鱼泉水电站漏水处理施工报告

1、湖北宣恩鱼泉水电站帷幕灌浆处理工程施工管理工作报告葛洲坝集团第五工程有限公司基础工程处二00九年七月编制：田德文校核:批准:1工程概况2工程施工依据3施工布置、进度与完成的主要工程量4帷幕灌浆施工工艺5施工质量管理6灌浆成果7灌浆效果分析8检查孔压水试验检查9建议工程概况1地理位置与工程简介：鱼泉水电站位于湖北省宣恩县境内距沙道沟约47km的车洞河流域上。大 坝为面板堆石坝，地处“U”型河谷，河床狭窄，坝顶高程1100.0m，坝底址 板高程1023.0m。鱼泉水电站面板堆石坝由于年前进行大坝水库蓄水后发现下游有明显 漏水，在蓄水至设计水位后漏水量最大达0.7 m3/s,渗透系数较大。经初步 分

2、析主要原因为原帷幕灌浆线漏水，加之水库蓄水后上、下游水位差加大， 渗透水流加强，可能会产生较大的渗漏量引起渗透变形破坏，危及大坝安全 运行，故决定对原帷幕灌浆线进行检查，以对主要渗漏部位进行二次帷幕灌 浆处理，通过在帷幕灌浆施工前对原帷幕灌前检查孔施工的情况看，有很多 段次压水检查结果为无压无回。本次帷幕灌浆处理包括检查孔共计施工帷幕 灌浆孔132个，注入水泥量共2260.54吨。二、工程施工依据：（1）水工建筑物水泥灌浆施工技术规范（DL/T5148-2001）。（2）鱼泉水电站设计下发水泥灌浆施工技术要求、相关文件及图纸。（3）根据2009年2月4日业主、施工单位关于帷幕灌浆（二次处理）方

3、案 现场会议意见编制的宣恩鱼泉水电站帷幕灌浆（二次处理）施工方案 O三、施工布置、进度与完成的主要工程量3. 1施工布置根据现场条件和生产需要，本着便于施工、易于管理、安全可靠、经济 合理的原则进行施工总体布置。内容包括：施工供水供电、水泥平台、制浆 系统、生活营地。平面布置见附件“鱼泉水电站二次帷幕灌浆平面布置图”。 3.1.1生产布置根据现场施工条件，考虑到地理条件、生产的相互干扰与操作的安全， 分左右岸两个机组进行二次帷幕灌浆施工。左岸4台钻机，每台钻机摆在特制加工的作业平台上，从河床址板开始 沿着左岸址板帷幕灌浆线分序向上施工，为便于灌浆台车移动，在溢洪道架 设安装了卷扬机。右岸4台钻

4、机，其中三台钻机摆在特制加工的作业平台上，从河床址板 开始沿着右岸址板帷幕灌浆线分序向上施工，采用手拉葫芦进行灌浆台车移 动；另外1台在右岸坝眉沿着帷幕灌浆线分序施工。3.1.2施工供水供电施工用水就地解决：钻孔、灌浆用水就近自右岸山边小溪中抽取使用。施工及生活用电从业主方提供的变压器处接线。夜间施工顺轴线方向架 设一趟照明线，安装碘钨灯照明。3.1.4制灌浆系统水泥浆制浆按钻机分左、右岸配套设置，布置在水泥简易平台附近。左 岸布置一个水泥制浆站，安装1台TTP-400型高速浆液搅拌机，右岸布置两 个水泥制浆站，安装2台TTP-400型高速浆液搅拌机。灌浆系统由TTB100/10A型柱塞式灌浆

5、泵和TTJ-300双层搅拌桶组成。3.1.5生活营地生活营地右岸机组采用简易工棚，搭建在大坝右岸坝眉上，距施工现场 约10米，可容纳20人，满足右岸生产人员住宿要求。左岸机组居住于业主 提供的住宿区。3.2施工进度按照施工总体规划，我部于2009年1月2日进场，于2009年1月8日 开始对鱼泉水电站原已施工的帷幕灌浆线进行钻孔压水试验检查，根据以前 的灌浆资料分析及和业主、监理各方现场商定，本着代表性、重点性的原则 于原帷幕灌浆线上进行选点检查，先后在右岸坝眉、左岸坝眉、溢洪道、右 岸址板、左岸址板等部位共计施工检查孔13个，根据压水试验反映的情况显 示，除河床外，其它部位检查孔多段在压水过程

