毕业设计
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目录
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工程概况1.1 1.2
................................................................... 3
概况 ....................................................................................................................................... 3 地层情况 ............................................................................................................................... 3
2试验目的、要求和工程量2.1
2.2 2.3 2.4
..................................................... 3
试验目的 ............................................................................................................................... 3 试验要求 ............................................................................................................................... 4 施工依据 ............................................................................................................................... 4 试验工程量 ........................................................................................................................... 4
3
试区选择与钻孔布置
......................................................... 5
3.1试区选择 ........................................................................................................................................ 5
3.2钻孔布置 ........................................................................................................................................ 5 4
灌浆材料及浆液4.1
............................................................. 5
水泥灌浆材料及配合比 ....................................................................................................... 5
4.1.1 水泥灌浆材料 ............................................................................................................... 5 4.1.2 水泥浆液配合比 ........................................................................................................... 5
5 帷幕灌浆试验施工
............................................................ 6
5.1 施工程序与工艺流程 ................................................................................................................. 6 5.2 钻孔 ............................................................................................................................................... 6 5.3 钻孔冲洗与压水试验 ................................................................................................................... 7 5.4 灌浆 ............................................................................................................................................... 7 5.5 灌浆过程中特殊情况处理 ........................................................................................................... 8 5.6 试验区内地层抬动的控制措施 ................................................................................................. 11
............................................................... 11
7灌浆效果的检查及分析 ........................................................ 13
6施工质量控制
7.1材料注入量分析 .......................................................................................................................... 13
7.1.1单位水泥注入量分析 ...................................................................................................... 13 7.1.3灌后岩体透水性综述 ...................................................................................................... 18 7.2钻孔岩芯情况分析 ...................................................................................................................... 18 7.3耐久性压水分析 .......................................................................................................................... 18 8结论与建议
