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湖南省桂东县转湖水库除险加固工程大坝高压旋喷、帷幕灌浆竣工报告桂东转湖水库除险加固工程项目经理部二OO九年二月委托单位：桂东县水利水电局设计单位：湖南南方水利水电勘察设计院监理单位：郴州市阳光水电监理咨询有限公司施工单位：安仁县水利水电有限责任公司项目经理：技术负责：工程负责：报告编写：审核：目录1、概述11.1工程概况11.1.1坝址水文、工程地质条件21.1.2大坝筑填土质量特性21.2施工完成情况及工程量32、大坝防渗墙施工32.1施工依据32.2施工组织42.2.1现场布置42.2.2施工人员、机械设备配置42.2.3施工工期52.2.4灌浆材料和水灰比52.3大坝防渗墙施工工艺与技术要求62.3.1大坝高压旋喷灌浆62.3.2大坝基岩帷幕灌浆92.4施工质量控制113、大坝高压旋喷、帷幕灌浆施工工程质量分析与评价123.1大坝高喷质量分析与评价123.1.1施工过程质量分析123.1.2技术参数分析123.1.3特殊孔段处理效果分析133.1.4检查孔取芯效果分析143.1.5检查井开挖成果分析153.1.6检查孔注水试验效果分析153.1.7水泥耗量分析153.2大坝帷幕灌浆质量分析与评价193.2.1施工过程质量分析193.2.2各序次孔水泥单位注入量成果分析203.2.3检查孔取心及裂隙充填情况分析223.2.4透水性对比分析234、结论及建议234.1结论234.2建议23附件：1、检查孔钻孔柱状图12张；2、大坝高喷灌浆、帷幕灌浆纵剖面图1张；3、大坝除险加固设计横剖面图1张。4、转湖水库帷幕灌浆平面图1张。5、转湖水库各次序孔透水率频率曲线和累计曲线图1张。6、转湖水库各次序孔单位注入量频率曲线和累计曲线图1张。1桂东转湖水库除险加固工程大坝防渗墙施工竣工报告1、概述1.1工程概况转湖水库位于桂东县南部沤江支流淇水上游，座落在沙田镇转湖村，坝址下游距汝城县南洞乡政府15Km，距106国道30Km，交通极不便利。转湖水库工程于1975年10月动工兴建，于1979年11月水库才开始蓄水，1999年大坝加高至设计高程，前后历时24年主体工程才完成。大坝为粘土心墙坝，坝高44.30m，坝顶宽5.0m，坝顶轴线长116.0m。该水库控制集雨水面积为4.2Km2，正常蓄水位1033.30m，库容236万m3，设计灌溉面积8000亩，目前实际灌溉面积为2500亩，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养殖等综合效益的小（Ⅰ）型水利工程。大坝兴建由于当时技术条件有限，加之整个工程地质勘探工作也没有按要求去做，施工质量差，导致大坝各项技术指标达不到设计要求。2007年7月，湖南省郴州市水利局组织有关单位和专家对转湖水库进行了大坝安全评价，安全类别评定为三类。2008年24月，湖南省南方水利水电勘测设计院针对专家组鉴定确认的安全问题，提出了除险加固工程方案。1.1.1坝址工程地质水文条件大坝地处南岭山脉罗霄山脉中段原高中山地貌，出露岩性，主要以中厚层石英砂岩夹薄层板岩和炭质页岩，所见砂页岩节理裂隙较发育，岩体完整性较差，但板岩则因风化深度大，节理已充填向深部闭合，坝基岩体虽不十分完整，但防渗性较好。从坝后渗漏情况看，是筑填土层与岩石接触面密实度差，未开凿防渗齿墙，而构成渗漏的主要途径。以高程1014.65处以下居多。大坝地下水为第四系孔隙水和基岩裂隙水，以节理裂隙为径流通道，大气降水补给。降水主要集中在4—6月份，占全年的50%以上。孔隙水广泛以潜水形式存在于人工填土、残坡积层孔隙中，向基岩裂隙和地表低洼点排泄，地下水排泄条件较好。1.1.2大坝填筑土质量特性大坝填筑土质量不均，从上至下其颗粒为碎石土—砾质粘土，含少量砾的粘土，并含淤泥质、植物根系，不符合心墙土质量标准，特别是填筑土的防渗标准低，通过现场注水试验测定渗透系数的平均值Kcp=1.089×10-4cm/s，大大低于K≤1×10-5cm/s的标准。