1、新疆塔城地區白楊河引水工程輸水隧洞灌漿工程施工方案 1.概況1.1工程概況白楊河發源于塔城地區額敏縣境內的烏日可下亦山和和布克賽爾蒙古自治縣境內的謝米斯臺山，流經塔城地區托里縣的白楊河洼地，經過克拉瑪依的白楊河水庫，最終匯入艾里克湖。白楊鎮水庫位于白楊河大橋上游 2km 處，距和布克賽爾蒙古自治縣城90 km，距托里縣鐵廠溝鎮60km，壩址區地理坐標為東經845314，北緯463014；引水管道魯能電廠支管末端地理坐標為東經860355，北緯 462552，縣工業園區支管末端地理坐標為東經855817，北緯 462939。1.2工程地質簡況白楊河水庫庫區所處位置為峽谷段，庫區長度約6km，庫區
2、范圍內，兩岸山頂高程在10001300m之間，白楊河河谷切割深度一般為100150m，屬低中山地貌。兩岸岸坡高度多在100m以上，坡度一般為3550。河谷兩岸分布有級階地。河床高程為900960m，谷底寬度2030m，一般水深0.51.0m，河道總體比降在8左右。水庫正常蓄水位高程955.14m時，水面寬度一般200500m。 在靠近壩址的左岸有一條大沖溝，延伸至山間盆地的邊緣地帶，溝底覆蓋有松散堆積層，入口處有沖洪積物堆積。庫區出露地層主要有古生界泥盆系、石炭系和新生界第四系等。 泥盆系下統孟布拉克組上亞組（D1mbC）：巖性為凝灰巖、凝灰質砂巖、凝灰質砂礫巖，在測區內該層出露厚度大于300
3、m。與上覆地層呈斷層接觸。 石炭系下統黑山頭組（C1h）：上部為一套基性火山巖，下部為一套火山碎屑巖，出露厚度大于1000m，與泥盆系下統孟布拉克組上亞組（D1mbC）呈斷層接觸。 石炭系下統巴塔瑪依內山組上亞組（C1bb）：巖性包括含輝石英安巖、安山巖、安山玄武巖，出露厚度大于400m，與泥盆系下統孟布拉克組上亞組（D1mbC）為斷層接觸。 第四系（Q）：按其成因大致分為五類：上更新統沖-洪積（Q3al+pl）砂卵礫石，全新統沖積（Q4al）砂卵礫石夾漂石，全新統坡-洪積（Q4dl+pl）塊石、碎石夾粉土和砂土，全新統坡-崩積（Q4dl+col）塊石、碎塊石及碎石土，全新統沖-洪積層（Q4
4、al+pl）碎塊石和碎石土夾粉土。脈巖（C1）：巖性為鈉長斑巖、石英鈉長斑巖，分布在庫尾附近。2.隧洞灌漿設計布置及要求2.1設計布置在隧洞頂拱120內進行回填灌漿，在隧洞內經行鋪蓋式固結灌漿。回填灌漿孔深為深入基巖10cm，固結灌漿孔深為深入基巖2m，孔排距設計為1.5m2.5m2.5m1.5m，呈梅花型布置。（頂拱120內的回填灌漿孔兼固結灌漿孔。） 3.1使用的機械設備 固結灌漿生產性試驗使用的機械設備見表表3-1隧洞灌漿使用的機械設備一覽表 表3-1設備名稱型號單位數量用途備注鑿巖機YG-40臺2造孔電控空壓機12 m3臺1供風栓塞閉漿塞套25閉漿機械塞套25卡塞灌漿自動記錄儀WE/G
5、J-B臺1壓水、灌漿記錄注漿泵3SNS-A臺1灌漿BW250臺1高速攪拌機420L臺2制漿儲漿桶150L個2儲漿比重計波美比重計套20測比重鋼尺50m把3測距臺稱100kg臺1稱量卷尺把8測距4. 主要施工方法及質量檢測4.1施工方法4.1.1施工程序施工程序為：先I序排、后II序排，逐排加密。每排分II序施工，先I序后II序，逐孔加密。4.1.2 施工工藝回填灌漿工藝流程為：鉆孔布置鉆孔壓縮空氣沖洗灌漿封孔注漿試驗。固結灌漿工藝流程為：鉆孔布置鉆孔裂隙沖洗和壓水試驗灌漿封孔壓水試驗。4.1.2.1鉆孔布置回填灌漿布孔剖面示意圖：固結灌漿布孔剖面示意圖：回填灌漿平面布孔圖：固結灌漿平面布孔圖4
