大坝防渗墙注水试验报告

施工技术方案报审表施工单位：中国水利水电第六工程局有限公司塔日勒嘎水电站工程项目部合同编号：TRLG2012/C-01No:2014第009号致：中国水利水电建设工程咨询西北公司塔日勒嘎水电站工程建设监理中心现上报塔日勒嘎水电站工程塑性混凝土防渗墙钻孔取芯及注水试验成果报告工程的技术、工艺方案，方案详细说明和图表见附件，请予审查和批准。附件：技术、工艺方案说明和图表。施工单位：中国水利水电第六工程局有限公司塔日勒嘎水电站工程项目部项目经理：年月日审查意见：□同意□修改后再报（见附言）□不同意监理工程师：年月日审查意见：□同意□修改后再报（见附言）□不同意总监理工程师：年月日注：特殊技术、工艺方案经总监理工程师批准，一般由监理工程师批准。塔日勒嘎水电站工程塑性混凝土防渗墙钻孔取芯及注水试验成果报告审批：校核：编写：中国水利水电第六工程局有限公司塔日勒嘎水电站工程项目部二0一四年四月目录目录............................................1一、工程简介.........................................1二、注水试验原理及试验位置...........................1三、地质情况.........................................1四、试验依据.........................................2五、试验要求.........................................2六、现场试验过程.....................................3七、试验成果分析.....................................4八、结论.............................................5九、附表.............................................5第1页塔日勒嘎水电站大坝防渗墙钻孔取芯及注水试验报告一、工程简介塔日勒嘎水电站工程大坝坝轴线位于距吾合沙鲁大桥约640m处，为3级建筑物，坝体采用粘土心墙防渗，基础部位防渗墙全部采用塑性混凝土浇筑。防渗墙起于桩号B0+184.285，止于桩号B0-105.50，全长326.707米。由于当时施工条件限制，采用了机械造孔和人工挖孔两种不同的施工方法，其中机械造孔桩号位置为B0+182.5至B0+62.561，长度为119.939m，共22个槽段；人工挖孔桩号为B0+62.561至B0-105.50，长度为206.767m，共46个槽段。二、，防渗墙墙体检测方法及试验位置1.检测方法：（1）本次注水试验采用钻孔常水头注水试验，通过钻孔向试段注水，通过试验收集数据以确定防渗墙渗透系数，检查整个防渗墙的墙体防渗效果是否达到设计要求。（2）根据塔日勒嘎水电站工程混凝土防渗墙施工技术要求：墙体质量检查孔的数量宜为每10~20个槽孔一个，本次注水试验选取了4个试验检查孔，检查孔从左往右依次为1#、2#、3#、4#，其都具有代表性。①1#检查孔为7#、8#槽段接头孔，桩号B+149.48，防渗墙深度为23.3m，钻孔深度20m,注水试验划分4个5m试段。②2#检查孔为12#槽段，桩号B0+121.08至B0+127.48中的3#主孔，点孔桩号为B0+124.28，防渗墙深度为37.5m，注水试验划分6个5m试段和一个4m试段。③3#试验孔为23#槽段，桩号B0+62.561至B0+68.561中的1#主孔，孔桩号为B0+62.561，防渗墙深度为12m，注水试验划分1个5m试段和一个4m试段。④4#检查孔为65#槽段，B0-88.60至B0-93.60中的4#主孔，孔桩号为B0-88.60，防渗墙深度为10m，注水试验划分一个5m试段和一个2.5m试段。三、地质情况塔日勒嘎水电站主坝坝址基岩为第三系渐—中新统上组岩层，岩性为红棕色、浅灰色砾岩、粉砂岩互层夹粉砂质岩及少量泥质砂砾岩，岩性相变复杂，坝址基本为一倾向南西的单斜构造，与河流近乎平行，倾向右岸，倾角多为55°~65°。岩层受挤压揉皱较强，坝址区第2页断层不发育，仅在坝址左坝肩发现一条小断层。坝基河床浅部堆积为现代河床沉积的含漂砂砾卵石，厚度约为5m；河床右侧及右岸分布为洪积扇，其下部掩埋有古河床及阶地，结构紧密。四、试验依据（1）《水利水电工程注水试验规程》SL345-2007（2）《塔日勒嘎水电站工程混凝土防渗墙施工技术要求》HND/J050s-6-007；（3）《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001；（4）《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011；（5）《粘土心墙坝设计图1/6～6/6》J050s-411-01～06；（6）监会字（2014）9号方案审查会纪要（2014年3月18号）。五、试验要求我部按照《水利水电工程注水试验规程》SL345-2007中相关试验规定进行了常水头注水试验：1.