右岸大坝基础处理固结灌浆分部工程验收监理工作报告

1、大通河纳子峡水电站大坝基础处理工程右岸固结灌浆分部工程验收监理工作报告大通河纳子峡水电站大坝基础处理工程右岸固结灌浆分部工程验收监理工作报告中国水电顾问集团西北勘测设计院纳子峡水电站工程监理部二0一三年八月二日批准：审核：编写：目 录1、工程概况12、参建单位23、工程监理依据24、工程建设说明24.1施工总体布置24.2施工风、水、电布置及排水34.3固结灌浆试验及成果34.4固结灌浆施工方法及质量控制74.5涌水孔段处理措施84.6低温季节施工保证措施95、验收过程96、监理控制及保证措施107、质量评定107.1原材料检测107.2. 灌前灌后声波检测117.3.检查孔压水试验检测117

2、.4单元质量评定118、结论12 141、工程概况1.1 纳子峡水电站位于青海省东北部的门源县燕麦图呼乡和祁连县皇城乡的交界处，地处大通河上游末段，地理位置东经98º30103°25，北纬36°3038°25。该电站是大通河流域年调节的“龙头”电站。上游为海浪沟水电站，下游为石头峡水电站，公路里程经青石嘴（50km）达坂山大通县西宁市约186km，交通便利。纳子峡水电站主要任务是发电，电站开发方式为混合式，水库正常蓄水位3201.5m，最大坝高117.6m，总库容7.33亿m3，最大发电水头113.5m，总装机容量87MW，保证出力16.61MW，多年平

3、均发电量3.106亿KW·h。1.2右岸固结灌浆分部工程包括河床平趾板和右岸斜趾板固结灌浆，施工桩号为改趾0+211.84改趾590.84（改趾4趾8），高程为3087.8m3194.152m，共计10个单元。固结灌浆孔在趾板砼盖重的条件下施工。固结灌浆孔沿趾板坡面布置2排5排，排距1.5m、2.0m，孔距3.0m，梅花型布置，孔位垂直于趾板面。趾6趾8（3153.855m3194.152m）孔深为6.0m，其余孔深8.0m，灌浆压力0.30.5MPa。固结灌浆设计量为孔数396个，基岩钻孔3024.0m，实际完成孔数373个，基岩钻孔2840.3m。在右岸改趾0+374.42、0+

4、471.76、0+573.02位置，进行灌浆前后的声波测试。每个位置布置了3个声波孔，孔距2.0m，孔深和区域灌浆孔相同。纳子峡水电站工程基础灌浆施工技术要求（GSY-200ZT-200）规定固结灌浆检查合格标准：灌后岩体平均波速应>3500m/s，透水率q3Lu，根据设计变更（NZX-大坝-2012-03）规定，更改了防渗标准，透水率q5Lu。1.3右岸大部分区域均有崩坡积物覆盖，局部岸坡及山顶基岩裸露，地形坡度2634°，岸坡倾向NW325。崩坡积块石碎石土厚1035m，含水量较高，土质潮湿，表层有厚约0.5m左右的含碎石砂壤土，具大孔隙，富含有机质，植物根系发育，其下部为

5、架空现象严重的崩塌大块石、碎石，结构松散，稳定性差，透水性强，孔隙直径局部达0.51.0m，随着雨季大量降水入渗，近坡脚处表层有轻微塌落现象。构成右岸坝肩的基础岩体为片麻状花岗闪长岩，在右岸坝肩附近基岩出露，岩体弱风化带厚度1216m，岩块致密坚硬，岩体中节理裂隙发育，岩体完整性差。经赤平投影分析，结构面组合对岸坡的稳定性影响不大，岸坡整体稳定。1.4基础固结灌浆工作包括：灌浆试验、声波孔检查、固结灌浆、检查孔施工、质量评定及验收。右岸主要完成固结灌浆孔373个，孔深3288.3m，砼钻孔448.0m（因预埋管满足不了固结孔位、孔向要求，重新钻砼），基岩钻孔2840.3m，注灰1325.124

