防渗墙和帷幕灌浆施工工艺

青田县三溪口河床式水电站防渗墙和帷幕灌浆施工工艺浙江水利水电学院2013年7月主讲人:周建芬江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部主要内容标准施工工艺三溪口河床式水电站基础处理砼防渗墙施工帷幕灌浆施工江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部一、标准施工工艺介绍江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部标准施工工艺适用范围：适用于水电站建筑物砂砾石基础开挖及处理施工。施工流程：施工流程图见右图。施工准备质量验收测量放样岸坡与建筑物基础开挖基础缺陷处理江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部作业准备：建立满足水电站建筑物基础施工的测量控制网；完成导流、截流的施工，以及度汛的工程措施；了解、掌握工程地质与水文地质资料；选定弃料场，并开通弃料场的施工道路；设置拦截、排水系统，使建筑物基础与岸坡开挖、基础处理和其他施工作业在无水条件下进行；挖掘机、装载机、自卸汽车及其他机械设备进场、就位，并进行检查、维修、保养；制定安全技术措施及操作规程。施工准备江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部技术准备：图纸会检：严格按照国家电网公司《电力建设工程施工技术管理导则》（简称导则）的要求做好图纸会检工作技术交底：应按照导则规定，每个分项工程必须分级进行施工技术交底。技术交底工作要充实，具有针对性和指导性，全体参加施工的人员都要参加交底并签名，形成书面的交底记录基础开挖及处理施工方案措施报监理工程师批准施工准备江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部基础开挖施工的测量，应符合工《程测量规范（GB50026-2007）》规定要求。应根据测量控制基准点，建立施工用的测量控制点。对所有的测量基准点进行保护，并定期复核测量。应按设计图纸及测量基准点进行基础开挖，使水电站建筑物轴线、范围、高程等符合设计要求。基础开挖、处理后，应测绘清基地形图和横断面，按清基完成后的地形设填筑起坡桩。测量放样江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部应将岸坡、基础和铺盖上的树木、草皮、乱石以及各种建筑物等全部清除。岸坡开挖应按照自上而下的顺序进行，施工过程中形成临时边坡应满足稳定要求。设置在基础上的防渗体、反滤、接头坝与岸坡结合处，必须采用斜面连接，不得有急剧变坡，更不能反坡。基础与岸坡开挖江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部二、三溪口河床式水电站基础处理江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部基础与岸坡开挖青田三溪口河床式水电站左岸基础开挖江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部在基础开挖测量放线中，应布设足够数量的高程控制点和轴线控制点，以防在开挖施工中个别控制点遭到破坏后控制点无法恢复。在开挖边线的测放中，应充分考虑基础开挖成型后留有施工作业面、排水沟和集水井，排水沟占用位置按基坑渗水量大小确定。开挖边线的确定江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部在电厂厂房的基础开挖施工中，采用了全断面分层开挖，开挖最大深度达11m,每一层的开挖从厂房向尾水渠推进，尾水渠位置布设出碴道路。当第一层挖完后，副厂房部位出现了岩石，现场设计代表确定后再开挖副厂房岩石基础。石碴利用挖掘机挖转，运出基坑。水电站枢纽泄洪闸基础开挖中，采用了全断面分层开挖，开挖基本顺利。开挖方式的确定江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部主要从防渗措施和抽排措施两个方面着手：（1）围堰内侧设粘土防渗墙围堰填筑合拢后，可在上下游围堰的背水侧设粘土防渗墙，以阻止表层强透水层的渗水。（2）抽排水措施布置好排水沟，将基坑四周渗水引如排水沟，渗水通过排水沟进入集水井，集中抽排至基坑外，使开挖面基本无水，然后进行开挖。排水沟沿基坑四周边坡坡脚部位布置，断面尺寸视渗水量大小而定，排水沟要有一定的坡降，能保证水流顺畅的流向集水井。（3）水泵配置水泵一般选用离心水泵，水泵扬程要大于抽水位置基坑内外高差。水泵数量按最大渗水量配备。施工排水江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部开挖施工中重点作好尺寸、边坡和高程控制，以防超欠挖，能用机械开挖的尽量利用机械开挖，尽量避免人工开挖。每一层开挖前，要测放开挖线，在开挖过程中，当开挖至建基面时，要有专人负责指挥挖机开挖，边开挖边测量高程和边线尺寸。