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1、1 工程概況江埡水利樞紐工程位于湖南省張家界市境內的澧水支流婁水中游，大壩壩址在張家界市慈利縣江埡鎮上游1.5km處，距慈利縣城57km。江埡水利樞紐工程壩址控制流域面積37llkm2，水庫總庫容17.4l億m3,其中防洪庫容7.40億m3，多年平均年發電量7.56億kWh。該工程以防洪為主，兼有發電、灌溉、航運、供水、旅游等綜合效益。于1999年完工。江埡大壩系全斷面碾壓混凝土重力壩，最大壩高131m，壩頂高程245m，建基面高程114m。自建基面至壩頂分為13臺階開挖，各臺階之間形成了砼與岸坡接觸面。原設計在施工時，布置埋設岸坡接觸灌漿管系統，由于多種原因岸坡內接觸灌漿管被堵均無法通水。22、009年7月15日至9月4日，湖南宏禹水利水電巖土工程有限公司對大壩岸坡接觸面張開度進行了鉆孔檢測，通過取芯、壓水試驗等手段檢查了砼與岸坡接觸面的張開情況，并提交了江埡大壩安全鑒定復檢大壩岸坡接觸面開合度檢測報告。37個鉆孔檢測結果顯示：鉆孔中砼與基巖接觸面已張開者28個，兩岸岸坡接觸張開率達75.7%；壓水試驗成果統計，46%的段次10Lu，49%的段次為10Lu100Lu，100Lu的段次為5%。根據張開度和透水性成果說明兩岸岸坡接觸面大部分已張開，具有一定的連通性，已具備實施接觸灌漿條件。但大壩建成已有10多年，原有的預埋管基本堵塞和損壞，因此，本次岸坡接觸灌漿擬采用直接鉆孔灌漿法。為了3、確保接觸灌漿處理安全可靠，先進行岸坡接觸灌漿試驗，確定合適的灌漿材料、壓力、孔距等參數。2 施工依據及試驗目的2.1施工依據1)江埡大壩安全鑒定復檢大壩岸坡接觸面開合度檢測報告，2009年；2)水利水電工程鉆探規程SL292003；3)水利水電工程鉆孔壓水試驗規程SL312003；4）水工建筑物水泥灌漿施工技術規范DL/T51482001；5）江埡大壩其他相關的設計文件和技術要求。2.2試驗目的1）試驗檢驗砼與岸坡接觸面張開后的可灌性；2）確定砼與岸坡接觸面灌漿的施工工藝及其工藝參數、灌漿材料、檢查方法；3）檢驗砼與岸坡接觸面的灌漿效果。3 接觸面灌漿試驗方案3.1試驗場地選擇為保證試驗成果的4、代表性，試驗場地選擇砼與基巖接觸面已張開，在廊道內和大壩下游壩面臺階上、岸坡接觸面透水率為525Lu的6個區域進行接觸灌漿試驗。即左岸EL147.0-EL160.0，右岸EL144.0-EL154.0兩個邊坡進行生產性灌漿試驗。3.2灌漿材料及材料室內試驗要求考慮到接觸面張開度小、連通性差、接觸面處可灌性不強的特性，灌漿材料擬采用普通硅酸鹽水泥和超細水泥材料分別進行灌漿試驗。灌漿之前先應進行灌漿材料室內試驗。漿材室內試驗要求對不同水灰比、不同外加劑的漿液進行下列項目的試驗：漿液密度；漿液流動性或流變參數；漿液的沉淀穩定性；漿液的凝結時間，包括初凝或終凝時間；漿液結石的強度。3.3灌漿方法本次岸5、坡接觸灌漿采用直接鉆孔灌漿法進行。鉆孔開孔部位分別在160廊道和壩后相應高程上，終孔至混凝土與岸坡接觸面以下0.5m，孔內阻塞采用孔內循環灌漿法對接觸面進行灌漿。3.4鉆孔布置布孔原則：為防止接觸灌漿鉆孔時穿過上游帷幕而引起大量涌水，以及減少接觸灌漿時漿液串至壩基排水孔堵塞的可能性，上游邊緣灌漿孔設在帷幕中心線以下5m，即距大壩軸線以下10.5m的位置。