6、t（其中河床平趾板完成固结灌浆孔76个，孔深701.4m，砼钻孔73.4，基岩钻孔608.0m，注灰352.914t；右岸趾板完成固结灌浆孔297个，孔深2586.9m，砼钻孔354.6m，基岩钻孔2232.3m，注灰972.207t）；抬动孔完成21个，钻孔438.9m，物探和检查孔完成29个，钻孔219.4m,注灰1.498t2、参建单位建设单位：青海黄河中型水电开发有限责任公司设计单位：甘肃省水利水电勘测设计研究院施工单位：中地地矿建设有限公司纳子峡项目经理部监理单位：中国水电顾问集团西北勘测设计研究院纳子峡工程监理部3、工程监理依据水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T 5148-20

7、01；水电水利工程钻孔压水试验规程DL/T 53312005；大通河纳子峡水电站大坝基础处理工程施工合同，（ZX-JS-NZX-第2号(2011)总125号-）；纳子峡水电站工程基础灌浆施工技术要求（GSY-2011ZT-200施工图纸报验单（中地公司BJ2012图纸01号）；大坝固结、帷幕灌浆布置修改图（1/44/4）（纳子峡-施工图-水-大坝-V-07(GS021603SSTZ150074)）；设计变更通知单NZX-DB-2012-01；设计变更通知单NZX-DB-2012-03。4、工程建设说明右岸固结灌浆于2012年04月07日开始，2013年05月10日完工。4.1施工总体布置依据本

8、标段灌浆工程的特点，分为河床和右岸灌浆两部分施工，因此临建设施也许考虑两次建设。河床和部分右岸灌浆施工集中制浆站设置在上游围堰，右岸灌浆施工集中制浆站设置在溢洪道，集中制浆站配置一个袋装水泥储存房，用于水泥的存放。灌浆站按灌浆项目和部位的不同就近布置，各灌浆站配备3SNS型高压灌浆泵23台，灌浆自动记录仪12台，完全满足施工要求。施工时由集中制浆站配置水灰比为0.5:1的浓水泥浆，通过灌浆泵及输浆管道送至各灌浆站搅拌槽内，各灌浆站再按要求兑水拌制不同水灰比的浆液。4.2施工风、水、电布置及排水4.2.1施工用风：河床和部分右岸灌浆施工不考用风，只有右岸灌浆施工的固结孔采用风钻进行钻孔。在溢洪道

9、布置1台阿特拉斯GA132电动空压机，主供风管采用直径50mm的钢编管沿斜趾板布置，各工作面用风从主供风管上逐级引取。4.2.2施工用水：从上游基坑取水，上水管采用直径80mm的钢管沿着斜趾板至溢洪道高位水箱，下主管路采用直径80mm钢管沿斜趾板到平趾板，各工作面用水从主管路逐级引取。4.2.3施工用电： 河床和部分右岸灌浆施工用电从上游围堰变压器引取，右岸灌浆施工从右岸变压器引取，主线采用直径185mm电缆沿着工作面布置。各灌浆站、集中制浆站、排污站、钻机逐级引取。4.2.4排污：施工排污采取集中抽排的方式进行，河床和部分右岸灌浆施工污水集中到右岸基坑的污水坑，经初步沉淀后，经排污泵抽至上游

10、沉淀池，沉淀达标后排放，各工作面污水主要采用自流或污水泵抽至右岸基坑的污水坑；右岸灌浆施工用水集中到右岸斜趾板污水坑（污水处理同上），各工作面污水沿着斜趾板自流至污水坑，右岸灌浆廊道和溢洪道污水用污水泵抽至斜趾板，自流至污水坑。4.3固结灌浆试验及成果4.3.1试验过程试验目的比较选择经济合理的灌浆原材料、最优的浆液配合比、提高灌浆效果的措施；比较选择经济合理的灌浆施工方法和施工工艺；试验、论证、优化固结灌浆设计方案及技术参数（包括孔距、排距、分段灌浆压力、灌浆方法、浆液配合比等）的合理性，并确定灌浆质量检查的标准及方法；利用浆液掺和料或外加剂（包括砂、水玻璃等）对提高灌浆效果的必要性。试验部

