水庫(kù)壩體透氣孔施工技術(shù)方案一、工程概況與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（一）項(xiàng)目背景本工程為南方某中型水庫(kù)除險(xiǎn)加固項(xiàng)目配套工程，水庫(kù)總庫(kù)容1200萬m3，主壩為均質(zhì)土壩，壩高38m，壩長(zhǎng)1560m，壩頂寬6m。本次施工范圍為壩體下游坡0+300至1+200段，設(shè)計(jì)布設(shè)Φ110mm透氣孔980個(gè)，呈行列式布置，孔距4m，排距3m，孔深6-12m，通過透氣孔建設(shè)形成壩體氣體交換通道，降低壩體孔隙水壓力，改善壩體滲流條件。（二）地質(zhì)條件壩體填料主要由粉質(zhì)黏土（70%）、黏質(zhì)粉土（20%）及少量砂壤土（10%）組成，滲透系數(shù)1.2×10??-5.6×10?3cm/s。壩體存在2處集中滲漏通道（樁號(hào)0+650和0+920），滲透系數(shù)達(dá)3.8×10?2cm/s。地下水位埋深1.8-3.6m，壩基為第四系松散堆積層，含礫石層厚0.5-1.2m。（三）技術(shù)參數(shù)孔徑偏差：±10mm孔深誤差：≤±50mm孔斜控制：≤1%（每5m檢測(cè)一次）透氣管材：UPVC雙壁波紋管（Φ110mm，壁厚4mm）濾水層：級(jí)配碎石（粒徑2-5mm）+土工布（200g/㎡）施工溫度：5-35℃（低于5℃時(shí)采取冬季施工措施）二、施工總體安排（一）施工分區(qū)將工程劃分為三個(gè)施工段：Ⅰ段（0+300-0+600）：320孔，平均孔深8mⅡ段（0+600-0+900）：340孔，平均孔深10m（含集中滲漏區(qū)）Ⅲ段（0+900-1+200）：320孔，平均孔深9m（二）施工流程測(cè)量放線→設(shè)備就位→鉆孔施工→清孔驗(yàn)孔→濾水層鋪設(shè)→管材安裝→孔口封堵→質(zhì)量檢測(cè)→坡面恢復(fù)（三）進(jìn)度計(jì)劃總工期90天，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制：第1-7天：施工準(zhǔn)備及測(cè)量放線第8-35天：Ⅰ段施工（含驗(yàn)收）第25-60天：Ⅱ段施工（含驗(yàn)收，與Ⅰ段搭接10天）第45-80天：Ⅲ段施工（含驗(yàn)收，與Ⅱ段搭接15天）第81-90天：竣工清理及資料歸檔三、施工準(zhǔn)備工作（一）技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會(huì)審：組織技術(shù)人員核對(duì)透氣孔布置圖、結(jié)構(gòu)大樣圖及地質(zhì)剖面圖，重點(diǎn)確認(rèn)：各孔位坐標(biāo)及孔深參數(shù)特殊地段（滲漏區(qū)）加強(qiáng)措施與現(xiàn)有排水系統(tǒng)銜接方式測(cè)量控制網(wǎng)布設(shè)：采用GPS-RTK建立平面控制網(wǎng)（精度±5mm）用水準(zhǔn)儀建立高程控制網(wǎng)（精度±2mm）孔位放樣采用全站儀極坐標(biāo)法，用木樁（Φ50mm×300mm）標(biāo)記，編號(hào)格式為"段號(hào)-排號(hào)-孔號(hào)"（如Ⅰ-08-12表示Ⅰ段第8排第12孔）工藝試驗(yàn)：在Ⅰ段選取5個(gè)試驗(yàn)孔，確定最優(yōu)施工參數(shù)：粉質(zhì)黏土層：鉆進(jìn)速度0.8-1.2m/min，泥漿比重1.10-1.15砂壤土層：鉆進(jìn)速度0.5-0.8m/min，泥漿比重1.15-1.20滲漏區(qū)：采用跟管鉆進(jìn)，套管直徑Φ130mm（二）資源配置機(jī)械設(shè)備（按兩班制配置）：地質(zhì)鉆機(jī)：XY-1A型4臺(tái)（鉆孔深度≥30m）泥漿泵：BW-100型4臺(tái)（流量50