武都水库左右岸基础处理工程帷幕灌浆异常孔段现场处理实施细则(终改

四川省武都水利水电集团公司四川省水利水电勘测设计研究院武都水库设 代处中国水电参谋集团贵阳勘测设计研究院武都 水库根底处理监理部 中国水电根底局&中国水电九局联营体武都水 库工程部二OO年六月十五日向地平 核定：徐波 审查：石子明 覃克非陈艺平 覃克非 赵明华 杨向前 校核：沈振平 刘邦建 丁跃军 刘启国 编写：丁跃军 刘启国 张家俊 王奋生目录第一章 编制目的和依据 5编制说明与目的 5编制依据 5第二章 钻孔异常现象与地质初步判定 7返水呈黄色 7不返水或返水小且不掉钻 7掉钻 8塌孔 8涌水 8第三章 灌浆方法与步骤 83.1 返水呈黄色 8不返水或返水小且不掉钻 12掉钻 15塌孔 18涌水 18第四章 灌浆施工过程质量控制 194.1 质量要求 194.2 质量控制手段或方法 21第五章 附那么 221.1 编制说明与目的武都水库地质条件极为复杂，岩溶极为发育，在灌 浆施工过程中经常遇到掉钻、钻进中进尺加快、塌孔、 漏水、涌水、耗浆量大、屡次复灌无法到达结束标准等 异常现象。为了能在保证施工质量的前提下，加快施工进度， 在武都水库建设管理局建管部的组织和各参建单位的 大力支持下，经过屡次专题讨论、研究，提出了多种处 理措施。为了便于现场技术、施工和监理等人员针对上述现 象采取相应的方法和措施进行科学灌浆，经参建各方屡 次讨论并制定本实施细那么。本实施细那么适用于武都水库帷幕灌浆目前已经出 现的异常孔段处理，不尽之处另行研究决定。1.2编制依据编制依据主要有：(1) ? 水 工 建 筑 物 水 泥 灌 浆 施 工 技 术 标准？(SL6294)；(2) ?水工建筑物水泥灌浆施工技术标准 ?(DL/T(3) ?武都水库工程大坝帷幕灌浆施工技术要求 ?川 设武(基 2021)01 号；(4) ?武都水库右岸 F5 断层帷幕灌浆施工技术要求? 川设武(基2021)02 号；(5) ?武都水库工程底层帷幕灌浆深层岩溶处理施工 与技术方案研究会会议纪要?；(5) 相关合同文件；(6) 参建单位类似工程施工经验。第二章 钻孔异常现象与地质初步判定帷幕灌浆钻孔时，因为地质条件复杂，钻孔时显示 出不同的现象，现场人员应在帷幕灌浆钻孔记录表中详 实记录。目前本工程可溶岩帷幕灌浆钻孔中反映为以下 几种异常现象：2.1 返水呈黄色现象：钻孔返水呈黄色且钻进进尺短暂变快后恢复 正常时，可以初步判定此段钻孔遇到溶蚀裂隙且夹有黄 泥或黄色泥沙即充填型溶蚀裂隙；假设钻进进尺依 然较快且进尺长大于，可初步判定该段为充填型溶 穴腔、洞。要求：对钻孔遇到充填型裂隙的情况，继续钻进至 设计段长或小于设计段长，进行裂隙冲洗、灌浆；对充 填型溶穴腔、洞，应继续钻进至溶穴腔、洞的 底板，探明其高度。2.2 不返水或返水小且不掉钻现象：假设钻孔时不返水或返水小且钻孔进尺 没有明显变化，可初步判定为溶蚀裂隙型；要求：需在钻孔周围或相邻的洞室内检查有无漏水 点。根据实际情况确定钻灌段长，并进行裂隙冲洗、灌 浆；灌浆时漏水点冒浓浆立即封堵。2.3 掉钻现象：钻孔过程中钻机无负荷，初步判断为溶洞 腔。要求：立即探明掉钻高度采用提引器和加钻杆的 方式，直至脱空底部，然后继续加杆钻进，探明底部 是否存在充填物。假设有充填物，探明其厚度和充填物 性状，采取处理措施。2.4 塌孔现象：钻进过程中，孔壁坍塌，缩径。具体表现为 提钻后钻具不能到底、过程中卡钻。要求：假设出现塌孔现象，应立即停止钻进，根据 返水颜色和岩心判断塌孔原因，并缩短段长 （按实际情 况定）。2.5 涌水现象：灌浆段钻孔结束后，孔内有水涌出。要求：测定涌水量和涌水压力，并记录。第三章 灌浆方法与步骤3.1 返水呈黄色按 5:1 纯水泥浆液开灌，按实际最大压力进行，根 据设计技术要求进行浆液变换。最浓浆液大于 30L/min 或者注入量干耗量超过 400kg/m,采用水泥粉煤灰混合浆液（粉煤灰掺量按水泥 量的 30%控制）灌注，降压限流。