开挖质量控制江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部三、砼防渗墙施工江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部施工机械液压抓斗江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部重锤+双轮铣江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部防渗墙施工工艺流程图（一）江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部防渗墙施工工艺流程图（二）江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部防渗墙施工工艺流程图（三）江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部接头导管施工图（一）江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部接头导管施工图（二）江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部接头导管施工图（三）江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部一期槽孔施工工艺流程图（一）江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部一期槽孔施工工艺流程图（二）江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部一期槽孔施工工艺流程图（三）江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部二期槽孔施工工艺流程图（一）江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部二期槽孔施工工艺流程图（二）江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部二期槽孔施工工艺流程图（三）江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部施工先期准备工作补充地质调查:-确认地层分布情况-确定地续墻深度-选用适当的机具与工法施工计划:-现场人员/机具配置.-施工顺序.进度编列.-特殊状况处理单元分割:-开挖导沟及施工平台铺面-交通改道及地下管线-转角单元江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部导沟及施工平台铺面江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部全混凝土铺面导沟及施工平台铺面江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部250X+502501500250100700X+50700D16each250mmBracingeach2mBracingeach2m2Blindingconcrete210kg/cmconcreteBackfilled&compactedorleanconcrete导沟及施工平台铺面江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部泥浆处理场泵房工作浆池新浆池除砂机预沉浆池弃浆空压机泥浆搅拌机重锤+双轮铣+液压抓斗江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部四、帷幕灌浆施工江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部帷幕灌浆施工工艺•一.钻孔•二.钻孔冲洗•三.压水试验•四.灌浆•五.灌浆的质量检查江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部（1）确定是否需进行现场灌浆试验（大型水库坝基灌浆应进行试验）；（2）对灌浆孔逐孔进行编号和分序，做出分序表（单排帷幕灌浆应分三序施工，分序如下表）；（3）对帷幕轴线和各孔位进行现场放样，在现场作好标识，测量成果应报监理部审批；（4）确定先导孔（必须在Ⅰ序孔中选取，一般10孔选取1孔）；（5）准备好各种记录表格施工技术准备江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部单排帷幕分序表原则：帷幕灌浆必须按分序加密的原则进行。孔号123456789孔序○◎●◎○◎●◎○Ⅰ序孔Ⅲ序孔Ⅱ序孔Ⅲ序孔Ⅰ序孔Ⅲ序孔Ⅱ序孔Ⅲ序孔Ⅰ序孔江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部一.钻孔•钻孔质量和灌浆效果紧密相关，钻孔进度是控制灌浆工程进度的重要因素，其质量必须符合灌浆技术规范中的规定。江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部二.钻孔冲洗•灌浆孔(段)在灌浆前应进行钻孔冲洗，孔内沉积厚度不得超过20cm。帷幕灌浆孔(段)在灌浆前宜采用压力水进行裂隙冲洗，直至回水清净时止。冲洗压力可为灌浆压力的80%，该值若大于1MPa时，采用1MPa。江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部1.洗孔•洗孔的目的：将残存在孔底岩粉和粘附在孔壁上的岩粉、铁砂碎屑等杂质冲出孔外，以免堵塞裂隙的通道口而影响灌浆质量。钻孔钻到预定的段深并取出岩芯后，将钻具下到孔底，用大流量水进行冲洗，直至回水变清，孔内残存杂质沉淀厚度不超过10～20cm时，结束洗孔。