6、中均出现无压无回的强透水 情况，说明大坝防渗帷幕线漏水情况严重，需对趾板和两岸坝眉帷幕线进行 全面补孔灌浆，我处根据前期检查孔的施工情况，分析了本工程施工存在的难点及制约工 期的主要因素主要为：地层透水率较大、可灌性强、水泥用量大、设备移动较 困难，同时因工期紧张，设备需要量较大。2009年2月10日，我处共组织钻 孔设备8台套、灌浆系统4台套及其配套设施、生产人员进场，2009年2月 20日开始施工。我部于2009年2月20日开始正式施工帷幕灌浆孔。因地质条件复杂， 有些技术问题待专家解决、施工期间又因施工周边环境复杂、协调困难等因 素影响材料运输待料，三度停工。为加快施工进度，在工程施工中

7、，采取了 许多针对性的措施，于2009年6月9日全部补孔帷幕灌浆，共计施工132孔（含对原帷幕线的检查孔），施工完后，进行了帷幕检查（共施工检查孔8个），经压水试验检查，透水率值均达设计要求值。3. 3完成工程量：施工工程量如下表：二次帷幕灌浆工程量表部位施工项目施工孔数（个）孑L口管埋设（根）覆盖层钻孔进尺（m）基岩钻孔进尺（m）灌浆进尺（m）压水试验（段）纯灌水泥（Kg）耗砂用量（m3）备注右岸灌浆孔（含灌前 检查孔）666691.82370.82370.8651500458.2252.2包括6加密孔，11个灌前检查孔，压水试验为灌前检查孔压水试验检查孔537.4168.4168.436左

8、岸灌浆孔（含灌前 检查孔）5740105.01963.01963.04759271.8941.07包括2个灌前检查孔，压水试验为灌前检查孔压水试验检查孔315.5143.0143.030合计131110209.74645.24645.21352259730.1293.27四、二次帷幕灌浆施工工艺4.1二次帷幕灌浆施工方法：鱼泉水电站二次帷幕灌浆施工采用小口径钻孔，孔口封闭，孔内循环式灌 浆法。孔口管镶嵌深度入岩2米，帷幕灌浆深层最大灌浆压力1.5Mpa。4.2孔距、孔深及布置形式：鱼泉水电站二次帷幕灌浆根据工程特点及大坝结构，分别在河床、址板、 坝眉沿原帷幕灌浆帷幕线先进行了灌前检查孔施工，再

9、依据检查孔情况确认 帷幕灌浆施工部位。址板及坝眉孔距为2.5m，左岸延伸段没有沿着原帷幕灌浆帷幕线施工，因没有灌浆平洞故直线向山体搭设排架延伸4孔，水平孔 距为2.5m；址板帷幕孔孔深I序孔按段压水透水率在3Ln内，再加深一段依 然在3Ln内即终孔；II序孔按段压水透水率在3Ln内即可终孔，左右岸坝眉 高程1099米以下75.0米至85.0米3Ln内终孔。孔位布置详见附件。4.3施工程序：二次帷幕灌浆孔分序施工，间隔形成防渗帷幕线。即先完成一序孔灌浆 后，再完成二序孔灌浆。钻灌工艺流程图如下：钻灌工艺流程图4.4施工方法4.4.1采用小口径钻孔，孔口封闭（无栓塞）孔内循环式，全孔自上而下分 段

10、钻灌，前三段洗缝、第三段以下不洗缝，正常灌浆结束不待凝。4.4.2左右岸同时施工，采用XY-2PC和XY-2回转钻机造孔，金刚石钻头钻进，配合相应器材，采用TTJ-300双层搅拌桶和TTB100/10A型柱塞式灌 浆泵灌浆、ZJ-400高速制浆机制浆。4.4.3灌浆材料：采用思施市鹤峰华新水泥厂生产的新鲜无结块的P.O 32.5级普通硅酸盐水泥，细度为通过804 m方孔筛的筛余量W 5%。4.4.4右岸帷幕灌浆施工程序：灌前检查孔一灌浆I序孔一II序孔一III 序孔一加密孔一检查孔。4.4.5左岸帷幕灌浆施工程序：灌前检查孔一灌浆I序孔一 I序孔一检 查孔。4.4.6孔口管埋设：深入基岩2.0