m3/h，壓力1.5MPa）空壓機(jī)：VY-9/7型2臺(tái)（排氣量9m3/min）注漿機(jī)：HJB-3型2臺(tái)（工作壓力2-4MPa）全站儀：TS06型1臺(tái)（測(cè)角精度1"）孔斜儀：KXP-1型2臺(tái)（測(cè)量精度±0.5°）材料計(jì)劃：UPVC波紋管：11000m（含10%備用量）級(jí)配碎石：280m3（含5%損耗）土工布：1200㎡（200g/㎡，滲透系數(shù)≥1×10?2cm/s）水泥：P.O42.5R級(jí)35t（用于孔口封堵）膨潤(rùn)土：8t（用于泥漿制備）勞動(dòng)力組織：管理人員：項(xiàng)目經(jīng)理1人、技術(shù)負(fù)責(zé)人1人、施工員2人、安全員2人、質(zhì)檢員2人作業(yè)人員：鉆工16人、安裝工12人、普工8人、司機(jī)4人、維修工2人特種作業(yè)人員：持有效證件的鉆機(jī)操作工6人、焊工2人、電工2人四、主要施工工藝（一）鉆孔施工場(chǎng)地平整：每個(gè)孔位開挖1.2m×1.2m×0.3m作業(yè)平臺(tái)平臺(tái)周邊設(shè)置排水溝（寬200mm×深150mm）軟弱地基處鋪設(shè)200mm厚級(jí)配砂石并壓實(shí)（壓實(shí)度≥93%）鉆機(jī)就位：鉆機(jī)安裝必須水平穩(wěn)固，用水平尺校正機(jī)身鉆桿垂直度調(diào)整：偏差≤0.5°（用羅盤儀檢測(cè)）鉆頭對(duì)準(zhǔn)孔位中心，偏差≤20mm鉆進(jìn)作業(yè)：開孔階段：采用Φ130mm合金鉆頭開孔，鉆進(jìn)深度1.5m后安裝孔口管（Φ130mm×3mm鋼管，長(zhǎng)2m），管周用水泥漿固定正常鉆進(jìn)：粉質(zhì)黏土層：采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，每鉆進(jìn)1m提鉆清渣一次砂壤土層：降低鉆進(jìn)速度，每0.5m清渣一次，泥漿中添加0.3%CMC（羧甲基纖維素）改善性能孤石地層：采用合金牙輪鉆頭，鉆壓控制在15-20kN，轉(zhuǎn)速40-60r/min孔斜控制：每鉆進(jìn)5m用孔斜儀檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)偏差立即調(diào)整，糾偏采用"慢鉆輕壓"法，每次糾偏量≤1°清孔驗(yàn)收：鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，采用空壓機(jī)清孔（風(fēng)壓0.6-0.8MPa），直至孔口返出清潔空氣孔深驗(yàn)收：用測(cè)繩（精度±1cm）測(cè)量，孔深誤差超過±50mm時(shí)重新鉆進(jìn)孔徑驗(yàn)收：采用井徑儀檢測(cè)，最小孔徑不得小于設(shè)計(jì)值的95%驗(yàn)收合格后填寫《鉆孔施工驗(yàn)收記錄表》，由監(jiān)理工程師簽字確認(rèn)（二）透氣管安裝管材加工：按孔深截取管材，每節(jié)長(zhǎng)度4m，采用專用切割刀切割，切口垂直度偏差≤1°管身開孔：在管材下半部鉆Φ8mm透水孔，呈梅花形布置，孔距100mm×100mm，孔口以下1.5m范圍不鉆孔（作為不透水段）管節(jié)連接：采用承插式接口，接口處纏繞三層止水膠帶（寬度50mm），外用不銹鋼喉箍固定（箍緊力0.8-1.0kN）下管作業(yè)：采用鉆機(jī)卷?yè)P(yáng)機(jī)吊裝下管，吊點(diǎn)設(shè)在管節(jié)1/3處，吊裝速度控制在0.5m/s以內(nèi)管身每隔2m設(shè)置一個(gè)導(dǎo)向環(huán)（Φ108mm，厚8mm），確保下管垂直度當(dāng)孔深超過10m時(shí)，采用"逐節(jié)連接、整體下放"工藝，第一節(jié)管下至孔底后，在孔口連接第二節(jié)管，依次下放下管過程中如遇阻力，