.800.83 95.9从上表看出：1II序孔单位注入量比I序孔单位注入量小，递减明显。单位注入量随灌浆次序增加而减小，符合灌浆一般规律。2检查孔单位注入量较小，与透水率成比例，符合一般灌浆规律。6.3抬动观测分析根据试验区灌浆孔及检查孔抬动观测资料分析，抬动值为零，未发生抬动。说明灌浆过程使用的
29、压力处于平安的X围以内。6.4钻孔取芯分析因原浆砌石水泥白灰砂浆充填较饱满但强度较低，钻进机械破碎成碎块状或被碾磨成粉状，另外由于干砌石存在一定的空隙，故钻孔岩芯获得率较低。检查孔共有2处发现有水泥结石，厚度0.22mm，胶结较好。灌浆孔和检查孔岩芯及水泥结石照片见附件。7 结论通过本次灌浆试验，得出如下结论：1固结灌浆试验按上述施工参数，施工过程中未出现抬动变形，检查孔压水试验检查合格，提高了坝体的整体性。2试验采用的浆液比级、灌浆压力、自下而上分段灌浆方式等有关施工参数是可行的，后续灌浆可沿用。3因后续灌浆根据设计文件采取自下而上分段灌浆，根据灌浆规X，可不再自上而下分段洗孔、压水，可以一次性成孔，进展全孔洗孔，再在孔底段进展一次简易压水后自下而上分段灌浆。全孔洗孔和孔底段简易压水压力均为该孔孔底段设计灌浆压力的80%，该值假设大于1MPa时，采用1MPa。8 附件1灌浆孔成果一览表；2灌浆分序统计表；3固结灌浆成果综合平、剖面图；4固结灌浆试验检查孔钻孔柱状图；5灌浆孔和检查孔岩芯及水泥结石照片。. .word.