洞顶地表预注浆施工方案

1、青海省蓄集峡水利枢纽工程建前（二期）青海省蓄集峡水利枢纽工程建前（二期）引水发电洞工程第二标段引水发电洞工程第二标段洞洞顶顶地地表表预预注注浆浆施施工工方方案案编编 制制 人：人： 编制单位：编制单位：深深圳圳市市 东东深深工工程程公公司司蓄蓄集集峡峡水水利利 枢枢纽纽引引水水洞洞二二标标 项项目目部部编制时间：二编制时间：二一五年八月一五年八月深圳市东深工程有限公司 青海蓄集峡水利枢纽引水发电洞工程二标段 洞顶地表预注浆施工方案- 1 -目录目录一、一、编制依据编制依据.- - 3 3 - -二、二、编制范围编制范围.- - 3 3 - -三、三、工程概况工程概况.- - 3 3 - -3.

2、1.3.1.地形地貌地形地貌.- 3 -3.2.3.2.水文地质条件水文地质条件.- 4 -3.3.3.3.气象气象.- 4 -3.4.3.4.地质特征地质特征.- 4 -3.5.3.5.隧洞不良地质隧洞不良地质.- 5 -四、四、施工准备施工准备.- - 7 7 - -4.1 材料 .- 7 -4.2 机械设备及辅助设备 .- 7 -4.3 人员配备 .- 8 -五、五、主要工程量主要工程量 .9.9 六、六、注浆施工方案注浆施工方案.- - 1010 - -6.1. 总体方案.- 10 -6.2. 注浆原理简介.- 10 -6.3. 注浆目的.- 11 -6.4. 地表注浆施工方案.- 1

3、1 -6.4.1 注浆施工参数选择.- 11 -6.4.2 注浆孔距布置 .- 11 -6.4.3 浆液水灰比.- 11 -6.4.4 钻孔、注浆设备.- 12 -6.4.5 注浆压力.- 12 -6.4.6 终灌标准.- 12-6.4.7 注浆速度.- 12 -6.4.8 分段注浆.- 12 -6.4.9 施工注意事项.- 12 -6.4.10 定位 .- 12 -6.4.11 成孔.- 13 -6.4.12 清孔.- 13 -6.4.13 注浆 .- 13 -6.4.14 注浆效果检查 .- 13 -6.4.15 注浆注意事项.- 14 -七、七、安全、环保措施安全、环保措施.- - 14

4、14 - -深圳市东深工程有限公司 青海蓄集峡水利枢纽引水发电洞工程二标段 洞顶地表预注浆施工方案- 2 -7.1 安全操作要求 .- 14 -7.2 环保措施 .- 14 -八、八、附件附件.- 14 -8.1. 附件 1：注浆钻孔平面布置图 .- 15 -8.2. 附件 2：注浆钻孔立面布置图 .- 16 -九九、 工程量报价工程量报价.-16-9.1. 附件 1：主要工程量工程量计价表 .- 17 - 9.2. 附件 2：灌浆工程量计价表. 9.3. 附件 3：钻孔工程量计价表 .- 19 - 9.4 附件 4：包饶浩饶沟注浆施工便道工程量计价表.- 21 -深圳市东深工程有限公司 青海

5、蓄集峡水利枢纽引水发电洞工程二标段 洞顶地表预注浆施工方案- 3 -洞顶地表预注浆施工方案洞顶地表预注浆施工方案一、一、编制依据编制依据 1、黄河勘测规划设计有限公司提供的蓄集峡水利枢纽引水发电洞施工设计图。 2、国家、水利部现行的水利工程施工规范、水工建筑物地下开挖工程施工规范sl378-2007、水工建筑物水泥灌浆施工技术规范dl&t5148-2001、 水利水电工程单元工程质量验收评定标准-地基处理与基础工程sl 633-2012、标准、安全规则等。 3、现有机械设备、技术实力以及多年来工程建设的成功施工经验。4、当地自然条件及施工调查资料。二、二、编制范围编制范围 青海省蓄集峡水利枢纽

