1、洞松水電站引水隧洞C標固結(jié)灌漿生產(chǎn)性試驗成果報告批準:審核:編寫:中鐵十八局集團有限公司洞松水電站項目部二0一三年七月二H-日洞松水電站C標引水隧洞固結(jié)灌漿試驗報告一、概述洞松水電站C標引水隧洞位于洞松電站末端，起止樁號為S12+300S17+200該洞段側(cè)向埋深300-500m,垂直埋深300-350m,隧洞圍巖以軟質(zhì)巖及中硬巖為主，巖層走向與洞軸線交角較小，地下水活動弱，圍巖以IV1類及IV2類為主，次為田類，少量V類。巖石以炭質(zhì)板巖和變質(zhì)砂巖為主，巖性呈微弱風化層板巖，巖體破碎，層理與劈理發(fā)育，特殊巖性及巖層受斷裂及斷層影響，小斷層和層間錯動破碎帶發(fā)育。永久襯砌混凝土厚度為50cm-62

2、cm,襯砌后過流直徑為6.28m。固結(jié)灌漿鉆孔深度按圍巖類別分為IV1類孔深入巖6.0m,IV2類孔深入巖7.0m,V類孔深入巖8.0m,排距3mC標固結(jié)灌漿生產(chǎn)性試驗段選擇在地質(zhì)條件具有代表性的區(qū)域，樁號為S14+855.00-S14+831.00（V類圍巖），S14+807.00S14+783.00（IV2類圍巖）進行，本試驗區(qū)按設(shè)計提供的洞松水電站引水隧洞工程灌漿施工技術(shù)要求分兩段灌注，第一段均為2.0m,灌漿壓力0.8Mpa;第二段為5.0m或6.0m,灌漿壓力1.2Mpa。每個試驗區(qū)共8環(huán)孔，每環(huán)8個孔，共有64個孔，環(huán)間間距為3.0m,環(huán)內(nèi)8個孔均勻分布，灌漿次序按先灌奇數(shù)環(huán)（I序

3、排）I序孔、再灌奇數(shù)環(huán)（I序排）II序孔、再灌偶數(shù)環(huán)（II序排）I序孔、最后灌偶數(shù)環(huán)（II序排）II序孔。二、試驗目的為驗證和優(yōu)化設(shè)計灌漿參數(shù)及灌漿效果，尋求合理的施工程序、施工工藝與方法，測試隧洞圍巖灌漿相應透水率，確定巖石破碎帶斷層等的可灌性及灌漿工藝及灌漿材料配合比，觀測在灌漿作業(yè)下基巖變形情況，提交有關(guān)的灌漿施工技術(shù)參數(shù)，檢測現(xiàn)場灌漿設(shè)備性能等，采用有效、可靠、經(jīng)濟、合理的灌漿方法。三、試驗依據(jù) 洞松水電站工程設(shè)計更改通知，文號：川設(shè)洞電改（2010）002號； 水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范（SL/T5148-2001）; 水利水電工程鉆孔壓水試驗規(guī)范（SL31-2003）; 四川省

4、甘孜州鄉(xiāng)城縣洞松水電站引水隧洞工程（合同編號：SDS/D102-Q招/投標文件； 其它相關(guān)設(shè)計圖紙及文件； 洞松水電站引水隧洞工程灌漿施工技術(shù)要求； 洞松水電站C標生產(chǎn)性固結(jié)灌漿試驗大綱及其批復。四、完成情況1、本次固結(jié)灌漿生產(chǎn)性試驗為兩個區(qū)段，于2013年06月11日開始至2013年07月12日灌漿試驗完成，共完成鉆孔：硅177.38m,基巖960.00m,共計鉆孔1137.38m,灌漿段長960.00m,總耗灰量294.06T（含封孔及棄灰量），注入水泥286.82T,平均單位注灰量298.77kg/m,詳情見附表1:單元號排序灌漿次序孔數(shù)鉆孔長度(m)灌漿總長(m)水泥用量單位注入量(k