立即停止下放，查明原因（孔壁坍塌或孤石阻擋）并處理后重新下管，嚴(yán)禁強(qiáng)行下管濾水層施工：材料準(zhǔn)備：將級(jí)配碎石（2-5mm）用清水沖洗干凈，含泥量控制在3%以內(nèi)填充方法：采用導(dǎo)管法分層填充，導(dǎo)管下口距孔底距離≤500mm，每次填充高度300mm，用振搗棒（Φ50mm）振搗密實(shí)（振搗時(shí)間15-20s）土工布包裹：在濾水層頂部0.5m范圍，用土工布包裹碎石，土工布搭接寬度≥200mm，用尼龍繩綁扎固定（綁扎間距200mm）（三）孔口處理封堵材料制備：水泥漿：水灰比1:1.2，摻加3%膨脹劑（UEA）和0.5%減水劑（萘系高效減水劑）攪拌時(shí)間：≥3min，確保漿液均勻，無結(jié)塊漿液溫度：5-30℃（冬季施工時(shí)采用溫水拌合，漿液溫度不低于10℃）注漿封堵：采用注漿機(jī)從孔口緩慢注入水泥漿，注漿壓力0.3-0.5MPa當(dāng)孔口溢出純水泥漿（不含氣泡和雜質(zhì)）時(shí)，持續(xù)注漿5min后停止注漿完成后，在孔口設(shè)置保護(hù)蓋（Φ150mm×50mm鋼板），高出壩面30mm坡面恢復(fù)：清除孔口周邊散落材料，用原壩體土料回填作業(yè)平臺(tái)，分層夯實(shí)（每層厚度200mm，壓實(shí)度≥90%）恢復(fù)壩坡植被，采用與原坡面相同的草皮（狗牙根草皮）鋪設(shè)，鋪設(shè)密度≥95%做好坡面排水，在孔位周邊設(shè)置小型截水溝（寬100mm×深80mm），與壩體現(xiàn)有排水系統(tǒng)銜接（四）特殊地段處理滲漏區(qū)施工（樁號(hào)0+650和0+920）：采用"跟管鉆進(jìn)"工藝：Φ130mm套管全程跟進(jìn)，套管壁厚5mm，每節(jié)長(zhǎng)3m，絲扣連接濾水層加厚：由常規(guī)300mm增至500mm，采用雙層土工布包裹注漿加固：在透氣孔周邊3m范圍內(nèi)布設(shè)4個(gè)注漿孔（Φ50mm），注入水泥-水玻璃雙液漿（水灰比1:1，水玻璃濃度35Be'，體積比1:0.8），注漿壓力1.0-1.5MPa軟弱夾層處理（埋深4-6m）：鉆進(jìn)至夾層頂面0.5m時(shí)，降低鉆進(jìn)速度至0.3m/min向孔內(nèi)投入短纖維（聚丙烯纖維，長(zhǎng)度12mm，摻量0.1%）增強(qiáng)泥漿護(hù)壁效果如發(fā)生孔壁坍塌，立即提鉆，回填砂卵石至坍塌面以上1m，待穩(wěn)定后采用沖擊鉆進(jìn)通過雨季施工措施：施工場(chǎng)地設(shè)置排水溝和集水井（深1.5m，直徑1m），配備潛水泵（流量50m3/h）材料堆放場(chǎng)搭設(shè)防雨棚（高度2.5m，采用彩鋼板覆蓋）雨中停止鉆孔作業(yè)，孔口覆蓋防雨罩，已鉆孔未下管的用沙袋封堵孔口雨后復(fù)工前檢查孔內(nèi)水位和孔壁穩(wěn)定性，必要時(shí)重新清孔五、質(zhì)量控制措施（一）原材料控制材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)：UPVC管：逐批檢查產(chǎn)品合格證、出廠檢驗(yàn)報(bào)告，每批隨機(jī)抽取3根進(jìn)行環(huán)剛度試驗(yàn)（≥8kN/m2）和落錘沖擊試驗(yàn)（0℃，10kg錘1m高度沖擊無破裂）級(jí)配碎石：每200m3檢驗(yàn)一次顆粒級(jí)配、含泥量和滲透系數(shù)水泥：每200t檢驗(yàn)一次強(qiáng)度、安定性和凝結(jié)時(shí)間所有材料經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可使用，不合格材料立即清退出場(chǎng)材料儲(chǔ)存：管材存放于平整場(chǎng)地，堆放高度≤1.5m，距熱源≥5m水泥存放于水泥罐中，做好防潮措施，出廠超過3個(gè)月的水泥重新檢驗(yàn)土