11、米。4.4.7钻灌段长度划分：第一段进入基岩2.0m，第二段5.0m，第三段 及以下各段原则为5.0m，当遇特殊情况时，可根据实际情况适当调整。4.5主要技术要求4.5.1孔口管埋设：开孔孔径为91mm，段次为该孔第一段，钻进时确保垂 直钻进，孔深为进入基岩2.0m，第一段按灌浆技术要求灌浆结束后，下75mm 孔口管至孔底，孔口管长为基岩加覆盖层厚度并外漏出0.1m且确保垂直，在 注入0.5： 1水泥浆或水泥砂浆至孔口管与孔壁注满出浆后待凝23天，再 进行下一段次施工。4.5.2灌前检查孔：孔径采用开孔100mm、埋管91mm、钻孔73mm，每 一段作稳定压水试验并灌浆至孔底，段长划分同灌浆段

12、长。4.5.3钻孔：开孔孔径91mm，孔口管采用75mm，灌浆孔径采用60mm， 金刚石钻头钻进。4.5.4冲洗：钻孔结束终段（孔）后冲洗，采用孔口敞开式冲洗，回水清后5-10min结束，孔内残留小于20cm。灌浆孔第一、二段作脉动裂隙冲洗， 第三段以下不再洗缝；裂隙冲洗采用孔内高低压循环压水式冲洗，压力不大 于0.5Mpa，时间不小于30min结束；在临近正在灌浆或灌浆结束不到24h， 不再进行裂缝冲洗。4.5.5压水试验：（1）灌浆孔灌浆前作简易压水，压水压力采用灌浆压力的80%，当大于 1Mpa时采用1Mpa ；每5min测记流量读数一次，连续四次读数不小于20min 后即可结束，计算透

13、水率土值时取最后一个读数。（2）检查孔采用“单点法”进行压水试验，在稳定压力下纯压30分钟， 每5min测记流量读数一次，计算透水率土值时取最后一个读数。4.5.6灌浆：（1）.灌浆方法.帷幕灌浆采用灌浆孔口封闭孔内循环式，采用钻杆作为射浆管，射 浆管管口距孔底不大于50cm。.灌浆孔第一段灌浆为接触段（覆盖层与基岩）灌浆，采用孔内阻塞 孔内循环式灌浆，灌浆塞阻塞于基岩以上覆盖层。.第二段及以下各段采用“小口径、孔口封闭、自上而下、孔内循环法” 灌浆。.压水试验及灌浆均采用人工记录。（2）灌浆断长划分：钻灌段长度划分：第一段进入基岩2.0m，第二段 5.0m，第三段及以下各段原则为5.0m，当

14、钻孔遇严重失水时，段长据情况适 当缩短，终孔段一般不超过7.0m。（3）灌浆压力的使用参见下表：二次帷幕灌浆压力段次1234段以后压力(Mpa)I序孔0.30.61.01.5II序孔0.50.81.01.5III序孔0.50.81.01.5（4）灌浆水灰比：采用（3、2、1、0.8、0.5）： 1五个重量比级，开灌 比为3： 1。（5）变浆标准：当灌浆压力保持不变，注入量持续减少时，或注入量 不变而灌浆压力持续上升时，不得变浆。当某级灌液注入量已达到300升以上，或灌注时间已超过30min， 而灌浆压力注入量均无明显改变，可改换下一级浆液。当注入量大于30升/min且注入量已达到300升以上时

