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1、小天都闸坝基础固结灌浆试验施工组织设计 四川华能瓦斯河流域梯级滚动开发二期 小天都水电站闸坝基础固结灌浆试验 施工组织设计 成都水利水电建设有限责任公司 2022 年12 月2 日 目录 一、工程概况 二、施工准备工作 三、施工组织 四、基础固结灌浆试验施工方法 4.1 基础固结灌浆试验目的 4.2基础固结灌浆试验布置 4.3 基础固结灌浆试验施工 4.3.1室内浆材试验 4.3.2 现场灌浆试验施工程序 4.3.3 现场灌浆试验施工方法 4.3.4 现场灌浆试验效果检查 4.3.5现场灌浆试验设备及器材 五、基础固结灌浆试验施工进度安排 六、基础固结现场灌浆试验质量保证体系 七、保证施工安全
2、技术及组织措施 八、环境保护和水土保持方案及措施 8.1环境保护措施 8.2环境卫生管理措施 九、保证文明施工方案及措施 9.1文明施工管理标准 9.2文明施工保证措施 小天都水电站闸坝基础固结灌浆试验 施工组织设计 一、工程概况 小天都水电站为瓦斯沟干流梯级水电开发的第二级，为低闸高水头引水式电站，电站正常蓄水位2157.00m，相应库容62.09万m3，装机容量240MW。闸址位于四川省甘孜州康定县瓦斯河干流龙洞沟和柳杨沟之间，上距康定城9km，下距泸定县城40km。闸址右岸有川藏公路与外部相通。厂区位于瓦斯乡日地村上游约1.2km处，厂房尾水与下一梯级冷竹关水电站库尾相接。 闸址段河流比
3、降23.8，流向NE55，岩坡呈不对称分布，左缓右陡，左岸地形坡度4060，右岸地形坡度6080，沿河多见漫滩，主河槽略偏向右岸，两岸坡脚堆积崩积块碎石土，谷坡下部连续不断分布有崩坡积大型倒石堆；右岸阶地上有川藏公路通过，岩坡陡峻，基岩裸露。 闸线方向角N324W，左坝肩基岩为一呈向坡外凸出的山脊，岩体卸荷严重，上游侧是大型倒石堆，下游侧岸坡倾向坡内，且谷坡下有较多的崩坡积覆盖层；右坝肩岩体有两个方向的临空面，卸荷较严重，下游侧为一期坡积体，右岸部分坝段的坝趾紧邻该崩坡积体。闸坝轴线长度152m，闸顶高程2158.50m，最大闸高39.0m，最大坝高35.5m。右岸有布置取水口的条件，取水口轴
4、线方位角N46W，隧洞前取水口轴线长度42.5m。 1.1工程地质情况 闸址区基岩为晋宁澄江期斜长花岗岩O2(4)夹少量辉绿岩脉 （ ），岩石致密、坚硬，岩体除浅表部受风化卸荷影响完整性差外，一般较新鲜完整。 闸址区覆盖层类型多，分布广，由地表至河床底部主要规程有崩积孤块碎石（colQ4），崩坡积块碎石土（col+dlQ4），冲积堆积层漂卵石夹砂（alQ4），冰水堆积层漂(块)卵(碎)石夹砂土(fglQ3)，湖相堆积层土质砂或粉土（lQ3）。闸址区覆盖层共分为8层，（、层分布于库区现代河床底部），各层特征及分布由老至新、自下而上分述如下： （1）第、层：上更新统冰水堆积（fglQ3），由漂（块
5、）卵（碎）石夹砂土组成，结构中密，该地层与其它地层交互堆积，在库区出现第、3层，厚度分别为4m，16m22m，30.39m47.00m；顶面高程分别为：2055.80m2056.00m，2076.812085.50m，2132.55m2140.00m。闸址区出现第、2层，厚度分别为：3.0m38.0m，2.55m52.00m，顶面形态起伏大，顶面高程分别为：2055.00m2083.00m，2090.00m2140.0m。 （2）第、层：上更新统湖相堆积（lQ3）,由黄色粉土质砂（lQ3-2），深灰色粉土(lQ3-4)组成，与、互层，在库区出现、层，厚度分别为：5m，22m；顶面高程分别为20