另外心墙底未设防渗齿墙，也未对底层填土进行强夯实等特殊处理，留下渗流隐患。在坝后高程1014.65m上3下右坝坡各出现近30m2和100条m2的沼泽湿润区。1.2施工完成情况及工程量本工程自2008年11月进场，2009年元月完工。按照设计图纸分别完成高压喷施钻孔1646.8m，高压旋喷1646.8m，帷幕灌浆钻孔1353.4m，段长灌浆579.91m，检查孔12个，进尺182.30m，注水试验171段，检孔压水试验17段，详见表1.4。表1.4桂东转湖水库高喷、帷幕灌浆工程量统计表序号工程项目项目名称单位（m）工程量备注1高压旋喷灌浆旋喷延米1646.80注入水坝总量401.24t2帷幕灌浆钻进成孔孔91个其中土层566.20mm1353.40灌浆延米579.91灌入水泥总量139.92t段1713检查孔钻进取芯孔12注入水泥量2.45t高喷采取率为89.5%帷幕为95.4%m182.30压水试验段174压水试验简易压水段1615检查井大开挖个2m360总水泥用量：帷幕139.92t+高喷401.24t=541.16t2、大坝防渗墙施工2.1施工依据2.1.1湖南省桂东县转湖水库大坝除险加固工程（推存方4案）施工图。2.1.2转湖水库除险加固工程大坝高喷、帷幕灌浆施工技术要求。2.1.3部颁《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》。2.2施工组织2.2.1施工现场布置（1）施工用电大坝供电源位于坝顶，一台变电器（100KVA）供电，线路采用铜芯电缆输送至制浆站和高喷、帷幕灌浆施工现场。（2）施工用水水库水质良好，满足防渗墙施工要求，施工用水直接采用4台潜水泵取水，分别送到各蓄水池和用水点。2.2.2施工人员、机械设备配置，见下表2.2.2.1。表2.2.2.1转湖水库工程管理人员及施工人员一览表钻工6人帷幕钻工6人灌浆工4人制浆工6人普工4人电工1人技术人员2人管理人员2人材料员1人炊事员2人5合计34人施工机械设备配置见表2.2.2.2。表2.2.2.2转湖水库主要设备一览表类型名称型号数量（台）厂名购置年份（年）状况钻进设备回转钻机HT-1502衡探2007良好高喷设备旋喷钻机HT-601衡探2008新高压泵SNS-751天津2008新空压机V6/81柳州2004良好压浆泵BW-1501衡探2004良好制浆搅拌机自制220082007新良好灌浆设备注浆泵SNS-102衡探2006良好灌浆自动记录仪GY-1V2上海2001良好供水设备潜水泵/5上海衡阳2007良好2.2.3施工工期计划工期45天，开工时间为2008年12月2日，竣工时间为2009年元月17日。实际施工期：开工时间2008年12月5日，竣工时间为2009年元月15日。由于工期紧，经业主、监理同意，采用人停设备不停，24小时三班倒施工，另外材料供应上得到保障，没有出现停工待料现象。2.2.4灌浆材料和水灰比灌浆材料为425#普通硅酸盐水泥，由于坝体孔隙度比较大，6故采用比较小，水灰比采用2：1，1：1，0.8：1，0.6：1，0.5：1五个比级。根据透水率大小，选定开始水灰比。浆液由稀到浓，逐级变换。2.3大坝防渗墙施工工艺与技术要求转湖水库大坝防渗墙采用高压旋喷加帷幕灌浆组合方法，即在坝体1014.65m标高处新开设一平台，同轴线进行高喷和帷幕灌浆，在坝基及坝肩两处进行帷幕灌浆，使岩体裂隙得到有效灌注，形成防渗墙，达到上水防渗目的。2.3.1大坝高压旋喷灌浆2.3.1.1施工程序按设计图放线→钻机就位平台→安装（校立轴垂直）→钻孔、护壁→钻到设计深度→验收孔深→高喷设备就位→管路安装→地表试喷检查→下喷浆管至设计深度→制浆送浆→开喷→提升→至设计止喷深度→结束。高压旋喷孔分两序孔施工，先Ⅰ序孔，后Ⅱ序孔，28天后进行检查孔施工和检查井开挖。2.3.1.2施工参数（1）高喷墙轴线与A区帷幕轴线一致。孔距1m，按两序孔布置施工。高喷灌浆施工技术参数见表（表2.3.1.2）。