15、，可据现场 实际情况越级变浆。（6）灌浆结束标准和封孔：在最大设计灌浆压力下，注入量不大于 1 升/min后，继续灌注60分钟即可结束。全孔灌浆结束后，用最浓浆液量换 孔内稀浆后采用终孔段灌浆压力作灌浆式封孔。（7）特殊情况处理：灌浆过程中，对冒浆、漏浆、无回压、无回浆等情况，先查看情况，可采 嵌缝、封堵、低压、浓浆、限流、间歇等方法处理。灌浆过程中与邻孔互串，若正在钻孔串浆时，可采取停钻，待灌浆结 束后再钻，若与已具备灌浆条件孔串漏可同进进行灌浆或一泵一孔同时灌注。灌浆过程中因故中断，中断时间不宜超过30分钟，当超过30分钟时， 或恢复灌浆后孔内不吸浆或吸浆率很小，小于中断前2/3时，应重新

16、扫孔复 灌。复灌时应用开灌水灰比。对于断层、破碎部位注入量较大时，灌浆结束后，应待凝72小时后，再继续钻灌。针对二次帷幕灌浆过程中存在的大漏量孔段采取以下处理方法：浆液比级：开灌水灰比根据压水情况确定开灌比：qW20Lu以3： 1水 泥浆液开灌，20LuWqW50Lu可以2： 1水泥浆液开灌，50LuWqW100Lu可 以1： 1水泥浆液开灌，遇到压水无压无回的孔段，直接以0.5: 1浆液开灌。一般大漏量的处理：遇一般大漏量的孔段时，可适当缩短段长采取低 压、浓浆、间歇、限量、限流、掺加速凝剂等方法处理。特别大漏量孔段的处理1特别大漏量孔段在压水qN100Lu，同时以0.5： 1浆液灌注灰量达

17、到 3吨仍然无压无回的孔段，进行停灌待凝处理，待凝时间不少于12小时。c.2特别大漏量孔段第二次灌注以0.5: 1浆液灌注灰量达到2吨仍然无 压无回时，则应采用灌注砂浆方法处理。c.3灌注砂浆可采用在孔口进行人工拌和0.40.5： 1： 1的水泥砂浆通 过自流方式向孔内灌注，在灌注过程中可采用测绳测量孔深，确定大漏量深 度位置。c.4砂浆灌注用砂视孔内情况可采用不同细度的砂。c.5灌注砂浆采用自流方式向孔内灌注时，一定要拌和均匀呈流态向孔内灌注，以防止骨料堵孔，必要时刻间断用水泥浆从孔口冲灌，以保持孔内畅 通。c.6当砂浆量达到5M3无明显变化时，应间歇8小时后再进行灌注，复灌 前应扫孔冲洗后

18、再灌。c.7当砂浆回填已充填至大漏量孔段层面之上时，即改用0.5: 1浓浆进 行灌注，直至按设计压力及标准结束。c.8特别大漏量孔段在本孔施工完毕后，依据专家意见在此孔旁增设加 密孔，钻孔深度视底层及灌浆情况确定。c.9采用0.5: 1浓浆灌注大漏量孔段时，根据吸浆量的递减情况，逐渐 升高压力，以一定的注入量灌注，采用低压小流量长时间灌注及高压大流量 的灌注的控制方法，最终达到设计压力及结束标准结束灌注。4.5.7检查孔帷幕检查孔在该部位灌浆结束714天后进行。检查孔采用自上而下分段检查，段长划分为第一段2.0m，第二段 5.0m，第三段及以下各段为5.0m，终孔段不超过7.0m。(3 )压水

19、试验采用“单点法”进行压水试验，压水压力为第一段0.5Mpa,第二段及以下各段1.0Mpa；在稳定压力下纯压30分钟，每5min测 记流量读数一次，计算透水率土值时取最后一个读数。检查合格标准为基岩 透水率qW3.0Lu。(4)检查结束后对检查孔进行全孔灌浆后封孔，压力为1.5Mpa。五、工质量管理五、工质量管理5.1施工质量保证体系及实施情况：帷幕灌浆施工过程中，我队严格按照施工规范施工，不断分析问题、查 找原因，使帷幕灌浆施工过程的各个环节得到有效控制。严格按照本队制定的质量体系文件，做好施工过程受控，使工程质量的 工序质量处于受控状态。工程在开工之初成立了质量管理机构，建立以项目经理为第