11、位根据以上地质条件，本次灌浆试验区选择在桩号改趾0+350.800+368.55区域（趾5附近）的固结孔作为固结灌浆试验，共33个孔，序孔16个，序孔17个。初拟试验参数试验孔位布置孔距为3.0m，排距为1.5m、2.3m、2.5m。水平段4排，斜趾板5排（斜趾板4、5两排位于L型趾墙上），呈梅花形布孔。灌浆采用逐序加密、孔口封闭、分两次灌浆法施工，防渗标准按透水率小于5Lu控制。 灌浆材料灌浆浆液采用纯水泥浆，水泥为42.5级普通硅酸盐水泥，采用集中制浆。由试验室对各种比级浆液做出下列项目试验：浆液的密度或比重测定；浆液结石强度；浆液沉淀稳定性；浆液凝结时间，包括终凝和初凝时间。抬动变形观测

12、抬动孔由监理和施工单位协商后布置，试验区布置2个抬动孔，深入基岩20m（固结、帷幕灌浆共用）。洗孔、压水试验、注浆时同步进行抬动观测。抬动变形控制在0.2mm以内，若超过限制，应采取措施及时处理。施工工艺钻孔和钻孔冲洗试验全部钻孔采用300型地质钻机配75mm或56mm金刚石钻头钻进。在每段次灌浆孔钻孔结束后可通入大流量水进行钻孔冲洗，直到孔内残存的沉积物厚度不超过20 cm。裂隙冲洗和压水试验裂隙冲洗压力为灌浆压力的80%，该值若大于1Mpa，采用1Mpa。灌浆孔（段）裂隙冲洗后，应连续进行灌浆作业，因故中断时间间隔超过24h，应在灌浆前重新进行裂隙冲洗。为掌握岩层渗透性能，固结灌浆前，选择

13、灌浆总孔数的5%作为压水试验，其余段可结合裂隙冲洗进行简易压水，压水压力为灌浆压力的80%。压水试验在裂隙冲洗之后，试验孔和检查孔的压水试验采用单点法。灌浆方法本次固结灌浆试验采用分序(两序)加密、孔内循环、分两次自上而下卡塞灌浆的方法进行施工。灌浆压力及段长如下表所示：固结灌浆试验压力参数一览表 序号段次段长(m)灌浆压力(MPa)10013.00.30.420025.00.5灌浆水灰比拟采用3：1、2：1、1：1、0.5：1四个比级，开灌比级3:1。封孔本次灌浆封孔采用全孔灌浆封孔法，对泌水后未满的孔需进行二次封孔，全孔灌浆结束后，先采用射浆管注浆将孔内余浆置换成浓浆（水灰比0.5:1或0

14、.6:1），而后起出射浆管，继续使用浓浆进行纯压式灌浆封孔，封孔压力为最大灌浆压力，封孔时间为30min。固灌施工完毕后，及时提交原始记录及灌浆成果，由监理工程师现场布设质量检查孔，检查孔数量为固灌孔总量的5%。灌浆结束三天后进行质量检查。质量检查孔自上而下逐段取芯，并保留岩芯，逐段做压水试验、灌浆，全孔结束后全孔一次性封孔。声波测试：波速检测每组3个孔，在一条直线上布置，孔距为2m，孔深与灌浆孔相同，采用地震法孔间穿透测试，点距0.20.5m。测试工作由西勘院物探所承担。4.3.2固结灌浆试验成果及成果分析通过对右岸斜趾板（改趾0+372.61m、改趾0+374.42m、改趾0+376.23

15、m）3个灌浆孔的测试可知：灌浆效果：该部位波速小于3000m/s的岩体，灌后波速平均增长率达47.8%，表明灌浆效果很明显；波速在30003500m/s的岩体，灌后波速平均增长率为22.1%，表明灌浆效果明显；波速在35004000m/s的岩体，灌后波速平均增长率为14.7%，表明灌浆效果明显；而对于波速大于4000m/s的岩体，灌后波速平均增长率为4.6%，灌浆效果不明显。整体而言灌浆对于完整性较差或破碎岩体的灌浆效果明显，但对完整岩体灌浆效果不明显。灌浆质量：灌浆对低波速岩体有明显提高和改善，其中灌前波速小于3000m/s的岩体约占13.1%，而灌后岩体波速小于3000m/s约占5.1%。

