・１０７・ 第３ｏ卷第６期 ２０１０年ｌ２月 农业与技术 Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｖｏ１．３Ｏ Ｎｏ．６ Ｄｅｅ．２Ｏ１０ 大伙房水库输水二期工程取水 头部竖井帷幕灌浆施工工艺 佟晓娜 于海波 姜伟民 （辽宁省大伙房水库管理局，辽宁抚顺１１３００７） 【摘 要】本文对大伙房水库输水（二期）工程取水头部竖井挡水部分预留岩坎的帷幕灌浆及帷幕灌浆检查工作进行了介绍。 灌浆过程中严格按照灌浆和设计要求控制，通过一系列的技术控制，采取合理的技术处理方法。灌浆效果良好，灌浆后满足设计 的防渗要求。 【关键词】竖井；帷幕灌浆；施工工艺 中图分类号：ＴＶ５４３ 文献标识码：Ｃ 高程，设计建基面高程９２．００ｍ，帷幕灌浆底线采 １工程概况 用９１ｍ。 ２．２地层岩性 大伙房水库输水（二期）工程取水头部位于 大伙房水库库区左岸一突出的山梁，灌浆施工期 该区域地层岩性为太古界片麻质混合花岗岩， 细粒一中粒变晶结构，片麻状构造，多灰一灰黑 色，色杂，全一强风化，主要矿物成份为石英、 正长石、角闪石、辉石和云母等，岩石性脆，较 硬，岩石大多较破碎。 处于竖井基坑开挖阶段。作业面较平整，场地高 程为１３２．５０ｍ。帷幕灌浆孔共布设６３孔，其中ＺＫ 一０１、ＺＫ一０４、ＺＫ一０５和ＺＫ一１３共４孔，为前 期补充勘探兼帷幕灌浆试验孔，孔位分别位于取 水头部左沟谷、右沟谷、上游洞线和上游左侧。 因ＺＫ一０４、ＺＫ一０５和ＺＫ一１３孔与帷幕线上３孔 从岩石风化程度和岩石质量指标ＲＱＤ看，该 区域岩石岩体完整性差，大多为节理破碎带，上 部０ ５ｍ风化较严重，呈块状、片状或碎块状； 重合，故帷幕灌浆实际完成５９孔。 强风化下限８ １２ｍ，高角度节理发育，节理大多 顺洞轴线走向，预留岩坎右侧节理面大多有黄色 ２工程地质条件 水锈或锗红色水锈，为铁锰渲染。岩芯一般呈碎 块状，短柱 长柱状，岩体总体上较破碎。 ２．１地形地貌 取水头部山体伸入库区成半岛状，其竖井位 于半岛前部。施工的作业面开阔，有简易路可达 ３施工工艺流程 灌浆施工作业面附近，位于其竖井半岛近水侧上 游，近凹形左倒成条带状。施工期处于取水头部 山体开挖阶段，地表已开挖至灌浆平台１３２．５０ｍ 本次施工的工艺流程为： 钻机就位一孔口段钻进取芯一铸孔口管一待 凝一第１段施工一第２段施工一第３段施工一第ｎ ＝＝＝＝＝＝： ＝！＝＝＝＝：＝！：！ ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝２＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝！＝＝＝＝＝＝＝＝＝：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝————————————————————————————————————： ： —一一 段施工一封孔一转Ｔ－－：／Ｌ￣＿Ｔ＿．。每一段施工均按 钻进取芯一冲洗一压水试验一灌浆的顺序进行。 施工采用自上而下分段进行。灌浆采用孔口 变或改变不明显时，变浓一级；注入率大于３０￣，／ ｍｉｎ时，根据具体情况可越级变浓。 ４．２灌浆压力 封闭分段式灌浆方法，达到灌浆结束标准后不待 灌浆压力：孔Ｅｌ段灌浆压力为Ｏ．３～Ｏ．８ＭＰａ； 凝，直接扫孔钻压灌下一段。 采用金刚石取芯钻头钻进，孔径采用 １、 ＠７５、 ６ｚ砌３种。 各灌浆孔孔位及孔深按设计要求进行施工。 钻孔均预先埋设孔ＩＺｌ管，其长度均大于２ｍ，待凝 ２４ｈ后正式进行施工。 灌浆采用“浑河牌”ＰＯ．４２．．５水泥，纯水泥 浆液。 压水和灌浆使用ＦＥＣ—ＧＪ３０００型灌浆自动记 录仪全程跟踪，收集并实时统计数据。 施工主要耗材：水直接取自于水库，清水泵 两级提水至集水箱，清水钻进，压水试验采用柱 塞式灌浆泵供水。 ４灌浆施工 所有灌浆孔孔口均设置孔口封闭器，自上而 下分段钻进压水，逐段灌浆不待凝。灌下段时上 段自行复灌。射浆管距孔底一般不大于Ｏ．５ｍ。 ４．１浆液比级及变换 浆液水灰比和变浆标准要求： 灌浆浆液浓度由稀到浓，逐级变换，浆液水 灰比为５：ｌ、２：ｌ、１：ｌ、Ｏ．８：１和０．