................................................................. 18
8.1结论 .............................................................................................................................................. 18 8.2建议 .............................................................................................................................................. 19
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1 工程概况
1.1 概况
重庆市巫溪县中梁水电枢纽工程一级电站水库防渗工程防渗轴线位于坝趾上游6.4km的星溪沟下游约200m处，平行于星溪沟布置，灌浆平洞分上下两层，顶层灌浆平洞高程626.0m，洞长517m，为PD7勘探平洞扩挖而成；底层灌浆平洞高程540.0m，可以通过星溪沟出口附近212m长的斜洞进入，斜洞洞口高程为585m。高程 540.0m平洞轴线在626.0m平洞轴线下游8.5m。 上层平洞与下层平洞可以通过626m高程交通洞相连，两洞衔接部位坡度为1:0.8。灌浆平洞为城门洞形，断面尺寸4.0×5.0m（宽×高）。帷幕灌浆布置在两层灌浆平洞内，设计初步拟定在上下层平洞内按三排布置，孔距2.0m，排距1.3-1.5m，布孔方式为梅花型，两层灌浆平洞的帷幕在底层灌浆平洞内设搭接帷幕，平均孔深12.5m。在防渗工程正式开始前，为进一步优化设计方案，论证施工工艺和确定施工参数，需进行帷幕灌浆生产性试验。试验总体方案是：上层平洞内布置一个试验区，布置成双排孔形式，排距1.5m，孔距2.0m，上层平洞内孔深暂定为91m（以626m高程计，帷幕底线高程为535m）。
1.2 地层情况
试验区为长兴组与吴家坪组灰色厚层含燧石灰岩，底部王坡段为3m黑色炭质页岩、铝土岩夹煤层。岩层倾角由67°逐渐过渡到80°，倾向SW。试验段揭露2个溶洞。
在施工下游排SX5孔（0+200m）时，孔深20.0m钻孔开始漏水，20.0-20.5m进尺快，起钻后钻具带有少许黄泥，岩芯呈溶蚀状。通过15.5-20.5m灌浆段注浆，浆液可自流孔内但孔内无残留，孔内并伴有上窜气流，初步断定与溶洞相通。该孔钻孔加深10cm左右即脱空至24.0m深度，钻具下压1.0m（至25.0m深度）取出黄泥。30.5-34.1m为黄泥，34.1-34.6m取上岩芯，岩芯破碎。40.5-47.0m处有多层夹泥层，风化严重。钻进时，有明显失水现象（返水小），返水呈黄色或铁红色。
在施工下游排SX3孔（0+196m）时，孔深10.7m钻孔开始漏水，13.5m脱空至18.0m（10.7-13.5m进尺快，起钻后钻具带有黄泥），18.0m以下充填黄泥，孔内伴有上窜气流，初步断定该部位所遇溶洞与SX5溶洞相连通，为半充填型无水溶洞。
在施工上游排SX5孔（0+199m）时，孔深25.5-30.5m有多层夹泥沙，返水正常，水色呈鹅黄色或铁红色。30.5-45.5m属强风化层，岩性较软，并伴有夹泥，返水正常，水色为铁红色。此两部位应与溶洞相通。
在施工上游排SX4孔（0+197m）时，孔深25.5-28.0m有多层夹泥层，返水为黄色，水中夹有少量泥沙。
2 试验目的、要求和工程量
2.1 试验目的
库区防渗上层平洞灌浆施工轴线总长度412m，帷幕灌浆56479m，合同计
3
划完工日期为2008年12月31日。库区防渗帷幕灌浆工程具有施工难度大、工期紧的特点。鉴于灌浆区地层溶洞、裂隙发育，岩石破碎，为使灌浆帷幕顺利施工，确保工程的质量和进度，在施工之前进行生产性试验，以了解灌浆区的地质特性和可灌性。通过灌浆试验，优选灌浆材料、浆液配合比和施工工艺，验证设计提出所采用的相应灌浆方法和技术参数是否可行，为帷幕灌浆施工提供依据，以确保基础帷幕灌浆方案的合理性和可靠性。
2.2 试验要求
（1）通过灌浆试验，为在设计深度以内建造可靠的防渗帷幕提供依据，力求达到帷幕透水率小于3Lu的设计指标。
（2）通过灌浆试验，验证设计提供的排数、孔距、灌浆材料、浆液配合比、灌浆压力及灌浆段长能否达到灌浆效果。
（3）根据灌浆成果、压水试验结果和检查孔芯样的研究，分析灌浆帷幕的可靠性。
2.3 施工依据
?《重庆大宁河中梁一级电站库区防渗灌浆实验技术要求》 ?《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148-2001； ?《水电水利工程钻探规程》DL/T5013-2005；
?《水电水利工程钻孔压水试验规程》DL/T5331-2005； ? 设计施工图纸和相关文件； ? 发包人和监理人指令。
2.4 试验工程量
本次帷幕灌浆试验从2008年5月20日开工，2009年2月18日将试验区内灌浆孔施工完毕。待凝14天以上于2009年3月15日开始检查孔施工，4月14日两个检查孔的耐久性压水做完，至此上平洞灌浆试验施工结束。完成的主要工作量见表2-1。
表2-1 帷幕灌浆试验主要工作量表 序号 项 目 单位 m/孔 m/段 m/孔 m/孔 段 m/段 孔 项 项 工程量 936．95/10 备 注 上游排5个，下游5个 1 试验孔钻孔 2 试验孔灌浆 3 抬动观测孔 4 检查孔钻孔 5 检查孔压水 6 检查孔灌浆 7 岩芯编录与描述 8 资料统计与整理 9 各种试验与检验
931．95/191 共灌注水泥401610.2kg 8/1 177.37/2 38 / 3 1 1 深度为8m 孔径为φ91mm SJ1采用五点法,SJ2采用单点法 未进行,待方案 2个检查孔，1个先导孔 详见相关成果 详见试验报告 4
3 试区选择与钻孔布置
3.1试区选择
试验区的选择十分重要，应当遵循以下原则：
（1）试区地质条件具有代表性。试区地层应包含有主要的处理地层，有条件时应尽可能接近所处理的对象。
（2）便于施工。便于施工场地的布置，水、电、风、材料供应方便，交通和安全条件较好。
根据上述要求，经设计现场实地考察研究，试验段布置在桩号为0+190～0+200m的位置。
3.2钻孔布置
考虑试验目的及试区地层条件，根据设计要求，上层平洞试验区孔位为双排孔布置，排距1.5m，孔距2.0m，分三序施工，具体布置形式见下图。
2.0 2.0 图例： 2.0 2.0 0+200 一序孔 SX5 SX1 1.5 ST1 二序孔 SS1 SS5 1.0 8.0 0+191 三序孔 上层灌浆平洞灌浆试验孔布孔图
4 灌浆材料及浆液
4.1 水泥灌浆材料及配合比
检查孔
抬动孔
4.1.1 水泥灌浆材料
水泥灌浆采用宜昌华兴水泥厂产的华兴牌P.O32.5、P.O42.5级普通硅酸盐水泥和宜昌三源水泥厂产的三源牌P.O42.5级普通硅酸盐水泥。 4.1.2 水泥浆液配合比
根据现场地层条件，采用3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1（重量比）等五个比级的普通水泥浆液。水泥浆液配合比见表4-1。
表4-1 水泥浆液配合比
水灰比 水（L） 水泥（Kg） 3:1 300 100 2:1 300 150 348.39 1.29 1:1 200 200 264.52 1.51 0.8:1 200 250 280.65 1.60 0.5:1 150 300 246.77 1.82 制浆量（L） 332.26 比重（g/cm3） 1.20
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