江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部2.冲洗（1）冲洗的目的：用压力水将岩石裂隙或空洞中所充填的松软、风化的泥质充填物冲出孔外，或是将充填物推移到需要灌浆处理的范围外，这样裂隙被冲洗干净后，利于浆液流进裂隙并与裂隙接触面胶结，起到防渗和固结作用。（2）帷幕灌浆的冲洗方法：一般均为单孔冲洗，只有在个别情况下，少数灌浆孔为了某种特殊目的才进行群孔冲洗。江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部三.灌浆施工阶段进行的压水试验•目的：测定围岩吸水性，核定围岩的渗透性。为灌浆时选取泵量，泵压及浆液浓度或配方提供依据，同时冲洗钻孔，检查止浆塞和灌浆管路情况，并且通过灌浆前后压水试验的对比来检验灌浆效果。江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部灌浆泵压力表江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部压力表（帷幕灌浆一般选用这种可满足）江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部三.灌浆施工阶段进行的压水试验•帷幕灌浆施工中，首先在先导孔内需自上而下分段做压水试验。除先导孔外，其他灌浆孔每一灌浆段在灌浆前宜做简易压水试验。先导孔：每一单元最先施工的灌浆孔，其作用是用于核对或补充水文地质资料和帷幕设计是否合理，指导后续施工。江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部四.灌浆•1.灌浆施工次序划分的原则•2.灌浆孔的施工顺序•3.灌浆的施工方法•4.灌浆压力•5.浆液浓度和配合比•6.灌浆结束与封孔江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部1.灌浆施工次序划分的原则•逐序缩小孔距，即钻孔逐渐加密–这样浆液逐渐挤密压实，可以促进灌浆帷幕的连续性；–能够逐序升高灌浆压力，有利于浆浓的扩散和提高浆液结石的密实性；–根据各次序孔的单位注入量和单位吸水量的分析，可起到反映灌浆情况和灌浆质量的作用，为增、减灌浆孔提供依据；–减少邻孔串浆现象，有利于施工。江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部2.灌浆孔的施工顺序•大坝的岩石基础帷幕灌浆通常是由一排孔、二排孔、三排孔所构成，多于三排孔的比较少。江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部单排孔•施工次序常分为三个次序最终孔距为2m时，则第一次序孔孔距为8m，第二次序孔的孔距缩小为4m，第三次序孔的孔距再缩小为2m。江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部3.灌浆的施工方法•（1）基岩灌浆方式：循环式和纯压式本工程帷幕灌浆采用循环式；•（2）灌浆方法：–灌浆方法的选定主要根据地质条件，灌浆孔的深度，灌浆的目的等而定，一般分为两大类：全孔一次灌浆和全孔分段灌浆。江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部全孔分段灌浆•如果灌浆孔比较深，为了保证灌浆质量，需要将全孔分为若干段进行灌浆。–小孔径钻孔、孔口封闭、无栓塞、自上而下分段灌浆江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部4.灌浆压力•灌浆压力是保证和控制灌浆质量提高灌浆经济效益的一个非常重要的因素。•但是如何能正确地选定灌浆压力，确非易事。江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部（1）灌浆压力的选用•由于浆液的扩散能力与灌浆压力的大小密切相关，采用较高的灌浆压力，可以减少钻孔数，且有助于提高可灌性，使强度和不透水性等得到改善。•当孔隙被某些软弱材料充填时，较高灌浆压力能在充填物中造成劈裂灌注，提高灌浆效果。江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部（1）灌浆压力的选用•6.0~10MPa的高压灌浆在采用提高灌浆压力措施和浇筑砼盖板处理后，在一些大型水利工程中应用较广。•但是，当灌浆压力超过地层的压重和强度而没采取相应措施时，将有可能导致地基及其上部结构的破坏。江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部（1）灌浆压力的选用•一般情况下，以不使地层结构破坏或发生局部的和少量的破坏，作为确定地基允许灌浆压力的基本原则。•灌浆压力宜通过灌浆试验确定，也可通过公式或经验先行拟定，而后在灌浆施工过程中调整确定•灌浆试验时，一般将压力升到一定数值而注浆量突然增大时的这一压力作为确定灌浆压力的依据（即临界压力）。江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部（2）灌浆过程中灌浆压力的控制•灌浆压力的控制应当结合受灌岩石的地质条件和渗透性，灌浆时的吸浆量，以及对浆液稠度的变换等一般考虑。•一般情况下：–当吸浆量较小时，可以尽快达到规定的灌浆压力–在吸浆量较大时，则可较缓慢地升到规定的灌浆压力•灌浆压力控制通常分为“一次升压法”和“分级升压法”江苏溧阳抽水蓄能电站C2标项目部分级升压法•在规