6、工程引水发电洞工程二标段下穿包饶浩饶沟段k0+838.5k0+888.5，共 50m 长，横向洞轴线两侧各 12m。三、三、工程概况工程概况3.1.3.1. 地形地貌地形地貌 引水洞沿线地貌单元属于中高山区到中山区的过渡地带，临河最高山峰海拔 4324m，河床最低处（巴音河的出口处）3265m，相对高差500m1000m，地势北高南低。因受宗务隆山强烈上升的影响，沿线山体雄厚、沟谷深切、支沟发育。岸坡坡度一般 5060，局部近直立。巴音河总体流向为由北至南，河道比降约为 12。河谷多呈“v”型谷。一般底宽 50m150m。在谷底及两岸岸坡阶地发育，可见到级阶地，阶地类型以基座阶地为主，阶面堆积

7、河流冲洪积砂砾石和碎石土。深圳市东深工程有限公司 青海蓄集峡水利枢纽引水发电洞工程二标段 洞顶地表预注浆施工方案- 4 -3.2.3.2. 水文地质条件水文地质条件 引水线路沿线地下水主要为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两类。 松散岩类孔隙水主要分布于冲洪积砂砾石层和坡块碎石土中，埋藏深度变化较大。该含水层主要接受大气降水补给，由于沿线松散堆积物粒径较大，径流条件顺畅，向低洼处排泄。受季节、气候的影响很大，一般雨季水量大、旱季水量小甚至干涸。 基岩裂隙水主要分布于基岩地层中。由于岩体表层节理裂隙较发育，连通性较好，为大气降水入渗补给提供了良好通道和空间。向深部相邻含水层运移，个别在坡脚以下降泉的形

8、式向沟谷、河道排泄。隧洞所处的水系为巴音河水系，隧洞地表水不发育。拟注浆范围段穿越的包饶浩饶沟，常年流水，为巴音河的较大支流，径流量随季节变化明显，旱季流量小，雨季流量增大数倍数十倍。3.3.3.3. 气象气象 区内位于柴达木盆地东北边缘，属于高山寒漠气候区，昼夜温差大，最高气温 33.4 度，最低气温-29 度，年平均气温 3.4 度；日照时间长，日照百分率 72.2%，气候干旱少雨雪，风沙大，年降水量 186 毫米，多集中在夏季。3.4.3.4. 地质特征地质特征1、地层岩性引水隧洞洞身段穿越的主要地层岩性为大理岩、板岩或大理岩板岩互层，其中大理岩为较硬岩，泥质板岩和炭质板岩为较软岩。2、

9、地质构造深圳市东深工程有限公司 青海蓄集峡水利枢纽引水发电洞工程二标段 洞顶地表预注浆施工方案- 5 -引水洞沿线受区域构造的影响，构造运动较强烈。区内断层较发育，共发现 9 条较大断层，根据图纸物探资料显示，在我标段隧址区存在 3 条断层 f6、f8、f9，见下表。产 状编号输水隧洞桩号（m）走向（） 倾向倾角（）上盘地层岩性下盘地层岩性断层带宽度（m）断层性质延伸长度（m）f40+275260nw70c3dc3d+b0.5逆断层1700f51+360260nw75c3sbc3sb1逆断层2800f62+030330ne65c3sbc3sb0.3-0.5正断层800f71+450300ne8

10、5c3sbc3sb0.5逆断层550f82+370270s80c3sbc3gb10逆断层1900f93+260260se85c3sbc3sb0.5-1逆断层2150f104+950295ne 55c3sb c3sb15逆断层12000f115+910300sw66c3tbc3h15-20逆断层20000f126+360300sw66zdk1c3h15-20逆断层200003.5.3.5. 隧洞不良地质隧洞不良地质 根据黄河勘测规划设计有限公司提供的蓄集峡水利枢纽引水发电洞施工设计图地质说明中了解到，引水隧洞沿线穿越 9 条规模较大断层和 3条大的冲沟，隧洞施工过程中，可能出现的工程地质问题主要