5、g/m)單位注灰量頻率(區(qū)間段數(shù)/頻率%)平均透水率(Lu)透水率頻率(區(qū)間段數(shù)/%)備注注灰(kg)封孔(kg)棄灰(kg)總耗量(kg)總段數(shù)<50501001005005001000>1000總段數(shù)<5510105050100>100第04單元I序排I16130.45112.0051736.6949.80.052686.4461.9320/01/318/568/255/1655.1540/00/03/751/250/0n16132.71112.0029896.4949.20.030845.6266.9322/63/921/665/161/3n序排I16129.44

6、112.0027559.2878.80.028438.0246.1321/35/1621/664/121/3n16130.46112.0019285.0955.00.020240.0172.2325/167/2219/591/30/017.9640/01/253/750/00/0總計64523.06448.00128477.23732.80.0132210.0286.81288/616/1379/6218/147/536.5580/001/126/861/120/0單元工程名稱：固結(jié)灌漿第04單元(S14+807.00-S14+793.00)單排序灌孔數(shù)鉆孔灌漿水泥用量單位單位注灰量頻率(區(qū)間

7、段數(shù)/頻率)平均透水率頻率(區(qū)間段數(shù)/%)備注元號漿次序長度(m)總長(m)注灰(kg)封孔(kg)廢棄(kg)總耗量(kg)注入量(kg/m)總段數(shù)<50501001005005001000>1000透水率(Lu)總段數(shù)<5510105050100>100第02I序排I16150.88128.0069029.3785.80.069815.1539.3321/31/316/507/227/22234.540/00/02/500/02/50n16154.38128.0042072.8883.30.042956.1328.7320/04/1318/569/281/3單元n序

8、排I16152.77128.0029711.4885.40.030596.8232.1321/38/2519/593/101/3n16156.29128.0017531.8949.80.018481.6137.0325/1610/3116/501/30/012.940/02/502/500/00/0總計64614.32512.00158345.33504.30.0161849.6309.31287/523/1869/5420/169/7123.780/02/254/500/02/25單位工程名稱：引水系統(tǒng)工程工程部位：6#洞單元工程名稱：固結(jié)灌漿第02單元(S14+855.00-S14+831

9、.00)施工日期：2013.6.112013.7.10單位工程名稱：引水系統(tǒng)工程工程部位：6#洞施工日期：2013.6.142013.7.122、本次固結(jié)灌漿生產(chǎn)Ii試驗兩個區(qū)段于2013年07月19日、20日進行檢查孔壓水試驗，共完成檢查孔6個，鉆孔53.48m,壓水12段45.00m。五、灌漿設(shè)備及人員配置灌漿試驗主要設(shè)備配置見下表:廳P設(shè)備名稱型號數(shù)量備注1手風鉆YT-283天水鉆孔用2導軌式鉆機YGZ-803重慶鉆孔用3空壓機3_34m3臺浙江鉆孔用4灌漿泵3SNS6臺宜昌灌漿用5高速攪拌機ZJ-4002宜昌6低速攪拌機立式雙層200L4臺宜昌7自動記錄儀GJY-VI2套武漢勞力組合見

10、下表：職務人數(shù)職責隊長1人全面主持灌漿隊工作副隊長1人輔助隊長工作，工地值班技術(shù)主管1人負責技術(shù)工作及質(zhì)保證技術(shù)員2人工地值班，資料整理，質(zhì)量安全管理施工人員32人制漿、鉆孔，灌漿檢修人員1人鉆孔、灌漿設(shè)備修理及材料加工電工2人負責電器的安裝和維修綜合2人負責材料發(fā)放、行政管理鉆孔和灌漿分為兩個班，每班14-18人，其中鉆孔6人，灌漿10人六、灌漿試驗施工（一）、施工程序在進行固結(jié)灌漿試驗段施工前，先進行試驗段的回填灌漿施工，回填灌漿結(jié)束后7天進行壓漿檢查，合格后再對回填區(qū)域進行地質(zhì)雷達檢測，經(jīng)壓漿檢查及雷達檢測合格后，方進入固結(jié)灌漿試驗施工。施工準備一回填灌漿一回填灌漿壓漿檢查一回填地質(zhì)雷達