6、61.00m，2098.00m2103.00m。在闸址区仅出现层，厚度为6.83m31.00m，最小埋深为35.2m，顶面高程为2086.19m2090.00m。 （3）第层：全新统冲积堆积（alQ4），该层内叠于层之上， 主要由漂卵石夹砂组成，厚度分别为5.68m35.00m。该层分布连续、稳定，其分布高程约2085m2135m。该层内夹含卵砾石中粗砂或卵(碎)砾石夹砂、卵石混合土，含粉粒土砾透镜体。 (4) 第层：为崩坡积孤块碎石土(col+dlQ4)，主要分布于坝前左岸(2130m2135m)及闸坝下游侧两岸缓坡地带（左岸高程2125m2235m，右岸高程2125m2200m）。坝前左岸
7、为孤块碎石土，厚度15m25m，坝下游两岸缓坡地带表层为孤块碎石，厚约5m18m，其下伏为块碎石土，厚度10m25m，成份为斜长花岗石。 （5）第层：为崩积孤块碎石(colQ4)。主要分布于库区左岸，分布高程2280m下表层。孤石最大粒径6m8m，厚度5m20m，成份为斜长花岗岩。 1.2对外交通及场内交通条件 闸址上距康定县城9km，下距泸定县城40km，河谷相对狭窄，枯水期河水高程2120.00m2130.00m，河面宽20m50m。右岸阶地上有川藏318国道公路，对外交通方便,但由于318国道二郎山西口至康定段公路改建,因此, 对外交通显得很不方便。施工场内交通由于闸坝基础固结灌浆、试验
8、施工在河的左岸进行，因此，施工中的机构设备、材料等都必须经过临时搭设的施工便桥，人工运到工作面。1.3本次闸坝基础固结灌浆试验工程情况 根据招标文件和图纸要求，本次小天都闸坝基础固结灌浆试验，位于瓦斯河左岸，试验区分A、B两处，各布置试验孔4排，每排4个孔，共计16232个孔，试验孔深15m。A区布置了1010 1m的C15砼灌浆盖重平台，B区布置了12121m的C15砼灌浆盖重平台。其主要工程量：覆盖层开挖：234m3，C15砼:256m3，试验固结灌浆孔480m等。预计试验开工时间2022年12月18日，现场完成时间2022年3月18日，试验报告完成时间2022年4月2日。 二、施工准备工
9、作 2.1灌浆平台 施工场地在现场试验之前，按规定尺寸开挖，平整而成。 各试验区在试区四个方向外延2m，一方面需出足够的作业空间，另一方面增加灌浆区压盖体范围，减少灌浆过程出现周边冒、串浆液的途径。 试验区用C15砼压重处理，砼厚度为1m,其大小按设计图纸实施。 压盖体表面须平整,按照设计图纸布置基础固结灌浆试验孔位,并测量每个试验孔高程。 基础固结灌浆试验压重盖体平台四周设置排污沟，其断面尺寸为2020cm，设排污集坑2个，其尺寸为长宽深=211.5m。2.2制浆站 制浆站应考虑排污，除碴方便,分别试验区A、B区各布置一个。在试验现场布置水泥库房，能储存100t水泥以上，拟布置在试验区附近空
10、地上。(共计约150m2) 2.3施工用水 施工用水从自瓦斯沟河里抽取,并布置一个水池,满足施工需要。 2.4施工用电 从业主提供的施工电源接入点接线至作业面，距离约500m，在施工现场设一个变压器(125KV A)，经降压后可直接满足施工需要。 2.5管线架设 各种管线至作业面的架设应整齐，原则上各自分开，离地并固定。 2.6施工交通 由于施工现场318国道边，中间隔着一条瓦斯河。经现场踏勘后决定，在河上搭一座钢管架木板桥，约30m长。使施工用水泥、钻探材料及设备等经桥上人工搬运至作业面。重型设备从作业面上游500m的公路桥处经人工沿河边施工便道运至作业现场。 2.7办公和住房 办公和住房在
11、七局基地搭设临时房屋(约需300m2)。施工设施工程量见下表1。 主要施工设施工程量表1 三、施工组织 为保证整个灌浆试验工程能优质、安全、高效地完成，该工程现场 成立小天都灌浆试验工程项目部，下设技术部、质安部、供应部和4个施工机组。其中，项目经理、副经理兼总工、技术、质安、财供各一名，施工机组人员计划30人，共计35人。机构设置见下图： 四、基础固结灌浆试验施工方法 4.1基础固结灌浆试验目的 为探索小天都水电站闸坝区地层进行固结灌浆的合理设计和施工参数，了解闸坝区地层经灌浆后起闸坝基础不均一变形及闸基承载力的提高幅度，以及相应的岩石力学参数等，为闸坝建基面的确定和坝基基础处理提供重要依据