6、.1.2.2鉆孔鉆孔均在襯砌混凝土上進行，其厚度在0.5m左右，且混凝土強度已達到設計強度70%以上。鉆孔設備采用YG-40鑿巖機鉆進，孔徑38mm，其主要要求為：孔位應符合設計要求，鉆孔應說明編號和孔序，開孔位置與設計孔位偏差不大于10cm，孔深與設計深度誤差不大于20cm，開孔角度偏差不大于2，鉆機應安裝穩固。灌漿孔的鉆進應按灌漿程序分序分段進行；鉆孔發生掉鉆、塌孔或掉塊時，可先進行灌漿處理，再繼續鉆進，如發現集中漏水，應查明漏水部位、漏水量和漏水原因，經處理后，再進行鉆進；鉆進結束等待灌漿或灌漿結束等待鉆進時，孔口均應堵塞，加以保護。4.1.2.3 鉆孔沖洗、裂隙沖洗和壓水試驗（1）回填
7、灌漿使用壓縮空氣沖洗，壓力為灌漿壓力的80%；固結灌漿段在灌漿前均應進行鉆孔沖洗和裂隙沖洗，即鉆孔完成后，用導管通入大流量水流，從孔底向孔外對灌漿段進行鉆孔敞開式沖洗。鉆孔沖洗至回水清凈后10min結束，孔內殘存的沉積物厚度不得超過20cm。（2）壓水試驗壓水試驗采用簡易壓水試驗，檢查孔為常規壓水，其數量為灌漿孔的5%，其壓入流量的穩定標準為：在穩定的壓力下每3min5min測讀一次壓入流量，連續四次讀數中最大值與最小值之差小于最終值的10%或最大值與最小值之差小于1L/min時，本階段試驗即可結束，取最終值為計算值。其余灌漿孔均作簡易壓水試驗，壓水時間20分鐘，每5分鐘測讀一次壓入流量，取最
8、后的流量值做為計算流量，其成果以透水率q表示，單位為Lu。4.1.2.4灌漿（1）回填灌漿、固結灌漿均采用自上而下全孔封閉灌漿法，灌漿塞應阻塞在襯砌混凝土以內，回填灌漿過程按“圍、擠、壓”原則進行，固結灌漿按“環間分序、環內加密”原則進行。（2）灌漿材料和設備灌漿材料為和布克賽爾雪山水泥廠生產的“雪山”牌PO.42.5Mpa普通硅酸鹽水泥，為純水泥漿。水泥細度要求通過80m的方孔篩余量小于5%。要求材料新鮮，不得使用過期、失效和散裝水泥。制漿設備為高速攪拌機，漿液攪拌完成后通過過濾網進入量漿筒后仍需低速攪拌，灌漿泵選用3SNS-A型注漿泵和BW250型泥漿泵，輸漿管路用1寸高壓膠管，灌漿泵和回
9、漿管均安裝壓力表，其目的是指導升壓和隨時驗證壓力傳感器的可靠性。壓力表須定期檢查，壓力表與管路之間設有膠皮隔離裝置，灌漿栓塞一般采用直徑38mm的機械式栓塞。灌漿記錄使用自動記錄儀，其型號為WE/GJ-B(4通道)，產地是成都西易自動化系統工程有限公司。（3） 灌漿壓力和漿液變換回填灌漿壓力為0.5Mpa，漿液配比為0.5:1;固結灌漿壓力為1.0 Mpa，漿液配比為3：1、2：1、1：1和0.5：1四個級別。 灌漿應盡快達到設計壓力，但對于注入率較大的部位應分級升壓。其漿液配比見表4-2。序 號配 比用 量（Kg）比 重(g/cm3)備 注水 泥水13:11003001.20水泥比重為3g/