具体为：1在最大压力下降低 20%，灌注 1 小时。假设 压力无明显升高或注入率无明显降低，再降低当前压力 的 20%，灌注 1 小时后，假设压力无明显升高或注入率 无明显降低，即待凝8ho在上述过程中，假设压力有 升高或注入率有降低的趋势，继续灌注，直至结束， 不得待凝。2待凝后复灌，采用 5:1 水泥浆开灌，如果压 力和注入率与待凝前相近，即改用待凝待凝前水灰比灌 注。如果压力和注入率比待凝前升高和降低，那么采用 水泥浆灌注，但要分级升压）。假设此时压力小于 1Mpa ，那么采用水泥浆掺砂灌注，直至灌浆压力到达 1.0 Mpa 后待凝，待凝时间 8ho在灌浆过程中，假设出现相邻孔段冒水、冒黄泥等 情况，应一直灌注，直到被串孔返浓浆。在有条件的情 况下，尽量同时灌注；否那么应将被串孔堵塞，按照上 述要求进行灌注。灌浆材料：水泥浆、水泥粉煤灰混合浆液（粉煤灰 掺量按水泥量的 30%控制）、水泥浆掺砂摻砂量可按 水泥量的 15%、30%、50%、70%、100%等。流程图见图 1压力1MPa压力三1MPa待凝8h分级升压，暂按o.5Mpa分级升压，暂按0. Mp返水呈黄色灌浆流程图灌前准备 /-f 5:1纯水泥浆液开灌，"'、否实际最大压力，设计技术要求进行最浓浆液大于30L/min或者f浆液变换,是否正常结束注入量干耗量超过400kg/m采用水泥粉煤"灰浆液，在最大压力下降是"-20%，灌注1小时，是否压力升- 高或 注入率 M小-""在当前压力下降矗是20%，灌注1小时，是否压力升 高或注入率减 小待凝8小时采用5:1 纯水 f泥浆复灌，是否压力升高或*注入率减小”"如果压力和注入 、率与待凝前相近改用待凝前水灰比灌注，是否压力升高或注入率减小灌注砂浆至压力达到1MPa> 灌浆结束 图1返水呈黄色灌浆流程图3.2 不返水或返水小且不掉钻如果不返浆，采用水泥浆掺砂灌注，直至回浆且压 力三IMpa,待凝8h。如果有返浆且压力三1Mpa,确保一定流量的回浆 量，利于孔内充分循环。按 5:1 纯水泥浆开灌防止多 条细小裂隙造成不返水现象，根据设计技术要求进行 浆液变换至最浓浆液。最浓浆液大于 30L/min 或者注入 量干耗量超过400kg/m，采用水泥粉煤灰混合浆液（粉 煤灰掺量按水泥量的 30%控制）灌注，首次灌注 10t 干 灰量后，待凝 8h。待凝后复灌，采用 5:1 浆液，如果压力和注入率与 待凝前相近，即改用待凝前水灰比灌注。如果有回浆， 在保证有回浆的情况下灌注干灰量 10t 后，掺加水玻璃 灌注（方法 1：灌注混合浆液。水玻璃掺加水玻璃的掺加 量按照试验确定；方法2：采用水玻璃和水泥浆液分开 灌注。为了现场便于操作，根据现场搅拌槽容积定为： 先灌注 200L 水玻璃，然后紧接着灌注水泥浆液 400L）， 待凝 8 小时。在灌浆过程中，有压力升高趋势的情况下，必须采用分级升压的方式。灌浆材料：纯水泥浆液、水泥粉煤灰混合浆液 （粉 煤灰掺量按水泥量的 30%控制）、水泥浆掺砂摻砂量 可按水泥量的 15%、30%、50%、70%、100%，水泥浆掺 水玻璃等。流程图见图2不返水（含返水小）且不掉钻灌浆流程图灌前准备采用5:1浆液开灌，按设计技术要求进行浆液变换至最浓浆液是否有回浆且压力2 IMp.a-""确保一定流量的回浆量灌 注,最浓浆液大于30Lmin或者 T注入量干耗量超过400kg/m采用水泥浆加砂灌注至有回浆且压力21Mpa采用水泥粉煤灰混合浆液灌注，曰否正常结F干灰量达101后 荐加水玻我璃灌注待凝8h - 采用5：1浆T液复灌，是否压力升高或注干入率减 4、,.“”"量分级升压，暂按Mpa分级升压，暂如果压力和注入达 率与待凝前相近巴七否改用待凝前水灰比灌注，是否压力升高或注入率减小按0.5T Mpa灌浆结束*图2 不返水含返水4且不掉钻灌浆流程图3.3 掉钻掉钻 m 以下，直接采用水泥浆掺砂可采用孔口 加砂，摻砂量可按水泥量的 50%、70%、100%。