５：１共５个比 级。 灌浆压力保持不变，注人率持续减少时，或 当注入率不变而压力持续升高时，不改变浆液水 灰比；当某一比级浆液的注入量已达到３００１．以上 或灌注时间已达ｌｈ，而灌浆压力和注人率均无改 岩面以下ｌＳｍ至终孔段范围内灌浆压力采用 １．０Ｍｐａ。 ４．３结束标准和封孔方法 结束标准：在一定的灌浆压力下，当注入率 不大于１．０１＿／ｒａｉｎ时，继续灌注３０ｍｉｎ，或不大于 ２．０１＿，／ａｒｉｎ时，继续灌注６０ｎｕｎ．，灌浆段灌浆即告 结束。 封孔方法：帷幕灌浆孔终孑Ｌ段灌浆合格后， 采用最后一段的灌浆压力，０．５：１纯水泥浆进行 机械压力封孔。 ５ 施工中异常情况处理 ５．１岩石破碎段 钻孔方法，对孔Ｅｌ风化较严重段采用“干钻 法”；因岩石破碎，难以钻进时采用先压水再灌浆 的处理方法，钻进正常后继续接原工艺环节施工。 为保证岩芯取获率，采用双管短进尺钻进取芯。 ５．２钻进失水 钻进中发生失水现象，大多因岩石破碎，风 化严重，能钻进正常的继续钻进，一般不作灌浆 处理，控制钻速、钻进压力和冲洗水压，发现异 常提钻。 ５．３岩石表层冒浆或串浆 灌浆过程中在钻孔周围岩面、岩缝发生漏浆 和冒浆现象，采用浓浆和低压灌注方法控制流量， 或停停灌灌等方法进行灌注，能达到灌浆结束标 准要求的不再变浆和降压处理。 ‘１０９‘２０１０年ｌ２月 农业与技术 ｖ０１．３ｏ Ｎｏ．６ ５．４机械故障停灌 钻杆在长时间孔口封闭、孔内循环、较高压 力的水泥灌注过程中，极易在钻孔内出现凝钻或 经验，结合检查孔的压水检查结果和实际地质等 情况，提出以下结论和建议： （１）本次帷幕灌浆效果明显，呈现出孔序增 扭转困难现象，若长时间不活动钻杆，将会发生 固钻事故。因此要求在灌浆过程中，适时降压， 上下提升钻杆；灌浆结束及时冲洗钻孔，提升钻 加，灌浆量减少的总趋势； （２）帷幕灌浆中心线距开挖边线最近距离不 足３ｍ。基坑开挖采用的预裂爆破对帷幕灌浆效果 杆，起下钻，并进行下一段钻进。机械故障停止 灌浆后，及时恢复灌浆。 ６灌浆施工成果分析 从总体上分析，按灌浆施工的先后顺序来分： 工序孔（含前期勘探和帷幕灌浆先导孔），灌浆段 长８４２．４６ｍ，注入水泥１４５７２８．４３ｋｇ，单位注入量 １７２．９８ｋｇ／ｍ；ＩＩ序孔灌浆段长６３３．１ｍ，注入水泥 ７１０１０．１９ｋｇ，单位注入量１１２．１６ｋｇ／ｍ；Ⅲ序孔灌 浆段长１２５４ｍ，注入水泥８２５３４．０５ｋｇ，单位注入 量６５．８２ｋｇ／ｍ。Ⅱ序灌浆孔比工序孔单位水泥注 入量递减５４％，Ⅲ序灌浆孔比Ⅱ序孔单位水泥注 入量递减７０％。呈现出随着孔序增加，单位注入 量按序减小的总趋势。 本次灌浆施工的灌浆效果显著。最初基坑开 挖时大量积水，随帷幕灌浆施工结束，基坑内积 水排出后并未再出现大量渗水或涌水现象。基坑 基本处于较少积水～旱地状态，灌浆效果良好。 ７结论和建议 本次帷幕灌浆工程，对竖井能否安全开挖， 起到了加固和防渗的重要作用。根据以往的施工 有一定程度的影响，且迎水面预留岩体较为单薄， 基坑开挖坡度直陡，而本灌浆区域钻孔揭露岩层 多高角度发育，岩体较为破碎，基坑开挖后岩体 卸荷及原受力边界条件改变，预留岩体失稳因素 还有待论证； （３）从检查孔压水结果分析，部分试验段压 水透水率超过５Ｉａ，单排灌浆孔尚未形成整体帷 幕效果。建议在原帷幕线上游距原帷幕线Ｏ．５— １．５ｍ，孔距２ｍ，梅花型，增加一排帷幕进行补充 加固处理； （４）因预留岩体较为单薄，增加的补强帷幕 灌浆孔灌浆压力仍不宜太大，建议限压灌注，特 别是左侧岩体薄弱的拐角处，在施工中应加强防 范观测。 参考文献 ［１］花艳．渔洞水库大坝基础帷幕灌浆施工及其效果［Ｊ］．中国西部 科技，２００６，１９：２４—２６ ［２］谭晓华。王爱军．黑泉水库固结灌浆及帷幕灌浆技术［Ｊ］．青海科 技，２Ｏ００，７（４）：４９—５１ ［３３肖冬顺．天生桥一级水电站趾板基础帷幕灌浆施工【Ｊ］．铁道标 准设计，２００３，（１０）：１５３—１５４ ［４］蒲洪，王荣新．狮子坪水电站坝基帷幕灌浆施工工艺［Ｊ］．四川水 利发电，２０１０，２９（４）：３０—３３ ［５］占仲国．某石灰岩矿山超深竖井帷幕灌浆设计［Ｊ］．资源环境与 工程。２００８。２２（６）：５８４—５８７