16、灌前波速小于3500m/s的岩体约占20.9%，而灌后岩体波速均小于3500m/s约占10.2%。波速小于3000m/s的测点主要分布在浅部及孔深1.21.6m范围（含混凝土0.8m）。原始资料的整理分析灌浆试验水泥注入量及单位注灰量统计分析表孔序孔数(个）段数（段）钻孔长度（m)灌浆长度(m)平均透水率(Lu)注灰量(kg)单位注入量（kg/m)备注I1632148.412843.5342645.64333.17II1734157.413634.2225676.65188.83366305.7426438.8868322.29258.8试验区大部分岩层较好，局部岩层存在大的裂隙渗透通道和中小

17、裂隙，但较大裂隙和断层不存在。灌浆试验采用的是分序加密原则，序孔灌注后，大的裂隙通道被充填密实，地层逐渐改善，序孔透水率有所降低，说明序孔的浆液扩散半径，在大的裂隙通道能够覆盖伸入序孔浆液扩散区，但由于孔间距较大，浆液扩散范围不是很明显，需要序孔再次灌浆改善趾板下伏基岩的强度。单位耗灰序孔比序孔明显呈递减趋势，符合灌浆基本规律。试验区特殊吃浆量大的孔段，采取浓浆、降压、限流等措施后，能到到灌浆结束标准。 灌浆试验结论灌浆水灰比采用3:1、2:1、1:1、0.5:1四个比级水灰比，开灌水灰比以3:1开始，相对破碎及软弱岩层，可灌性较好的部位，开灌水灰比以2:1开始，也可视地层条件及简易压水情况而

18、定。灌浆分段及灌浆压力第一段灌浆压力为0.20.4MPa（以砼厚和现场抬动监测情况而定），第二段为0.40.5MPa。屏浆时间和结束标准采用自上而下的方式灌浆，在最大灌浆压力下，吸浆量不大于1L/min，继续灌注30min即可结束。封孔灌浆封孔采用全孔灌浆封孔法，全孔灌浆结束后，先采用射浆管注浆将孔内余浆置换成浓浆（水灰比0.5:1或0.6:1），而后起出射浆管，继续使用浓浆进行纯压式灌浆封孔，封孔压力为最大灌浆压力，封孔时间为30min。对泌水后未满的孔需进行二次封孔，二次封孔要求：当二次封孔前检测孔深大于3m时，应继续采用以上方法封孔；当检测孔深小于3m时，可直接采用水泥砂浆人工捣实抹平（

19、砂浆配比采用0.42:1:1）。施工顺序：总体原则按排间分两序（即单数排为序，双数排为序）、排内加密的次序进行施工。先施工下游排，在施工上游排，最后中间排，中间排之间间隔施工，排内如相邻两孔灌浆结束，可施工两孔之间的排内加密孔。4.4固结灌浆施工方法及质量控制4.4.1施工程序总体施工程序：施工准备测量放点抬动钻孔、安装固结序孔固结II序孔检查孔清面撤钻。单孔施工程序：测量放点铺设钻机固定系统钻机就位固定、角度校核钻孔洗孔灌前压水灌浆封孔。固结灌浆检查孔施工程序：测量放点布孔钻机角度校核固定钻孔取芯洗孔压水试验灌浆封孔。4.4.2施工工艺钻孔：采用300型地质钻机或100D钻机。钻机就位后校平

20、、对中、固定，保证钻孔孔位偏差不大于10cm，孔斜偏差不大于1/40孔深，孔深误差不大于孔深的2%。洗孔：钻孔结束并验收合格后，即可进行孔壁冲洗和裂隙冲洗。孔壁冲洗采用系统水，冲洗回水澄清结束；裂隙冲洗压力为灌浆压力的80%，该值若大于1Mpa，采用1Mpa。裂隙冲洗以冲净孔内岩粉、杂质，直到回水清净时为止或总的时间不大于20min。灌前压水试验：压水试验的单点法试验，压水20min，每5min测试一次压水流量。压水试验孔数取总孔数的5%，压力为灌浆压力的80%，其它孔采用简易压水。抬动观测：抬动观测孔由监理现场指定，深度入岩20m。洗孔、压水试验、灌浆时同步进行抬动观测。灌浆固结灌浆孔采用分