11、檢測一固結(jié)灌漿鉆孔（按先I序后II序順序）-鉆孔沖洗-驗收一裂隙沖洗一簡易壓水試驗（總孔數(shù)的5%）-固結(jié)灌漿（按先I序后II序順序）一封孔-固結(jié)灌漿質(zhì)量檢查一單元驗收。（二）、抬動變形觀測1、抬動觀測孔孔徑為050mm采用YT-28鉆機造孔，入巖6.0-7.0m,固結(jié)灌漿試驗區(qū)布設(shè)兩套抬動觀測裝置，抬動觀測所用千分表必須滿足觀測要求，同時在使用過程中經(jīng)常檢查，確保其靈敏性及準確性。2、在裂隙沖洗、壓水試驗及灌漿全過程中，派專人進行抬動變形觀測，每5min作一次讀數(shù)并作記錄（詳見抬動觀測統(tǒng)計表）。3、灌漿全部結(jié)束后，對抬動觀測孔按灌漿孔進行灌漿封孔。（三）、鉆孔驗收及壓水1、鉆孔采用YT-28手

12、風鉆造孔，從I序環(huán)奇數(shù)孔開始施工，孔位、孔向均按設(shè)計要求施作，孔徑©40mm孔位偏差不大于10CRI鉆孔時若遇巖層、巖性變化、發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)卡鉆、遇鋼筋、回水變色、失水、涌水等情況，需做好記錄并及時報告監(jiān)理工程師。2、沖洗每一灌漿孔鉆孔結(jié)束后先進行鉆孔沖洗，待孔口回水澄清時即可結(jié)束。灌漿前再采用壓力水對孔壁進行沖洗，直至回水澄清后為止，-6-沖洗壓力為該孔段最大灌漿壓力的80%若該值大于1.0Mpa,則采用1.0Mpa。3、壓水試驗固結(jié)灌漿在灌前選擇總孔數(shù)5%勺孔進行壓水試驗，壓水試驗采用單點法，壓水孔布置在斷層、裂隙較發(fā)育的位置，并具有代表性，便于灌漿前、灌后資料對比，利于指導灌漿工作。

13、壓水可結(jié)合裂隙沖洗進行。壓水壓力為灌漿壓力的80%該值若大于1.0Mpa時，則采用1.0Mpa。壓水20min,每5min測讀一次壓入流量，取最后的流量值作為計算流量，其成果仍以透水率表示。（四）、灌漿方法、結(jié)束標準及灌漿記錄1、灌漿方法：自上而下孔內(nèi)循環(huán)的灌漿方法，灌漿時采用單孔灌注。2、灌漿壓力：根據(jù)設(shè)計灌漿初擬壓力（平均值）第一段采用0.8Mpa、第二段采用1.2Mpa控制。3、灌漿水灰比：固結(jié)灌漿漿液水灰比初擬采用2:1、1:1、0.8:1、0.5:1四個比級進行，開灌水灰比為2:1,并遵照漿液由稀到濃逐級變換的原則。4、漿液變換：當灌漿壓力保持不變吸漿量均勻減少時，或當吸漿量不變而壓