12、，为进一步进行应力分析与设计优化奠定基础，特安排进行本次闸坝基础固结灌浆试验。闸坝基础固结灌浆试验目的： 论证闸基覆盖层灌浆材料的可灌性、合理性和经济性； 初步确定合理的灌浆施工方法、施工工艺、合适的灌浆材及较优的浆液配比； 为闸坝基础固结灌浆设计提供可靠依据和合理的设计参数。 本次闸坝基础固结灌浆试验的基本指导思想是： 采用国内先进经验，选用合适的灌浆材料，采用先进和成熟的施工方法和工艺技术。 采用先进的和综合的测试手段，准确地评价灌浆效果，提供充分可靠的工程使用参数。 这次实验是直接为生产服务的，一切方法和措施都应建立在技术上可行、效果上可靠、经济上后来和使用方便的基础上。 本次闸坝基础固
13、结灌浆试验的基本要求: 根据招标文件，经过固结灌浆试验,力求达到下列各项指标： A:灌后地震波测试要求较灌前提高不低于50%； B:灌后地基允许承载力不低于0.7Mpa；要求其渗透系数K110-4cm/s； 对水泥灌浆机理进行研究,根据水泥浆液的充填情况和结石强度等作进一步研究，论证经过灌浆处理后覆盖层作为闸基的合理性、耐久性和可靠性。 通过灌浆试验的研究，优化比选出合理的、经济的灌浆工艺流 程，指导今后工程施工灌浆。 4.2基础固结灌浆试验布置 根据招标图纸,试验区设置在瓦斯河左岸,分A、B区，每个试验区布置试验孔4排，每排4个孔，共计32个孔。A区孔距为2.5m，B区孔距为2m，孔深为15
14、m，共计基础固结灌浆试验孔工作量480m， 抬动观测孔2个，声波测试孔共计8个。具体布置详见灌浆试验平面布置图。 4.3基础固结灌浆试验施工 4.3.1室内浆材试验 适宜的浆材和良好的浆材性能是取得良好灌浆效果的重要因素，浆材室内试验是整个试验选择适当浆材和浆材性能指标的基础，针对闸址区地质情况及设计意见，初拟定本次固结灌浆试验室内浆材试验。 对不同水灰比、不同掺合料和不同外加剂的浆液需进行下列项目的试验： 水泥的化学成分； 浆液配置程序及拌制时间； 浆液密度或比重测定； 浆液流动性或流变参数； 浆液的沉淀稳定性； 浆液的初、终凝时间； 浆液结石的容重、强度、弹模和渗透性。 比较分析最优的浆液
15、性能。 4.3.2现场灌浆试验施工程序 覆盖层开挖及平场浇砼灌浆压重平台钻声波测试孔钻抬动观测孔钻灌序孔钻灌序孔钻灌序孔灌后效果检查及试验资料整理及报告提交。 4.3.3现场灌浆试验施工方法 灌浆施工流程 测放孔位第一段造孔埋设孔口封闭器洗孔灌前简易压水或注水灌浆待凝固定孔口管第二段造孔洗孔灌前简易压水或注水灌浆待凝循环至终孔段封孔。 造孔工艺 我公司根据瓦斯河干流前期几个水电站勘探钻孔实际工作经验，结合公司在金沙江溪洛渡水电站、锦屏水电站、紫平铺水电站、冶勒水电站、冷竹关等大坝基础固结灌浆试验施工经验，本次闸坝基础固结灌浆造孔工艺： 钻孔采用XY2钻机和金刚石钻头或硬质合金钻头造孔，孔径：灌浆孔采用56mm110mm；抬动观测孔、声波测试孔及检查孔76mm110mm。或采用风动潜孔锤跟管钻进造孔工艺，提高固结灌浆造孔效率。 孔斜应控制在不大于孔深的1%内，间隔510m测试一次。 钻灌浆孔至孔深2m左右时，镶嵌孔口管，其口径110mm，长2m左右，孔口管应铅直固定，采用水灰比0.5:1浆液固结，待凝72小时。 钻孔深度以砼面起算，首段段长控制在1m左右，其下各段控制在12m； 钻进方法：抬动观测孔、声波测试孔及检查孔采用套管护壁，低浓度泥浆钻进；灌浆孔采用裸孔钻进必要时采用风动潜孔锤跟管套