20、一责任人的 质量安全管理责任制，并由项目经理组织实施，项目总工程师负责工程质量 监控和解决施工中所遇到的技术问题。原材料的质量控制：水泥采用华新鹤峰水泥厂生产的强度等级为32.5级 的复合硅酸盐水泥（有出厂合格证、材质证明单及抽检检验报告）。水泥浆液的拌制，高速搅拌机制浆时间不少于3min，制好的浆液用滤网 过滤，并进行浆液密度检测，合格后才送入孔内使用。工程施工前，由总工程师负责主持，有组织、有领导、有步骤地进行施 工技术交底，编制实施阶段的施工作业指导书，向施工、技术人员交待工程 特点、施工工艺、技术方案、技术组织措施、规范标准、质量要求、操作要 点、安全措施等，使现场施工的技术人员做到情

21、况了解，心中有数，掌握关 键，避免失误。严格认真地进行技术复核，对复核、检查中发现的问题，及时处理解决， 避免发生错误造成返工而影响工程质量和使用。施工过程中，认真做好各项施工记录，确保各种记录真实准确、清淅、 齐全、及时；坚决执行质量法，人人树立质量至上思想，加强质量教育，施 工中严格按技术要求执行，服从监理工程师、项目部及业主的指令。5.2施工质量控制：5.2.1钻孔质量控制：（1）孔斜控制：开钻前，用水平仪将钻机前、后和左、右校正和调整平稳。钻进过程中加 长钻具和防止钻机摆动，以保证钻孔的垂直度。（2）孔深控制：按设计孔深钻孔完成后立即冲孔，施工班组自验孔深后交项目部、业主、 监理工程师

22、验收。5.2.2灌浆质量控制：（1）浆液比重、浆液变换控制：每孔每灌一级水灰比，施工人员用比重计认真检测浆液比重。若比重超过 允许范围，施工人员则进行认真细致的调整，直至达到合格要求止。浆液变 换在施工质检人员的严格控制下按下列原则进行变换：、当灌浆压力保持不变，吸浆量持续减小；或当吸浆量不变，压力持续 升高而未超过压力规定值时，灌浆工作持续下去，不改变水灰比；、当某级浆液的灌入量已达300L以上，而灌浆压力和单位吸浆量均无 改变，则变浓一级；、当单位吸浆量大于30L/min时，视具体情况，可越级变浆；（2）灌浆压力控制：压水、灌浆使用的压力表符国家有关的质量要求标准；压水、灌浆过程 中压力表

23、指针摆动平稳，或摆动时取中间值控制，且整个压水、灌浆过程中 加强过程受控。（3）灌浆过程控制：施工中，建立健全质量检测和检验制度，坚持对施工过程主要因素实行质量控制点管理；严格执行“三检制”，把一切质量隐患消灭在施工前和 施工过程中。灌浆过程中有许多孔灌浆过程孔口不返浆，尤其YW-31YW-38号孔间， 由于灌浆过程孔口不返浆，加入速凝剂和填砂经多次待凝、复灌处理等措施， 直到回填至孔口翻浆正常时才开始进行下一段施工，并经专家现场查看后针 对该部位进行加密孔施工进行处理。YW-41孔在63.068.0m压水灌浆情况很好，在进行下一段的钻孔只钻 进0.4m时突然失水，即进行压水，压水漏水率60L

24、/min,压力最大只有0.1Mpa, 灌浆经复灌一次结束。2009年4月6号下一段钻至74.0m无压无回，灌浆时 导流洞发现两处水泥浆液外漏点，分别距导流洞堵头4.4m、6.8m,业主、监 理、项目部均在现场，后用棉花勘堵外漏点后正常灌浆结束。2009年4月15号，YW-39第14段55.060.0m在灌浆时导流洞发现外 漏，分别距导流洞堵头5.8m、9.3m,业主、监理、项目部均在现场，后用棉 花勘堵外漏点后正常灌桨结束。（4）灌浆结束标准控制：帷幕灌浆灌浆是连续进行的施工作业，按下列标准结束灌浆：达到设计 压力后，孔段的吸浆量小于1L/min，并延续60分钟结束灌浆。（5）封孔：射浆下入孔