11、如下。 围岩稳定问题引水隧洞穿越的地层岩性主要为大理岩、板岩和大理岩板岩互层，洞身穿越的岩层走向与洞线方向夹角一般大于 30，岩层近于直立，对于洞室稳定相对有利。但泥质板岩和炭质板岩为较软岩，可能会发生软岩较大变形，塌方现象。对于泥质板岩和炭质板岩较软的层状岩体,围岩的变形破坏主要受岩层产状及岩层组合等因素控制，在倾斜层状围岩中，常表现为沿倾斜方向一侧岩层弯曲塌落。另一侧边墙岩块滑移等破坏形式，形成不对称的塌落深圳市东深工程有限公司 青海蓄集峡水利枢纽引水发电洞工程二标段 洞顶地表预注浆施工方案- 6 -拱。开挖卸荷导致的围压降低和引起的围岩变形使软岩结构面张开、滑移，软岩强度和弹性模量显著降

12、低，而且随着变形和应力调整的继续，降低程度越来越显著。导致塑性区的形成并向深部岩体逐层推进，进而导致隧洞的破坏，因此对于软岩洞段需及时支护。隧洞沿线地质构造运动较剧烈，工程地质条件较复杂，据前期地质勘察资料表明，沿线穿越大断层、河流及冲沟较多，受构造运动影响，隧洞内构造活动带及两侧影响带范围内岩体应相对较破碎；构造破碎带是构造应力易集中、地下水作用较强烈的区段，围岩稳定性相对较差。可能会发生塌方，施工过程中应在加强地质预报的同时，及时采取相应的支护加固措施。涌水问题根据引水隧洞地质条件分析，隧洞开挖过程中可能会出现涌水现象。涌水问题的主要影响因素应是地质构造，断层、挤压破碎带、不同结构面的组合

13、等影响隧洞围岩稳定性并可能成为隧洞涌水的通道。隧洞上覆岩体多属弱透水（板岩、大理岩）。岩体本身不易发生规模较大的集中渗流、涌水或暴发性突水。受构造影响，断层及挤压破碎带，特别是过沟段可能发生涌水现象。在桩号 k1+860 隧洞通过包饶浩饶沟沟底，隧洞顶板距河底仅 9m 左右，位于强风化的板岩中，由于板岩层面倾角较陡，可能产生大规模的涌水现象。同时桩号 k3+810、桩号 k4+950 附近引水隧洞穿越规模较大的常年流水的冲沟，也可能会发生洞内涌水、塌方等不良地质现象。针对可能出现的涌水问题，在增设排水孔和一般排水设施基础上，在穿越河沟段、构造岩体破碎段应先期打导孔进行地下水情预报并配备大功率抽

14、排设备，防止突水和高压水发生。深圳市东深工程有限公司 青海蓄集峡水利枢纽引水发电洞工程二标段 洞顶地表预注浆施工方案- 7 - 可能的有害气体由于引水线路沿线有碳质板岩及其夹层分布，根据其岩性特征初步分析，局部洞段中存在有害气体的可能性，施工中应在加强通风的同时，建立有害气体监测和预报机制。四、四、施工准备施工准备4.1 材料 (1)注浆用水采用包饶浩饶沟河水。(2)注浆用的水泥采用普通硅酸盐水泥，水泥强度等级为 42.5 级，水泥保持新鲜，不超过出厂日期 3 个月，受潮结块者不得使用。水泥的各项指标符合国家标准，并附有水泥出厂报告。（3）原材料必须符合设计要求,进场材料必须具有合格证,并按有

15、关规定送检合格后方可使用，注浆采用分段分浆液多次注浆。水泥采用强度等级为 42.5 普通硅酸盐水泥，受潮结块不得使用。水泥等材料的各项技术指标应符合现行国家标准，并应附有出厂合格证和试验报告。4.2 机械设备及辅助设备 (1)注浆设备主要包括钻机、注浆泵、搅拌机、混合器、止浆塞、筛网、注浆管、孔口盖及配套仪表等。主要机械设备配置表主要机械设备配置表序号名称型号单位数量用途1电动潜孔钻机kqd120b 型台2钻孔2地质钻机kd150-1台2钻孔3空压机rzpa-220台2供钻机用4拌浆机sm-200台4制备浆液5搅拌式贮浆桶ss-400只4过滤杂质，储备浆液深圳市东深工程有限公司 青海蓄集峡水利