21、序加密、孔内循环灌浆方法。段长大于6m的孔采用自上而下分段卡塞灌浆，接触段段长2m；段长小于6m的孔全孔一次卡塞灌浆。固灌水灰比采用灌浆试验后所确定的3:1、2:1、1:1、0.5:1四种比级，开灌水灰比为3:1，对于岩层较破碎的区域，视压水情况，开罐比级为2:1。当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时，不得改变水灰比；当注浆量大于300L时或注浆时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无显著变化时，加浓一级，当注浆速率大于30L/min时，可越级变浓。固结灌浆压力：8m孔深分两段灌浆，第一段为0.20.4MPa，第二段为0.40.5MPa；6m孔深一段灌

22、浆，压力为0.5MPa。灌浆段在最大设计压力下，当注入率不大于1L/min时，继续灌注30min，可以结束灌浆。当长期达不到结束标准时，报请监理人共同研究处理。特殊情况处理灌浆过程中发现冒浆、漏浆时，根据具体实际情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇、待凝等方法进行处理。灌浆因故中断，间歇时间大于30min，复灌前须冲洗，而后恢复灌浆。恢复灌浆时，使用开灌时同比级的水泥浆进行灌注，如果注入率与中断前相近，即可用中断前比级的水泥浆继续灌注；如注入率与中断前减少较多，且在较短时间内停止吸浆，则作为事故孔段处理。灌浆过程中发生串浆时，如串浆孔具备并灌条件，可一孔一泵同时灌浆。但应适当降

23、低灌浆压力防止岩层抬动；如无条件并灌时，立即封堵被串孔，继续对灌浆孔灌浆，灌浆结束后，再对被串孔进行扫孔冲洗。封孔：施工中灌完一孔，封堵一孔，防止发生已灌孔二次串通现象。封孔前用水或压缩空气，将孔内积物排除，将0.5:1浓浆注入孔底（灌浆管下入孔底），把积水顶出，然后用塞子卡在孔口，用0.5Mpa压力屏浆30min结束，24小时后进行二次机械封孔，48小时后用人工砂浆封孔。砂浆封孔后，应喷水养护。质量检查固灌施工完毕后，及时提交原始记录及灌浆成果，由监理工程师现场布设质量检查孔，检查孔数量为固灌孔总量的5%。灌浆结束三天后进行质量检查。质量检查孔自上而下逐段取芯，并保留岩芯，逐段做压水试验、灌

24、浆，全孔结束后全孔一次性封孔。4.5涌水孔段处理措施左岸固结第1单元部分孔段，起钻后孔口涌水，经测量无压力（若有压力灌浆压力为设计压力+涌水压力），主要采取浓浆开灌，过程中若流量、压力变化不明显，可采取限流、间隙、低压循环等措施，当灌浆量达到一定量时，压力、流量还无明显变化，待凝措施，经过待凝24h后扫孔复灌，复灌灌注水灰比为停灌前或开灌水灰比，其效果明显，扫孔后未出现返水，再灌基本能达到结束标准。 对于压水无返水孔段，开灌可以越级变浆或直接用浓浆灌注，灌注一段时间压力、流量变化不明显，可采取限流、间隙、低压循环等措施，当灌浆量达到一定量时，压力、流量还无明显变化，待凝措施，经过待凝24h后扫

25、孔重灌，复灌灌注水灰比为停灌前或开灌水灰比，其效果明显，再灌基本能达到结束标准，个别孔需再进过以上措施才能结束。4.6低温季节施工保证措施右岸固结灌浆第59单元灌浆在2013年4月份完成的，根据气象资料统计，4月份纳子峡水电站所处区域夜间气温低于0（2013年4月实际气温统计夜间最低气温为-8），若不采取措施灌浆施工难以进行，为此我部采取以下措施保证施工。制浆站用水，采取锅炉加热或水箱（3m3）内安装大功率水罐加热器加热的方法，水箱内安放温度计，加热水温控制在530之间，由制浆班组负责管理。对所有供水、供浆管路采用加裹保温材料的方法进行保暖。紧贴管路缠绕电热带，一定长度时采用胶带锁紧，并20m