14、力均勻升高時不得改變水灰比；當某一級水灰比灌入量達300L以上或灌注時間已達30min而灌漿壓力和吸漿量均無改變或改變不顯著時，應改注濃一級；當吸漿量大于30L/min時，根據(jù)施工具體情況可越級變濃。5、結(jié)束標準：在規(guī)定壓力下，當單孔注入率不大于1.0L/Min,-7-群孔注入率不大于0.8L/Min時，繼續(xù)灌注30min后，該段灌漿即可結(jié)束。6、封孔：固結(jié)灌漿結(jié)束后，封孔采用機械封孔，應排除孔內(nèi)的積水和污物，壓力采用該孔段最大灌漿壓力，水灰比采用0.5:1的比級，在設(shè)計規(guī)定壓力下，停止吸漿持續(xù)灌漿30min,該孔封孔即可結(jié)束，再采取孔口閉漿待漿達到初凝，最后采用人工封孔，用砂漿進行人工封孔，

15、孔口抹平、光滑并與硅表面齊平。7、質(zhì)量檢查：采用壓水試驗的方法進行，壓水試驗采用單點法壓水。檢查孔數(shù)量不少于灌漿孔總數(shù)的5%檢查孔壓水的壓力為灌漿壓力的80%在穩(wěn)定的壓力下，每5min測讀一次壓入流量。連續(xù)四次讀數(shù)中最大值與最小值之差小于最終值的10%或最大值與最小值之差小于1.0L/min時，本階段試驗即可結(jié)束，檢查孔壓水合格標準：在設(shè)計規(guī)定壓力下，透水率不超過5Lu即為合格。8、質(zhì)量檢查孔按灌漿孔的技術(shù)要求進行全孔一次灌漿及封孔。（五）、灌漿成果及質(zhì)量檢查在進行固結(jié)灌漿生產(chǎn)性試驗前，試驗區(qū)分別進行了回填灌漿壓漿檢查及地質(zhì)雷達檢測，從檢測結(jié)果表明：試驗段的回填灌漿均滿足設(shè)計及規(guī)范要求，固結(jié)灌

16、漿是在回填灌漿合格后進行的，固結(jié)灌漿試驗嚴格按照設(shè)計要求及規(guī)范進行施工的。灌漿遵循逐序分序，依序施工的順序施工，所有孔均由旁站現(xiàn)場監(jiān)理工程師驗收后施作，最終順利完成本工程固結(jié)灌漿生產(chǎn)性試驗段的施工，灌漿成果均附于后。七、灌漿成果分析1、灌前壓水試驗分析灌前壓水試驗統(tǒng)計表孔序壓水試驗段數(shù)透水率平均值(Lu)透水率(Lu)區(qū)間分布(段數(shù)/頻率)<5510105050100>100I序排I序8144.830/00/05/62.51/12.52/25.0n序排n序815.400/03/37.55/62.50/00/0總段數(shù)1680.110/03/18.810/62.51/6.22/12.5

17、鉆孔結(jié)束進行灌前洗孔時第02單元5-7第一段洗孔無回水，灌前壓水透水率為745.00LU,說明巖體內(nèi)存在較大裂隙，有部分孔段壓水也無法達到設(shè)計壓力，說明巖體內(nèi)裂隙較發(fā)育。通過灌前壓水試驗統(tǒng)計表分析：I序排I序孔透水率在510Lu區(qū)間的占0%I序排I序孔透水率在50100LU區(qū)間的為12.5%,I序排I序孔壓水透水率在100LU以上的為25.0%;H序排H序孔透水率在510Lu區(qū)間的占37.5%,透水率在1050Lu區(qū)間均為62.5%,II序排II序孔透水率在50Lu以上的為0%從以上灌前壓水試驗統(tǒng)計看出：本灌區(qū)圍巖裂隙較為發(fā)育，但隨著灌漿次序的增加透水率遞減明顯，符合灌漿的一般規(guī)律，說明灌漿效