16、枢纽引水发电洞工程二标段 洞顶地表预注浆施工方案- 8 -6液压注浆泵bw150台3压注浆液7流量压力自动记录仪spq-850台4显示流量压力和总注浆量 (2)辅助设备与机具： 自卸小农用车、手推车、铁锹等生产用小型工具。 水准仪、全站仪、倾斜尺、水平尺、测绳等检测工具。4.3 人员配备 劳动力配置应结合工期要求，工点具体特点进行合理的配置。结合正常施工需要，主要劳动力配置如下：劳动力配备序号职务及工种人数备注1 队长12领工员23安质员14施钻工105注浆施工人员106试验员17技术员18杂工39电工1组织机构框图组织机构框图深圳市东深工程有限公司 青海蓄集峡水利枢纽引水发电洞工程二标段 洞

17、顶地表预注浆施工方案- 9 -技术负责人蒋开立项目副经理甘润红钻孔班质检员刘银川施工员安利建注浆班安质部陈 双计财部刘明富工程部龙法城物质部杨 伟办公室李 娟施工队邹 力项目经理范 富五、五、主要工程量主要工程量深圳市东深工程有限公司 青海蓄集峡水利枢纽引水发电洞工程二标段 洞顶地表预注浆施工方案- 10 -主要工程数量序号部位工程项目单位数量备注钻孔m5608.1注浆m5060.5以现场实际确定跟管钻孔m547.6以现场实际确定管损m以现场实际确定1包饶浩饶沟注浆（水泥量）t1012.1以现场实际确定六、六、注浆施工方案注浆施工方案6.1.6.1. 总体方案总体方案包饶浩饶沟处于两侧山体褶皱

18、凹陷处，并形成 10 多米深的冲沟，沟两侧山坡为素土、砂砾石、强风化板岩、弱风化板岩，河沟底有 1 米以上的沉积砂卵石，观察河沟两侧围岩裂隙明显发育，围岩较破碎，各类土层及岩层种类多变化快，孔隙及裂隙不均匀，鉴于以上复杂的地质条件，我部选用循环式注浆工艺工法施工方案，洞身覆盖较浅，弱风化板岩较破碎，是引水洞过沟段围岩最薄弱最差的段落（也是整个引水发电洞埋深最浅处），存在渗水、透水、涌水、坍塌冒顶的重大隐患，必须及早重点整治，防患于未然，我部选用双浆液注浆，以加固该段围岩，增强围岩稳定性。6.2.6.2. 注浆原理简介注浆原理简介循环注浆工法是为解决松散地层注浆管封闭止浆的难题。采用该工法可以解

19、决松散地层的注浆加固、防渗、堵漏等工程难题。在浆液经过注浆泵加压后，通过注浆管，聚集到注浆管段，在压力的作用下，将包裹在注浆管外的橡胶圈胀开使其与孔壁紧贴，被加压的浆液就会沿着地层结构产生充填、渗透、压密、劈裂流动，浆液在土体中形成固结体，从而达到增加地层强度，降低地层渗透性的目的。逐次提升或降低注浆内管即可实现深圳市东深工程有限公司 青海蓄集峡水利枢纽引水发电洞工程二标段 洞顶地表预注浆施工方案- 11 -分段注浆。每段注浆应一次完成。钻孔、注浆可采取平行作业方式，提高工作效率。6.3.6.3. 注浆目的注浆目的为保证隧洞施工安全和顺利开挖，引水发电洞开挖施工至包饶浩饶沟河底段时，避免发生透

20、水、涌水、坍塌冒顶的重大事故，在隧洞施工前，首先对该段进行地表预注浆加固，降低地表渗水系数，改善洞顶石层的物理力学性能以提高隧洞开挖中的围岩稳定性。6.4.6.4. 地表注浆施工方案地表注浆施工方案6.4.1 注浆施工参数选择注浆钻孔范围及深度根据注浆目的、地质状况、土孔隙比大小、地下水分布状况以及工程实际情况确定。6.4.2 注浆孔距布置 注浆钻孔布置图见后附件。对岸上南、北岸段选用1.5m1.5m梅花型布置，对河底段选用2.0m2.0m梅花型布置，注浆范围为沿洞身纵轴向50m、两侧各10m，地表（河底）至隧洞底以下5m。钻孔和注浆可以同步进行，注浆孔距钻孔距离必须大于6m。6.4.3 浆液