26、为一段，电热带外再套裹一层泡沫管，如下图所示。电热带工作时需保证送浆管内充满水或浆液，空管时停止使用。 施工现场由技术员或质检员对施工期间的室外温度、灌浆时的进浆及回浆温度进行观测记录，以便及时掌控注浆质量。浆液温度应控制在540之间，否则应停止注浆或置换新的浆液继续灌注，灌浆时经监测，最低浆液温度为5.1满足设计要求。 5、验收过程该分部工程为大坝左岸固结灌浆工程项目。5.1本项目有项目法人青海黄河中型水电开发有限责任公司委托监理单位中国水电顾问集团西北勘测设计研究院，于2013年08月02日在中地地矿建设有限公司纳子峡目经理部会议室，主持了大通河纳子峡水电站大坝基础处理工程左岸固结灌浆分部

27、工程验收会议。参加单位有项目法人青海黄河中型水电开发有限责任公司、监理单位中国水电顾问集团西北勘测设计研究院、设计单位甘肃省水利水电勘测设计研究院、施工单位四川准达岩土工程有限责任公司派代表列席了会议，监督检查验收工作情况，会议共9人参加。5.2组织建设、监理、设计、施工等相关单位代表组织成立大通河纳子峡水电站大坝基础处理工程左岸帷幕灌浆分部工程验收工作组。5.3验收工作组现场检查工程完成情况和工程质量。5.4验收工作组听取施工单位工程建设和单元工程质量评定情况的汇报，检查单元工程质量评定及相关工程档案资料。6、监理控制及保证措施我部受黄河上游水电开发有限责任公司委托，对纳子峡水电站大通河纳子

28、峡水电站大坝基础处理工程进行施工阶段监理。在整个工程施工过程中，总监理工程师、专业监理工程师在建设方的领导下，组成了强有力的监理机构，按照国家建设工程施工管理的相关法规，执行水利工程建设项目验收管理规定（水利部令第30号）。工程建设标准强制性条文（水利工程部分）。 水利水电工程建设工程验收规程 (SL223-2008) 。水利水电工程施工质量检验与评定规程（ SL176-2007 ）。 发包人提供的本项目工程设计说明及施工图纸和其他相关设计文件。其他与该项目相关的验收规范。采取旁站、巡视和平行检查等现场控制形式，对现场管理和控制的监理人员要求具备高度的责任心，提高预控把关能力，质量问题不遗留，

29、并及时向建设方领导汇报，及时处理解决，全过程认真履行监理工作职责，从一点一滴做起，管好整体质量。7、质量评定7.1原材料检测基础处理标普通硅酸盐42.5级水泥进行了物理力学性能检测，本工程自2012年4月至2013年7月共检测33组，检测结果统计见表。从检测情况看：普通酸盐42.5级水泥各项性能指标均满足GB175-2007规范要求。 水泥物理力学性能成果统计项目P.O42.5抗折强度（MPa）抗压强度（MPa）标准稠度（）凝结时间（min）细度（）安定性(试饼法)3d28d3d28d初凝终凝规定值3.56.517.0 42.5/45600<10合格最小值 3.86.718.443.22

30、41251892.4合格最大值5.48.523.646.527.12002905.8平均值4.67.521.544.425.01662403.8组 数3333333333333333337.2. 灌前灌后声波检测右岸趾板在不同高程共布置3组9个声波检测孔对灌前、灌后单孔及跨孔固结灌浆效果进行测试。下表为右岸趾板声波测试统计表（包含单孔和跨孔数据， Cv：变异系数）。右岸趾板岩体固结灌浆声波速度统计表岸别固结灌浆前Vp（m/s）固结灌浆后Vp（m/s）波速范围平均值Vp3000所占比例Vp3500所占比例变异系数波速范围平均值Vp3000所占比例Vp3500所占比例变异系数右岸左岸15105320403018.024.90.2342760540044502.412.40.137大量的声波测试数据及综合分析成果表明：所有检测孔固结灌浆前平均波速为4030m/s，经固结灌浆后岩体质量有明显改善，灌后平均波速为4450m/s，灌浆效果明显，约有2.4%的测点波速小于3000m/s。随高程的增加，岩体波速有降低趋势；经固结灌浆后岩体波速均有不同程度的提高，特别是低波速段提高明显，波速小于3000m/s的岩体，经固结灌浆后平均提