18、果良好。2、檢查孔壓水試驗分析該灌區(qū)每單元布設(shè)3個檢查孔，孔位見圖，檢查孔鉆孔完畢后按灌漿孔進行驗收，在監(jiān)理工程師監(jiān)督下進行壓水試驗，透水率全部都在合格標準5Lu以內(nèi)。檢查孔壓水試驗成果表第02單元：孔號段次壓水段位(m)孔徑(mm)壓水壓力(Mpa)穩(wěn)定流量(L/min)透水率(Lu)備注自至段長GJ2-112.054.052.00500.652.51.9GJ2-211.123.122.00500.651.61.2GJ2-312.104.102.00500.653.62.7GJ2-124.0510.056.00500.9813.32.2封孔GJ2-223.129.126.00500.9710

19、.31.7封孔GJ2-324.1010.106.00500.9719.83.4封孔合計24.00第04單元孔號段次壓水段位(m)孔徑(mm)壓水壓力(Mpa)穩(wěn)7E流里(L/min)透水率(Lu)備注自至段長GJ4-111.163.162.00500.662.01.5GJ4-211.093.092.00500.673.42.5GJ4-310.962.962.00500.661.30.9GJ4-123.168.165.00500.9712.02.4封孔GJ4-223.098.095.00500.9815.33.1封孔GJ4-322.967.965.00500.9717.63.6封孔合計21.00

20、從以上檢查孔壓水試驗成果可以看出：各檢查孔壓水試驗透水率均符合設(shè)計要求，最大透水率為3.6Lu,最小透水率為0.9Lu,平均透水率為2.3Lu,各孔透水率均小于設(shè)計值標準5Lu,由此表明灌漿效果良好。3、單位注灰量區(qū)間、頻率分析單元號排序灌漿次序單位注灰量頻率(區(qū)間段數(shù)/頻率%)總段數(shù)<50501001005005001000>1000第2單元I序排I321/31/316/507/227/22n320/04/1318/569/281/3n序排I321/38/2519/593/101/3n325/1610/3116/501/30/0總計1287/523/1869/5420/169/7

21、第2單元為V類圍巖，從灌漿成果統(tǒng)計表中可看出：I序排I序孔單位注灰量區(qū)間在1000kg/m以上的頻率占22%I序排II序孔單位注灰量區(qū)間在1000kg/m以上的頻率占3%比I序孔降低了19%,灌至H序排H序孔時單位注灰量區(qū)間在1000kg/m以上的頻率占0%而H序排H序孔單位注灰量區(qū)間在50kg/m以下比I序排I序孔孔增加了13.0%的頻率。單元號排序灌漿次序單位注灰量頻率（區(qū)間段數(shù)/頻率）總段數(shù)<50501001005005001000>1000第4單元I序排I320/01/318/568/255/16n322/63/921/665/161/3n序排I321/35/1621/66

22、4/121/3n325/167/2219/591/30/0總計1288/616/1379/6218/147/5第4單元為IV2類圍巖，從灌漿成果統(tǒng)計表中可看出：I序排I序孔單位注灰量區(qū)間在1000kg/m以上的頻率占16%I序排II序孔單位注灰量區(qū)間在1000kg/m以上的頻率占3%比I序孔降低了13%,灌至H序排H序孔時單位注灰量區(qū)間在1000kg/m以上的頻率占0%而H序排H序孔單位注灰量區(qū)間在50kg/m以下比I序排I序孔孔增加了16.0%的頻率。從上述單位注灰量區(qū)間、頻率表中可以看出隨著灌漿次序的增加注灰量明顯減少，灌漿效果良好。八、總結(jié)1、此試驗段為隧洞IV2類、V類圍巖洞段，圍巖節(jié)理裂隙較為發(fā)育。V類圍巖I序排I序孔單位注入量為539.3kg/m,I序排II序單位注入量為328.7kg/m,H序排I序孔單位注入量為232.1kg/m,II序排II序孔單位注入量為137.0kg/m,平均單位注入量為309.3kg/m。IV2類圍巖I序排I序孔單位注入量為461.9kg/m,I序排H序單位注入量為266.9kg/m,H序排I序孔單位注入量為246.1