10、cm322:11503001.286水泥比重為3g/cm331:13003001.50水泥比重為3g/cm340.8：13502801.588水泥比重為3g/cm360.5：15002501.80水泥比重為3g/cm3灌漿變換原則如下：灌漿壓力保持不變，注入率持續減少時，或注入率不變而壓力持續升高時，不得改變水灰比。漿液注入量已達300L以上，或灌漿時間已達30min，而灌漿壓力和注入率均無改變或改變不顯著時，應該改換濃一級水灰比。注入率大于30L/min時，可根據具體情況越級變濃。在灌漿過程中出現的主要特殊情況是個別孔出現回漿變濃，均采取換用相同水灰比的新漿繼續灌注至達到結束標準。（4） 灌
11、漿結束和封孔回填灌漿結束條件為：灌漿段在最大設計壓力下，注入率不大于0.4L/min后，繼續注漿10min，可結束灌漿，或高處孔流出濃漿、封閉低處孔改由高處孔灌漿，以此類推，直至結束；固結灌漿結束條件為：灌漿段在最大設計壓力下，注入率不大于0.4L/min后，繼續注漿30min，可結束灌漿。封孔采用兩種方法：采用導管注漿封孔法，即：全孔灌漿完畢后，沉淀待凝24小時后，將導管下入到鉆孔底部，用灌漿泵向導管內泵入水灰比為0.5：1的濃漿，水泥漿自孔底逐漸上升，將孔內積水頂出孔外結束；（置換）采用全孔灌漿封孔法，即：灌漿完畢后，沉淀待凝24小時后，用0.5的濃漿將灌漿塞卡在孔口進行純壓式灌漿封孔，待
12、凝時間為30分鐘。（純壓）待孔內水泥漿液凝固后，灌漿孔上部空余部分可使用丙乳砂漿人工封填搗實。4.1.2.5質量標準及要求a回填灌漿（1）回填灌漿工程質量檢查采用鉆孔注漿試驗的方法；（2）檢查時間：注漿試驗工作應在該部位灌漿結束7天后進行。（3）檢查孔的布置，由監理、設計、承包商根據灌漿資料、施工情況、工程部位的重要性確定，每個單元檢查孔數量不少于1個。檢查孔的孔徑應38mm。b固結灌漿（1）固結灌漿工程質量檢查采用鉆孔壓水試驗的方法；（2）檢查時間：壓水試驗工作應在該部位灌漿結束3天后進行。（3）檢查孔的布置，由監理、設計、承包商根據灌漿資料、施工情況、工程部位的重要性確定，其數量不少于固結
13、灌漿孔數的5%，每個單元檢查孔數量不少于1個。檢查孔的孔徑應38mm。（4）檢查孔的壓水試驗一律按地質勘探標準進行。（5）檢查孔的壓水試驗的壓力為該孔段最大灌漿壓力的80%，采用單點法。4.1.2.6質量合格標準（1）向回填灌漿檢查孔注入水灰比為2的漿液，規定壓力下，初始10min內注入漿液10L即為合格；（2）固結灌漿檢查孔透水率不大于5Lu即為合格。5特殊情況處理 輸水隧洞施工前對襯砌混凝土上的裂隙進行記錄、拍照；對輸水隧洞襯砌混凝土與圍巖之間的空腔進行詳細記錄；輸水隧洞回填灌漿過程中，如遇到吃漿較大、特大的灌漿孔，應及時上報監理人，并對資料進行分析，確定是否使用外加劑；（外加劑一般使用細
14、砂或粉煤灰）輸水隧洞固結灌漿過程中，如遇到吃漿較大、特大的灌漿孔，根據現場情況采用限壓、限流、間歇、待凝等方法，如遇到溶洞、斷層等特殊地層，應及時上報監理人，并對資料進行分析，確定是否使用外加劑。（外加劑一般使用細沙、粉煤灰、水玻璃等）為避免破壞襯砌混凝土內的鋼筋結構，造孔前使用鋼筋探測儀，對孔位偏差產生一定影響，SL62-94規范中規定孔位偏差10cm，本次輸水隧洞灌漿工程應適當放寬至15cm,特殊部位放寬至20cm。考慮到塔城地區白楊河水庫降溫較早，當室外溫度低于5時，使用石棉布封閉隧洞進風口一端，隧洞內架設無煙煤爐若干，保持隧洞內溫度在5-40之間，對施工用水管路進行石棉布包裹確保施工正常進行。
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