工布存放于干燥通風(fēng)處，避免陽光直射，儲(chǔ)存期不超過6個(gè)月（二）過程質(zhì)量控制鉆孔質(zhì)量：實(shí)行"三檢制"：班組自檢→質(zhì)檢員復(fù)檢→監(jiān)理驗(yàn)收每孔必須有完整的施工記錄（鉆進(jìn)時(shí)間、巖土層變化、孔斜數(shù)據(jù)等）孔斜超差處理：偏差1%-2%時(shí)采用糾偏器糾正，超過2%時(shí)回填重鉆安裝質(zhì)量：管材垂直度：采用吊線法檢查，垂直度偏差≤0.5°接口質(zhì)量：用手扳動(dòng)接口檢查無松動(dòng)，接口處無滲漏（注水試驗(yàn)30min無明顯壓降）濾水層填充：采用容積法計(jì)量，確保填充量達(dá)到設(shè)計(jì)值的95%以上試驗(yàn)檢測(cè)：透氣性試驗(yàn)：每100孔選取1孔進(jìn)行透氣性測(cè)試，采用氣壓法（壓力0.1MPa，穩(wěn)定時(shí)間≥30min，壓降≤5%）滲透試驗(yàn)：在滲漏區(qū)每50孔選取1孔進(jìn)行注水試驗(yàn)，滲透系數(shù)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求完整性檢測(cè)：采用聲波透射法檢測(cè)管材安裝質(zhì)量，聲波波速≥3200m/s（三）質(zhì)量通病防治孔斜超標(biāo)：原因：鉆機(jī)安裝不水平、鉆桿彎曲、地層軟硬不均防治：鉆機(jī)安裝時(shí)嚴(yán)格調(diào)平，使用前檢查鉆桿直線度（偏差≤1mm/m），軟硬地層交界處降低鉆進(jìn)速度孔壁坍塌：原因：泥漿護(hù)壁效果差、地下水位高、砂層厚度大防治：優(yōu)化泥漿配比（黏度18-22s），控制鉆進(jìn)速度，砂層段采用跟管鉆進(jìn)管材斷裂：原因：吊裝不當(dāng)、管材質(zhì)量不合格、孔底有障礙物防治：采用專用吊具，加強(qiáng)管材進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)，下管前檢查孔底沉渣厚度（≤100mm）六、安全文明施工（一）安全防護(hù)措施施工現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)：設(shè)置明顯安全警示標(biāo)志（禁止標(biāo)志、警告標(biāo)志、指令標(biāo)志）作業(yè)平臺(tái)搭設(shè)防護(hù)欄桿（高度1.2m，橫桿間距0.6m），滿掛安全網(wǎng)（密目式，2000目/100cm2）孔口設(shè)置防護(hù)蓋（鋼板厚度≥5mm），未施工孔位加蓋防護(hù)蓋，施工孔位設(shè)置警示燈機(jī)械設(shè)備安全：鉆機(jī)安裝穩(wěn)固，接地電阻≤4Ω?jìng)鲃?dòng)部位設(shè)置防護(hù)罩，操作人員佩戴防護(hù)眼鏡和安全帽電氣設(shè)備實(shí)行"一機(jī)一閘一漏保"，漏電保護(hù)器動(dòng)作電流≤30mA，動(dòng)作時(shí)間≤0.1s高處作業(yè)安全：壩坡作業(yè)人員系安全帶（雙鉤式），安全帶固定在牢固的安全繩上上下壩坡設(shè)置專用通道（寬度1.2m，坡度1:3），鋪設(shè)防滑條（間距300mm）遇有六級(jí)及以上大風(fēng)、暴雨、雷電等惡劣天氣，停止露天作業(yè)（二）文明施工場(chǎng)地管理：材料堆放有序，設(shè)置材料標(biāo)識(shí)牌（名稱、規(guī)格、數(shù)量、檢驗(yàn)狀態(tài)）施工道路保持暢通，路面平整，雨天不積水泥漿池設(shè)置圍擋（高度1.8m），防止泥漿外溢，沉渣及時(shí)外運(yùn)（運(yùn)至指定棄渣場(chǎng)）環(huán)境保護(hù)：施工廢水經(jīng)三級(jí)沉淀（沉淀池尺寸3m×2m×1.5m）處理后排放施工噪聲控制在晝間≤70dB，夜間≤55