試驗區的孔、排距按2m*2m、2.5m*2.5m、3m*3m分部布置，對不同的孔、排距進行效果對比，選取最佳孔、排距布置，優化工程方案。根據灌區所在位置，在左右岸分部布置抬動觀測孔，共5個，布孔方向與灌漿孔方向一致，超過灌漿孔深度5m。3.5主6、要工程量試驗區域區域分類鉆孔個數鉆孔進尺超細水泥灌漿（m）普通水泥灌漿（m）備注右岸IV-115273.27105IV-210179.3710IV-3587.265檢查孔6105.1333抬動孔2左岸IV-115173.63105IV-2555.435IV-310113.1810檢查孔665.642抬動孔357.0合計1109.874施工總布置4.1施工交通場外交通利用大壩右岸上壩公路可連接至縣城。場內交通有公路直達壩下，通過壩后階梯可到達施工面（160廊道）。4.2施工供電、供水及通訊4.2.1施工供電大壩接觸灌漿試驗用電必須從右岸大壩壩頂配電房接出，架設VV3*70+1*35mm2主電纜至7、右岸160廊道口，通過設置在廊道口的總開關柜，分至各工作面。4.2.2施工供水試驗施工用水由下游集水井內抽至160廊道排水溝，再從排水溝抽取。4.2.3施工通訊施工期間，采用手機保持對外對內聯系。4.3制漿灌漿系統在160廊道內電梯井處布置1個集中制、灌漿站。配備高速制漿機、貯漿桶、灌漿泵和灌漿管路等。4.4排水排污系統接觸灌漿試驗在160廊道內施工，利用廊道內排水溝排水、排污，在左岸廊道口處鉆一排水孔，經過排水溝沉淀后，用排污泵抽排至下游石渣區。并定期清除廊道排水溝內的沉積物。5施工進度計劃大壩接觸灌漿試驗施工計劃安排：廊道內供水、供電、照明、輸漿、排污管線鋪設及設備安裝等準備工作：20138、年03月06日至03月11日；抬動觀測孔：2013年03月12日至03月15日；兩岸接觸灌漿試驗：2013年03月16日至2006年04月16日；試驗結束待凝及檢查孔施工：2013年05月1日至05月05日；6接觸灌漿試驗材料、施工力量及施工設備6.1接觸灌漿試驗材料6.1.1 水泥(1) 灌漿原材料性能指標超細水泥： 表6.1.1-1 超細水泥性能指標品質指標計量單位性能指標比面積m2/kg800安定性合格初凝時間分鐘60終凝時間小時400抗折強度MPa3d5.028d8.0抗壓強度MPa3d25.028d45.0水：庫水。(2)漿液配比及變換原則采用超細水泥材料灌漿時，開始采用水:超細水泥9、=1.5:1漿液開灌，待排氣管出漿后，漿液水灰比可改為水:超細水泥=1:1；當排氣管出漿水灰比接近1:1，或水灰比為1:1的漿液灌入量約等于灌區容積時，即改用水灰比為0.6:1的漿液灌注，直至結束。 漿液現場試驗 在灌漿開始階段和水泥批次不同時應進行下列漿液性能試驗：漿液的流動性（馬氏漏斗粘度）、初終凝時間、析水率、7d、28d不同齡期的結石體抗壓強度等。 在灌漿開始階段和水泥批次不同時，施工現場也應進行漿液性能試驗，試驗內容主要是漿液的馬氏漏斗粘度隨歷時變化規律，漿液結石體的強度，并對漿液室內試驗結果進行驗證。