XX水电站调压井超前固结灌浆施工措施.docVIP

一、工程概况 调压井位于烟溪沟沟口左侧山嘴上，与厂房相对高差108m，左右侧均为斜坡并有负地形分布，致使调压井地形单薄，基本上三面临空。地表分布Q4dl+el块碎石土，厚度5～10m，下伏基岩主要为T3xj2粉砂质泥岩，夹薄层泥质粉砂岩、炭质页岩及砂岩，岩层陡倾上游，层理发育，岩石强、弱风化带下限高程分别841m和813m，铅直厚度分别为32m和28m。 调压井围岩覆盖层约占铅直厚度的8%，强风化岩体占40%，弱风化岩体占30%，新鲜岩体仅占22%。不论风化岩体还是新鲜岩体的完整性都差，由于层间挤压错动严重，在高程822m以下至井底的弱风化及新鲜岩体中共发育七条岩块岩屑型软弱夹层（C1～C7）和两条泥夹岩屑型软弱夹层（Nj1、Nj2），单层铅直厚度0.75～5.35m，累计厚度22.95m，占本段围岩厚度的76.5%，其抗剪强度都较低，对井壁围岩稳定影响较大。 高程841m以上覆盖层和强风化岩石为类（占井周围岩的48%）；高程841～813m弱风化岩石为2类（占井周围岩的30%）；高程813m以下为新鲜岩体，地下水位高程为802.84m，对施工和围岩稳定有不利影响，围岩分类为1类（占井周围岩的22%）。 钻孔施工 钻孔方法：同环孔分三序进行施工，先施工一序孔，再施工二序孔，最后施工三序孔；先施工最里面和最外面一排的灌浆孔，后施工中间排的灌浆孔。钻孔灌浆采用自上而下、孔口封闭、孔内循环灌浆方法进行施工。 钻孔机具：选用XY-2型地质钻机、CIR110冲击器、ф110mm的潜孔锤钻孔，成孔孔径ф110mm，选用ф73mm钻杆。 钻孔施工 钻机就位固定牢靠后进行钻孔施工，第一段钻至基岩面下2.0m后进行低压固结灌浆，孔斜控制在设计规范允许范围内，对孔斜较大的孔段，固结灌浆后，延长待凝时间，提高结石强度，后进行扫孔纠偏测斜，合格后进行下段钻孔施工。在钻孔过程中，做好钻孔记录，对遇到的特殊地层及特殊情况详细记录。相邻两序孔孔高差应大于20.0m，塌孔段进行反复扫孔钻进，钻孔完成后应排除孔底积碴，使孔内积碴厚度小于20cm。 裂隙冲洗及简易压水 钻孔完成后对该孔段进行裂隙冲洗，用压力循环水对孔内裂隙进行冲洗，冲洗压力按灌浆压力的80%进行施工，最大不超过1Mpa，清除固结范围内裂隙中的填充物，裂隙冲洗可结合简易压水进行施工，直至孔内返清水后延续5min停止。固结灌浆孔对总孔数的5%进行灌前压水试验，压力为灌浆压力的80%，并不大于1.0Mpa。 灌浆施工 3.1 灌浆试验 根据业主及设计意见，在井圈内选两个区（共10孔）做生产性灌浆试验，以了解围岩的可灌性，确定合理的施工参数：灌浆压力、分段段长等。灌浆试验参照灌浆施工程序进行。灌浆技术参数如下： 基岩内孔深 m 2.0 5.0 10.0 15 ＞15 段次 段 1 2 3 4 5 段长 m 2.0 3.0 5.0 5.0 5.0 Ⅰ序孔灌浆压力 MPa 0.3 0.5 0.8 1.2 1.5 Ⅱ序孔灌浆压力 MPa 0.4 0.6 1.0 1.5 1.5 Ⅲ序孔灌浆压力 MPa 0.4 0.6 1.0 1.5 1.5 生产孔施工参数在灌浆试验完成前按试验孔参数施工或按现场监理意见作适当调整，待灌浆试验完毕，选择最优的施工参数进行生产孔的钻灌施工。 3.2灌浆施工 （1）灌浆方法：采用自上而下分段灌浆法、孔内循环、孔口封闭法施工。 （2）灌浆设备：SGB6-10灌浆泵、ZL400高速搅拌机、L200强制搅拌桶，鸣天科技灌浆自动记录仪、压力及流量传感器。 制浆 ： 采用集中制浆站制浆，材料用PO32.5(普通硅酸盐) 水泥，水采用宝兴河河水，浆液采用重量比配制，选用3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1五个比级，起灌浆液比级：灌前透水率q＞10Lu时，开灌水灰比采用2:1，透水率q＜10Lu时，开灌水灰比采用3:1。制浆采用ZL400高速搅拌机拌制，拌制时间不小于30s，浆液在使用前过筛，浆液制备至用完的时间不大于4h；浆液搅拌均匀后，检测比重符合要求后才使用；浆液温度保持在5~40℃。 （3）灌浆施工 钻孔结束后，安装好孔口封闭器，封闭器能使孔内射浆管转动，检查灌浆管路、自动记录仪。灌浆施工应尽快达到设计压力，灌浆过程用自动记录仪全程监控。 （4）浆液变换： ①当灌浆压力保持不变，注入率持续减小时，或注入率保持不变压力升高时，不得改变水灰比。 ②当某级浆液注入量已达到300L以上，或灌浆时间已达到30min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不明显时，应改浓一级水灰比灌注。 ③当注入率大于30L/min时，可越级变浓。 特殊情况处理： ①灌浆过程中发现冒浆、漏浆时，如冒、漏浆表面为硬质基岩或者混凝土可以采取嵌缝、表面封堵后进行低压、浓浆、间歇等方法进行处理，待不再冒、