21、水灰比单浆液：选用 po 42.5 普通硅酸盐水泥，水灰比为：水 ：水泥=1：1。深圳市东深工程有限公司 青海蓄集峡水利枢纽引水发电洞工程二标段 洞顶地表预注浆施工方案- 12 -双浆液：选用 po 42.5 普通硅酸盐水泥，水灰比为：水 ：水泥=1：1，外加水玻璃 18% 。6.4.4 钻孔、注浆设备采用 150 型工程地质钻机或者 120 型潜孔钻机成孔，套管护壁，或者采用跟管钻机进行引孔。注浆设备采用水泥搅拌机、bw150 泵；6.4.5 注浆压力 注浆压力为 0.51.0mpa。注浆前应进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，确保注浆加固效果。6.4.6 终灌标准 周边孔在 1.0

22、mpa 压力,持续 34 次；中央孔按 0.51.0mpa 控制，持续 3 次；单孔注浆结束标准，要求少量多次、反复灌浆；每段注浆都正常进行，注浆压达到设计终压 1.0mpa 并继续注浆 10min 以上，或虽未达到设计终压，但注浆量已达到设计注浆量，即可结束本孔注浆,注浆结束的进浆量在 5l/min 以下。6.4.7 注浆速度 注浆速度宜为 2070l/min。6.4.8 分段注浆 分段注浆间距宜为 1.52.0m。（垂直方向）6.4.9 施工注意事项6.4.9.1 浆体应按照试验确定的配合比，经计量后用搅拌机充分搅拌均匀。水泥砂浆必须按比例拌合,搅拌时间不得小于 5 分钟,并不得间断，并应

23、在注浆过程中不停缓慢搅拌。6.4.9.2 注浆前应进行有效封孔，保证分段注浆时各段之间不窜浆。6.4.10 定位 根据注浆止水和加固土体的具体情况，结合注浆影响半径，孔位布置深圳市东深工程有限公司 青海蓄集峡水利枢纽引水发电洞工程二标段 洞顶地表预注浆施工方案- 13 -后附图，施工前进行场地围蔽及平整，用全站仪测放出各施工区的注浆孔位，并用打木桩或钢筋的方式作标记，并详细编号，钻机就位时通过垂球定点，确保定位准确。6.4.11 成孔 成孔采用150型地质钻机或120型潜孔钻机，钻孔直径不小于110mm，终孔直径不小于90mm，结合现场实际情况，在成孔过程中，施工人员随时注意孔内返浆的变化，调

24、整施工工艺，确保成孔顺利进行。成孔深度一般要求比设计深度深2030cm。如钻进过程中出现塌孔，可采用泥浆循环护壁成孔。对每根的钻孔，必须详细做好整个钻孔的原始施工记录。6.4.12 清孔连接注浆管，用注浆泵向孔内泵送大量清水，将孔内的泥浆和沉渣冲出孔外，直至孔口返出清水。6.4.13 注浆 将带止浆塞的注浆管下到孔底注浆位置，自下而上分段注浆，分段长度为2.0m。注浆压力为0.51.0mpa，终灌标准为：注浆压力逐步升高，当达到设计终压并继续注浆10 分钟以上，压力为1.0mpa，浆注入量小于5 l/min，即可终止。注浆过程要做好注浆的施工记录，记录好孔号及其注浆的起止时间、注浆量、注浆压力

25、等情况。注浆工作应遵循：注浆从外到内、间隔分层、慢速静压并一孔多注，从而满足加固土体的要求。注浆扩散半径为1.01.5m。6.4.14 注浆效果检查 （1）对注浆过程中p-q-t曲线进行分析，要求达到设计终压，注浆速度小于5l/min，并且p-t曲线呈上升趋势；q-t曲线曲线呈下降趋势。 （2）施工总注浆量反算出浆液填充系数达到80%以上。（3）抽样钻探检查注浆质量，检查孔应根据现场情况随机抽取，但必深圳市东深工程有限公司 青海蓄集峡水利枢纽引水发电洞工程二标段 洞顶地表预注浆施工方案- 14 -须重新成孔，不可利用既有注浆孔，检查孔抽查率按总注浆孔的5%抽取。检查孔取芯率达到80%以上，浆液