7表2.3.1.2高喷灌浆施工技术参数地层高压水空气浆液回浆浓度g/cm3提升速度cm/mim旋转速度γ/min压力MPa流量L/min喷嘴mm压力MPa流量m3/min气嘴mm压力MPa流量L/min密度g/cm3野嘴min全风化层40802×φ1.70.81.52×φ1.150.6701.652×φ10＞1.26-75-6坡积层40752×φ1.70.71.52×φ1.150.6701.652×φ10＞1.27-86-8填土层40702×φ1.70.81.52×φ1.150.6701.652×φ10＞1.26-75-62.3.1.3高喷技术要求(1)施工前准备做好施工前的准备工作，施工前组织管理、技术人员和施工人员对施工机械设备检测仪器进行检测和维修。对进入施工现场的材料进行检验。确保机械设备仪器的完好率。对受潮、结块和过期的材料一律不许用于防渗墙施工。（2）钻孔a）钻孔采用泥浆护壁，终孔孔径φ110mm。b）钻孔孔位偏差控制在5cm以内。c）钻孔按两序孔施工，先施工Ⅰ序孔，后施工Ⅱ序孔。d）钻进时，经常测量孔斜，防止钻孔偏斜，保证全孔偏斜率不超过1%。e）钻进时应详细作好记录，发现地层变化、漏浆、掉钻等特殊情况，及时记录并采取相应措施进行处理。8（3）浆液a）浆液材料采用425#普通硅酸盐水泥，施工过程中定期抽检，不使用过期的和受潮结块的水泥。b）高喷灌浆用水为库水，水质良好，符合混凝土拌合用要求。c）制浆采用重量计量法，其误差不大于5%，水灰比按2：1，1：1，0.8：1，0.6：1，0.5：1级配制，搅拌时间不小于30s，备用浆液至用完时间不超过4h。d）浆液搅拌后必须过筛使用，比重密度定时测量。（4）高压旋喷灌浆a）钻孔验收后，进行高喷施工，高喷分两序孔施工。b）下喷浆管前，进行地面试喷。下入或拆卸喷射管时，应采取防护措施，防止喷嘴堵塞。c）当喷头下至设计深度，先按规定参数原位喷射，待浆液返出孔口后再提升喷射。d）高喷原则上保持全孔连续作业，遇中途拆卸射管，多喷搭接长度0.2—0.5m。高喷结束，利用水泥浆回灌，直至孔口浆液不下降为止。e）施工过程中，要按实详细记录高喷灌浆的各种参数。f）高喷施工过程中，采取有效措施保证孔内浆液上返畅通，避免造成坝体劈裂。（5）特殊情况处理9a）高喷灌浆过程中，出现压力空降，孔口回浆浓度或回浆量异常等情况时，立即查明原因，及时处理。b）出现严重漏浆，采取以下处理措施：①孔口不返降，应立即停止提升，返浆量小，应降低提速。②降低水压，进行原位喷射。加大浆液浓度，并添加速凝剂。③向孔内填砂土等辅助材料。c）供浆正常情况下，孔口浆液密度变小，回浆量增大，则降低风压，并加大进浆量和浆液密度。2.3.2大坝帷幕灌浆2.3.2.1灌浆方法自上而下，分段，分三序孔施工，先Ⅰ后Ⅱ再Ⅲ。2.3.2.2施工程序按施工图要求放线定孔位→钻机就位→安装、校正→钻孔至高喷墙以下5m→冲孔→管路安装→阻塞→简易压水→制浆→灌浆→下一段造成……→至设计深度→灌浆→灌浆结束，浓浆封孔→填孔口。2.3.2.3施工参数①帷幕与高喷在同一轴线上。②沿轴线单排布孔，出三序孔施工，先Ⅰ后Ⅱ再Ⅲ。③孔距为2m，段长1.5—5m左右。④灌浆压力高喷墙与帷幕搭接段处压力采用0.3—0.5MPa，防止破坏高10喷墙。其它0.5—1.5MPa。⑤防掺标准，灌后透水率＜5Ln。⑥简易压水时间20min，每5min或3min测读一次压入流量。⑦灌浆前，孔内残留＞20cm。⑧水灰比2：1，1：1，0.8：1，0.6：1，0.5：1五个比级。2.3.2.4灌浆结束标准、封孔①结束标准：在正常压力下，当注入率不大于0.4L/min时，继续灌注60min，或不大于1L/min时，继续灌浆90min，灌浆结束。②封孔：采用分段压力灌浆封孔法。自上而下分段进行灌浆封孔。封孔浆液水灰比0.5：1。2.3.2.5特殊情况的处理a）灌浆过程中，经常出现漏浆，采用浓浆、低压、间歇灌浆的方法处理。如A区Ⅰ-1孔号，连续间歇三次，最长间歇时间达2小时。单位注入量达722Ky/m。b）串浆。如串浆孔具备灌浆条件，可以同时灌