6.2接觸灌漿試驗主要施工設備配置表6.2-1 主要施工機械設備配備配置計劃表序號10、設備名稱規格型號單位數量技術參數備注1地質鉆機HGY-200C臺4最大鉆孔深度為200m鉆孔設備2高速制漿機ZJ-400A臺2200L/min制水泥漿設備3攪拌桶ZJ-800臺2800L/min漿液循環設備4灌漿泵BW-150/1.5臺2最大壓力1.5MPa灌漿設備5灌漿自動記錄儀NW2005套22參數灌漿記錄6泥漿泵BW-150臺3100L/min7空壓機臺13m3/min6.3接觸灌漿人員配備表6.3-1 主要人員配備表工種管理人員技術人員鉆工灌漿工電工修理工拌和工合計人數321212114306.4接觸灌漿主要材料用量表6.4-1 接觸灌漿主要材料用量計劃表材料名稱規格單位數量使用時間211、0130320130405水泥PO 42.5t422超細水泥PO 42.5800m2/kgt2117接觸灌漿試驗施工7.1接觸灌漿試驗施工程序因原有的預埋管基本堵塞和損壞，本次岸坡接觸灌漿采用直接鉆孔灌漿法。在160廊道內向兩岸接觸面鉆斜孔，進行接觸灌漿。本次試驗采用按壩塊內分區分別進行施工，試驗區域共有6個，各區域之間，通過不同的灌漿參數進行施工后，在灌漿試驗結束14d后進行檢查孔施工。對灌漿質量進行對比，選出最合適的施工工藝、布孔方式及施工材料等。6個區域分為左岸3個，右岸3個，上游和下游的區域同時施工，待上游區域和下游區域施工完畢后，再進行中間區域的施工。區內灌漿施工總流程：施工準備按照12、圖紙放樣定孔位抬動孔施工與設施安裝先分序施工上下游邊緣區灌漿孔再分序施工中間灌漿孔檢查孔施工灌漿資料整理提交。單孔灌漿工藝流程：施工準備按照圖紙放樣定孔位灌漿孔施工灌漿設備安裝與孔內阻塞接觸面沖洗簡易壓水試驗灌漿至結束砂漿回填封孔單孔灌漿資料整理提交。7.2接觸灌漿試驗鉆孔7.2.1接觸灌漿鉆孔1） 放線布孔根據設計圖紙，通過業主提供的控制點，進行鉆孔整體放樣，并逐孔定好孔位。施工時，用鋼卷尺重新校測，逐孔復核孔位。要求開孔位置與設計位置偏差不大于10cm，因故變更孔位事先征求監理或設計同意并詳細記錄。2) 開孔鉆進鉆孔前，依據設計圖紙準確計算基巖面深度。灌漿孔終孔孔徑不小于75mm，采用HY13、-2型回轉鉆機、金剛石回轉鉆進。3）每孔段鉆進時均要詳細填寫鉆探班報表，記錄孔深、孔徑、鉆進時間、遇到的特殊情況（含掉鉆、卡鉆等）。檢查孔作詳細地質編錄，記錄巖層分層厚度、性狀描述等地質情況。做到原始資料齊全、數據準確可靠，復核無誤后歸檔備查。鉆進過程中，各孔應詳細記錄孔位、孔深、地層變化、換層情況和水位下降、掉鉆。尤其注意接觸面分層的位置所在，并準確記錄在班報上，便于后續分析情況，此外鉆孔過程中的其它處理措施均一一記錄清楚。（4）孔斜控制垂直的或頂角小于5的灌漿孔，孔底偏差不得大于下表。表3.6-1 灌漿孔孔底允許偏差表 單位：m孔 深20304050允許偏差0.250.450.71.00頂角大于5的斜孔孔底最大允許偏差值可根據實際情況按表3.6-1中的規定適當放寬，但方位角的偏差值不應大于5。7.3鉆孔沖洗及壓水試驗1）鉆孔沖洗洗孔采用脈動水流，由孔底向孔外沖洗。先用有壓水沖洗，沖洗壓力采用0.3MPa，經510min以后，將孔口壓力在幾秒中后突然降低到零，形成反向脈沖水流。之后再升高到原來的壓力，持續幾分鐘又降到零壓力，如此反復沖洗。直至返出清水后方可結束，保證孔內殘留物小于20cm。2）壓水試驗接觸灌漿孔僅每區的先導孔和灌后檢查孔做檢查孔壓水試驗，壓水試驗采用BW150型泥漿泵，壓水壓力采用灌漿壓力的80%。超過1Mpa時，采用1Mpa。