注水试验前进行地下水位观测：注水试验之前，在4个试验孔上游处3m位置处采用潜孔钻钻孔进行了地下水位观测，通过观测所得1#、2#试验孔上游地下水位高程为EL2218.5，在下游围堰观测得知1#、2#试验孔下游处水位为EL2214；3#、4#、试验孔没有观测到地下水。2.试验设备主要包括：10m³水箱、量筒、秒表、米尺、栓塞、套管、XJL-42罗盘钻孔测斜仪。3.试验方法：（1）钻孔采用100d潜孔钻干钻钻进，分5m一个试段进行试验，每完成5m钻孔后利用空压机将孔底碎屑清除干净。自上而下钻孔，每完成一个试段后下套管，用橡胶栓塞对试段进行隔离，并保证隔离有效性，往套管内注入清水使套管中水位至孔口，并在每次数据记录后用量筒将套管内加满水保证每次水头固定不变，记录好每次注入流量，并在现场绘制注入流量Q与时间t的关系曲线图。（2）根据规范要求进行数据记录：①试验量测开始每隔5min量测一次，共5次，以后每20min量测一次并至少连续量测6次。第3页②当连续2次量测的注入流量之差不大于最后一次注入流量的10%，试验即可结束，取最后一次注入流量作为计算值。（3）对孔斜的控制:为防止钻孔时孔斜较大损坏防渗墙，对试验孔每10m孔深用XJL-42罗盘钻孔测斜仪进行测斜，保证终孔孔斜不大于0.6%。六、现场试验过程1.试验主要时间里程：我部从2014年3月17日上午在监理、业主、设计的监督下开始了钻孔取芯及注水试验，于2014年4月2日下午完成了对4个试验孔的注水试验：①2013年3月17日至2014年3月19日在监理、设计、业主现场监督之下完成了对B0+149.48试验孔的钻孔注水试验，其中B0+149.48试验孔第4个试段20m深度的试验在业主、设计、监理、质监站的现场监督下完成。（试验数据见附表）②2013年3月29日至2014年3月31日在监理、设计、业主现场监督之下完成了对B0+124.28试验孔的钻孔注水试验（试验数据见附表）。③2013年4月1日在监理、设计、业主现场监督之下完成了对B0-88.60试验孔的钻孔注水试验（试验数据见附表）。⑤2013年4月2日在监理、设计、业主现场监督之下完成了对B0+62.561试验孔的钻孔注水试验（试验数据见附表）。2.钻孔取芯过程：（1）2014年3月17日上午对B0+149.48试验孔进行了5米钻孔取芯。钻孔取芯采用YT28地质钻机，孔径为91mm。开钻前固定好地质钻机仔并细检查钻杆是否对准防渗墙中心线，核对无误后开始钻进，钻杆接触塑性砼面时缓慢钻进钻速控制在25r/min左右。（2）钻进过程中对孔斜的控制：由于钻杆之间接头松动或者钻机移动都将导致钻杆在钻进过程中产生偏斜，严重将导致钻穿防渗墙两侧，影响防渗墙的质量。因此我部在钻孔取芯过程中时刻注意孔斜检测。（3）取芯：当钻进到一定深度后便开始取芯样，取芯采用双套筒全深度取芯，芯样尽量保证完整。取芯时反转操作手柄，使钻杆慢慢提升至孔口，提取芯样，通过双套筒将芯样取出时发现几乎都是散状的混凝土粉末和豆砂石混合物，取芯率极低。经监理、设计、业主与我部通过会议讨论决定不强求取芯，但务必完成钻孔注水试验。3.钻孔注水试验过程：第4页（1）注水试验钻孔采用100d潜孔钻干钻钻进，孔径为75mm，单根钻杆长1m。开钻前将钻机固定，检查钻杆是否对准防渗墙中线，钻进过程中时刻注意钻进是否移动，钻杆是否偏斜。钻进过程中仔细记录钻杆使用根数，时刻掌控着钻进深度。潜孔钻与空压机相连，钻进过程中，孔洞内的碎渣通过空压机压力被吹出孔洞口，并在空洞口慢慢沉积，被吹出来的碎渣多为小粒径豆砂石和混凝土粉末，当混凝土粉末和豆砂石在孔口堆积到一定厚度后，将其清理后继续钻进，直至完成一个试段，完成一个试段钻孔后，将孔洞内的碎渣吹干净。（2）通过监理、设计、业主认定试段孔深达到深度，孔底沉积物达到标准后，开始下套管并用橡胶塞对试段进行隔离，套管安装好后，固定好套管保证套管处于垂直状态，往套管内注入清水并将水加满至孔口。（3）套管内注水至孔口以后，开始进行数据记录，数据记录每隔5min量测一次，共5次，以后每20min量测一次并至少连续量测6次（数据记录见附表），每次数据记录完毕后用量筒盛水套管内水位加满至孔口保证水头固定不变并及时画出Q~t曲线图。（4）除第一个试段不用卡塞外，其他深度试段都用橡胶栓塞对试段进行卡塞封堵进行注水试验，保证试段试验的可靠性。每完成一次试段试验后，缓慢拔出所有套管及橡胶塞，然后利用空压机将孔内的水吹出孔外，继续钻进。（5）在完成一个试验孔钻孔注水试验后，用塑料布将孔口临时封堵。通过我部试验室对3组塑性砂浆配合比7天后强度比较，最终选用了立方体抗压强度为1.5Mpa的塑性砂浆对试验孔进行了封孔（配合比见附表）。七、试验成果分析1.渗透系数计算公式（1）地下水位以下16.67QK=———AHK———渗透系数，cm/s；Q———注入流量，L/min;H——试验水头，cm;等于试验水位与地下水位之差；第5页A————形状系数，按规范选用。（2）地下水位之上，且50＜H/r＜200、H≤l。7.05Q2lK=——lg——lHrr——钻孔内半径；cml——试段长度，cm2.渗透系数结果及Q~t曲线表见附表。八、结论本次钻孔取芯及注水试验在监理严格监督试验过程下，历经16天完成了对大坝防渗墙4个试验孔的试验。试验结果均满足设计要求10-6，充分证明了塔日勒嘎大坝防渗墙防渗效果良好。九、附表：原始数据记录及计算结果、Q~t曲线表、塑性砂浆配合比、现场试验照片。