dB（采用低噪聲設(shè)備，夜間22:00-次日6:00停止施工）棄渣運(yùn)至指定棄渣場(chǎng)，嚴(yán)禁亂棄亂倒，棄渣場(chǎng)做好水土保持措施職業(yè)健康：為作業(yè)人員配備符合要求的個(gè)人防護(hù)用品（防塵口罩、防護(hù)手套、反光背心等）高溫季節(jié)采取防暑降溫措施（現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置飲水點(diǎn)，提供清涼飲料）定期對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行體檢，發(fā)現(xiàn)職業(yè)禁忌癥者及時(shí)調(diào)離崗位七、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程（一）驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)鉆孔工程：孔位偏差：≤50mm孔深誤差：≤±50mm孔斜偏差：≤1%孔徑：≥設(shè)計(jì)值的95%安裝工程：管材垂直度：≤0.5°接口密封性：無滲漏（注水試驗(yàn)30min壓降≤5%）濾水層填充：密實(shí)度≥90%孔口封堵：無裂縫，表面平整度≤5mm/m功能測(cè)試：透氣性：通氣量≥0.5m3/h（壓力差10kPa時(shí)）滲透系數(shù)：濾水層滲透系數(shù)≥1×10?2cm/s（二）驗(yàn)收流程分項(xiàng)工程驗(yàn)收：鉆孔施工驗(yàn)收：每完成50孔進(jìn)行一次驗(yàn)收安裝工程驗(yàn)收：每完成50孔進(jìn)行一次驗(yàn)收驗(yàn)收由施工單位組織，監(jiān)理工程師參加，驗(yàn)收合格后簽署《分項(xiàng)工程驗(yàn)收證書》竣工驗(yàn)收：施工單位完成全部工程后提交竣工驗(yàn)收申請(qǐng)報(bào)告及完整的竣工資料監(jiān)理工程師組織初步驗(yàn)收，提出整改意見建設(shè)單位組織竣工驗(yàn)收，驗(yàn)收組成員包括建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工等單位代表竣工驗(yàn)收合格后簽署《工程竣工驗(yàn)收鑒定書》資料歸檔：竣工資料包括：施工組織設(shè)計(jì)、原材料檢驗(yàn)報(bào)告、施工記錄、質(zhì)量評(píng)定資料、驗(yàn)收記錄等資料整理符合《水利工程建設(shè)項(xiàng)目檔案管理規(guī)定》要求，一式四份（建設(shè)單位、監(jiān)理單位、施工單位、檔案館各一份）八、應(yīng)急預(yù)案（一）壩體滲漏應(yīng)急處理征兆識(shí)別：壩坡出現(xiàn)濕潤(rùn)帶或滲水點(diǎn)滲流量突然增大（超過設(shè)計(jì)值的150%）滲水渾濁度增加（含砂量超過0.5kg/m3）應(yīng)急措施：立即停止該區(qū)域施工，撤離作業(yè)人員和設(shè)備在滲漏點(diǎn)上游設(shè)置反濾圍井（采用級(jí)配砂石和土工布）采用速凝水泥（初凝時(shí)間≤15min）進(jìn)行封堵，必要時(shí)采用灌漿處理加強(qiáng)壩體變形監(jiān)測(cè)（每小時(shí)觀測(cè)一次壩頂沉降和水平位移）（二）孔壁坍塌應(yīng)急處理征兆識(shí)別：鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)異響或鉆桿突然下沉泥漿返出量減少或停止返出提鉆后孔內(nèi)水位突然下降應(yīng)急措施：立即提鉆，防止鉆具埋入孔內(nèi)向孔內(nèi)回填砂卵石（粒徑5-10mm）至坍塌面以上1.5m采用跟管鉆進(jìn)工藝重新成孔，套管下至穩(wěn)定地層以下1m坍塌嚴(yán)重時(shí)，啟用備用孔位（距原孔位≥3m）