26、填充系数必须达到80%以上；对检查孔进行注浆，压力应很快上升，且注浆量很少。6.4.15 注浆注意事项注浆时应采取分区分序进行，先两侧后中间，注浆时应加强地表的监控量测如有异常立即停止注浆，并采取相应应急处置措施。七、七、 安全、环保措施安全、环保措施7.1 安全操作要求 (1)操作人员必须持证上岗。钻机操作工、注浆泵司泵人员应具有熟练的操作技能并了解施工的全过程。 (2)机械、电气设备必须达到国家安全防护标准；施工中若发现设备运转异常，应立即关闭电源进行检修。 (3)机电设备应固定就位，不可随意搬动，电动部分应设置网罩，电箱电线应悬挂。 (4)注浆过程中应避免高压喷嘴接头断开或软管破裂导致浆

27、液喷射、软管甩出引发安全事故。 (5)施工中钻机应置于平整坚实的地面上，钻机移位时应平稳并保持挺杆垂直，防止倾斜倒塌。7.2 环保措施 (1)水泥和粉煤灰等细颗粒散体材料，应遮盖存放，运输时防止遗撒、飞扬。 (2)化学注浆时应避免浆液对地下水源及周围环境的污染。 (3)废弃的砂料及水泥袋等包装物及时清理，不得随处抛撒。施工机具应采取降低噪声措施，减少扰民。深圳市东深工程有限公司 青海蓄集峡水利枢纽引水发电洞工程二标段 洞顶地表预注浆施工方案- 15 -八、八、 附件附件附件 1：注浆钻孔平面布置图深圳市东深工程有限公司 青海蓄集峡水利枢纽引水发电洞工程二标段 洞顶地表预注浆施工方案- 16 -

28、8.1.8.1.附件附件 2 2：注浆钻孔立面布置图：注浆钻孔立面布置图九九、工程量报价工程量报价工程量报价说明：由于此项目为新增项目且计价清单中无此单价（清单中固结灌浆与此灌浆不同），主要工程深圳市东深工程有限公司 青海蓄集峡水利枢纽引水发电洞工程二标段 洞顶地表预注浆施工方案- 17 -量钻孔（包括跟管钻孔），注浆，便道，沟中排架，共 5298035.86 元。附件 1 主要工程量计价表主要工程数量序号部位工程项目单位数量单价（元）金额（元）钻孔m5608.1141.98796238.04注浆m5060.5跟管钻孔m547.64021904以现场实际确定（扣除正常钻孔价）管损m以现场实际确

29、定1包饶浩饶沟注浆（水泥量）t1012.13121.683159452.33按(200kg/m 耗用水泥量)以现场实际确定便道土石方挖运m1870.00 40.36 75473.2最终工程量以实际为准2包饶浩饶沟便道石方爆破挖运m4450.00 97.78 435121最终工程量以实际为准3包饶浩饶沟沟中排架（满堂）m25922564800附件 2灌浆工程量计价表深圳市东深工程有限公司 青海蓄集峡水利枢纽引水发电洞工程二标段 洞顶地表预注浆施工方案- 18 -单价：3121.68 元/t序号名称型号规格计量单位数量单价(元)合价(元)一直接工程费元2692.912692.911直接费元2486

30、.122486.121.1人工费元1044.661044.66高级熟练工工日12.759.05115.39熟练工工日48.757.44360.47半熟练工工日52.96.31329.95普工工日42.55.62238.851.2材料费元524.72524.72水泥42.5kg11900.31368.9水m31290.5368.37其他材料费%20437.2787.451.3机械使用费元916.74916.74深圳市东深工程有限公司 青海蓄集峡水利枢纽引水发电洞工程二标段 洞顶地表预注浆施工方案- 19 -灰浆搅拌机台班18.64916.61309.76灌浆记录仪台班18.64918.14338.29其他机械费%201343.47268.692其他直接费元20206.79206.79二二间接费间接费元7237.18237.18三三其他费用其他费用元0四四利润利润元72.5172.51五五税金税金元119.08119.08合计t13121.68附件 3项目名称：钻孔工程量计价表单价：141.98 元/m编号名称及规格单位数量单价(元)合计(元)备注1 1直接费直接费元1.11.1基本直接费基本直接费元12415.8212415.821.1