25、底，采用0.5: 1浓浆将孔内全部置换后，以1.5Mpa压力延 压60min后结束。六、灌浆成果6.1右岸灌浆成果右岸共钻灌孔数66个，灌浆进尺2370.8m，共纯灌水泥1500458.23Kg， 平均单位注入量632.89Kg/m （各灌浆孔灌浆成果见二次帷幕灌浆成果报表汇总表）。6.2左岸灌浆成果左岸共钻灌孔数57个，灌浆进尺1963.0m，共纯灌水泥759271.89Kg，平 均单位注入量386.79Kg/m （各灌浆孔灌浆成果见二次帷幕灌浆成果报表汇总 表）。七、灌浆效果分析：7.1、各序孔压水试验对比分析：左右岸灌前各序孔全都进行了稳定、简易压水试验。各坝段各序孔灌前平 均透水率如下

26、表：各序孔平均透水率频率分布表（不含检查孔）部位灌浆次序孔数钻孔长度（m）灌浆长度（m）压水总段数（段）单位透水率频率（区间段数/频率%）100I241109.41076.32594120272386II17697681151095191522右岸田+加密孔11257.6246.3560423110左I291174.91122.42408107474434岸II28909.4857.31873103382115各序孔平均透水率频率曲线图左岸各次序孔透水率频率曲线图注：-*-第一次序孔频率曲线-*-第二次序孔频率曲线左岸各次序孔透水率频率曲线图注：-*-第一次序孔频率曲线-*-第二次序孔频率曲线

27、I、II-分别代表第I、II次序孔透水率频率累计曲线右岸各次序孔透水率频率曲线图注：-*-第一次序孔频率曲线-*-第二次序孔频率曲线-*-第二次序孔频率曲:I、II、III-分别代表第I、II、III次序孔透水率频率累计曲线从上可以看出：透水率值随灌浆孔序的增加递减明显，说明灌浆效果明显。7.2、平均单位注入量对比分析：各坝段各序孔平均单位注入量如下表：各序孔平均注入量频率分布表(不含检查孔)钻孔长度(m)灌浆长度(m)单位注入量(kg/m)单位注入量频率部灌浆孔(区间段数/频率%)位次序数总段数1000I241109.41076.3913.272591884272386右II17697681

28、454.461511274113519岸左岸III+加密孔11257.6246.3279.33563312047右II291174.91122.4460.52401989297033岸I28909.4857.3291.511871910772924各序孔单位注入量频率曲线图左岸各次序孔单位注入量频率曲线图右岸各次序孔单位注入量频率曲线图左岸各次序孔单位注入量频率曲线图右岸各次序孔单位注入量频率曲线图100908070频60率(%)50403020频率5*010 20 30 40 50 70 100 200 300 400 50 600 800 1000 单位注入率（Kg/m）100908070

29、频60率(%)50403020频率5*010 20 30 40 50 70 100 200 300 400 50 600 800 1000 单位注入率（Kg/m）注：-*-第一次序孔频率曲线-*-第二次序孔频率曲线I、II-分别代表第I、II次序孔单位注入量频率累计曲线(%)-I*:*010 20 30 40 50 7*0* 100 200 300 400 50 600 800 1000 单位注入率(Kg/m)1*=注：-*-第一次序孔频率曲线-*-第二次序孔频率曲线-*-第二次序孔频率曲线I、II、III-分别代表第I、II、III次序孔单位注入量频率累计曲线从上可以看出：II序孔的平均单位

30、注入量与I序孔的平均单位注入量递 减率明显，说明I序孔灌浆时浆液填充了裂隙的很大部份，11序孔只充填和 挤压很小部份的裂隙，符合吸浆规律。综上所述：随着灌浆次序的增加，岩体内平均透水率和平均单位注入量均减 小且减小量较大，说明灌浆效果显著。7.3坝后漏水情况对比分析由于多种原因，大坝下游尚有少量漏水。鱼泉水库于2009年3月25日开始下闸蓄水，4月3号水位蓄至1056.0m , 在坝后初步发现有微小外漏流水，随着蓄水水位的上升，外漏流量也慢慢增 加，4月18号水位蓄至1073.1m（二次帷幕灌浆左岸址板帷幕已完，右岸址 板高程1078m以下完成，同时电厂已经开始发电），测定漏水流量为0.073m3/s； 6月8