1有回浆后，采用水泥粉煤灰混合浆液（粉煤灰 掺量按水泥量的 30%控制）灌注，要尽量保证有回浆， 干灰量达 10t 后掺加水玻璃灌注方法 1：灌注混合浆 液。水玻璃的掺加量按照试验确定；方法2：采用水玻 璃和水泥浆液分开灌注。为了现场便于操作，根据现场 搅拌槽容积定为：先灌注 200L 水玻璃，然后紧接着灌 注水泥浆液400L），待凝8小时。2待凝后复灌，采用 5:1 纯水泥浆液，如果压 力和注入率与待凝前相近，即改用待凝前水灰比灌注。 如果有回浆，在保证有回浆的情况下干灰量 10t 后掺加 水玻璃灌注（方法 1：灌注混合浆液。水玻璃的掺加量按 照试验确定；方法 2：采用水玻璃和水泥浆液分开灌注。 为了现场便于操作，根据现场搅拌槽容积定为：先灌注 200L水玻璃，然后紧接着灌注水泥浆液400L），待凝8 小时。掉钻以上，根据实际情况先采用水泥浆掺砂，干灰 量达 10t 后，无回浆的情况下，根据钻孔深度、掉钻高 度和施工作业条件，扩大孔径，回填高流态混凝土等。 回填饱和后，按照设计技术要求灌注纯水泥浆，有回浆 后，采用水泥粉煤灰混合浆液（粉煤灰掺量按水泥量的 30%控制）灌注。施工过程中，参数和待凝时间按照上 条执行。流程图见图3掉钻灌浆流程图灌前准备0.5m 以下”采用水泥浆掺砂，是否有回浆否1干灰量达10诟r扩孔，回填高 流态混凝土等1回填饱和后 r采用水泥浆掺砂，直至有回浆且 压力21Mpa采用水泥浆掺砂，直至有回浆且压力21Mpa水泥粉煤灰混合是> 浆液灌注，是否压力升高 或注入率减小-否1在保证有回浆的情况下干灰量10t后T掺加水玻璃灌注在保证有1r回浆的情况下干灰o 上 n-k量10t后 待凝8小时采用5:1 纯水 f-r泥浆复灌，是否压力升高或-注 入率减 小-才如果压力和注入 否丄一率与待凝前相近 改 用待凝前水灰比灌注，是否压力升高或注 -. .入率减小灌浆结束图 3 掉钻灌浆流程图3.4 塌孔砂层：根据塌孔情况和砂层厚度确定段长，控制2m 左右，采用清水冲洗，直到返水清洁，采用纯水泥 浆灌注。假设可灌性差，即采用湿磨水泥或化学浆液灌 浆。具体处理措施专题研究决定。软弱地层、破碎岩层：根据实际情况缩短段长灌注。 施工措施根据孔内的情况按照第、条进行处理。具体处 理措施专题研究决定。3.5 涌水在有涌水的孔段，灌浆前需测记涌水压力和流量， 通过采取缩短段长、加大灌浆压力、纯压式灌注、 PVC 管代替射浆尾管下入孔段灌注，掺加速凝剂、延长持续 灌浆时间和待凝时间等控制措施来确保此类灌浆孔的 施工质量效果。灌浆过程中，每隔1015min测定一次浆液浓度。当发现回浆变浓时，应加强浆液浓度检测的频率，并形 成记录。回浆变浓时，灌浆应换用相同水灰比的新浆进 行灌注，假设效果不明显，延续灌注30min，即可停止 灌浆。提高灌浆压力设计压力 +涌水压力；提高结束标准，必须进行屏浆4小时以上，以遏止涌水；必要时采用闭浆作为屏浆的补充手段，闭浆待凝2448小时。第四章灌浆施工过程质量控制4.1质量要求孔位偏差WIOcm；帷幕灌浆孔口段孔径91mm；终孔孔径三56mm ；帷幕灌浆压水检查孔及先导孔三 76mm；抬动观测孔91mm。孔斜帷幕灌浆钻孔孔斜按下表控制帷幕灌浆孔孔底允许偏差（单位：m）孔深2030405060允许偏差单排孔1.40二或三排孔1.80实际灌浆孔段段长与设计灌浆段长相差不得大于20cm（遇异常情况缩短段长时除外），终孔标准按设计技 术要求执行；终孔孔深不得小于设计孔深。钻孔冲洗：回水清洁，孔内沉淀小于20cm浆液变换.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间，不得改变 水灰比；.2当某一级水灰比浆液注入量达300L以上，或灌 注时间已达lh，而灌浆压力和注入率均无显著改变时， 应改浓一级水灰比浆液；当注入率大于30L/min时，可 根据情况越级变浓。灌浆压力：灌浆压力应尽快到达设计压力，但对于 注入率较大第三章所述情况除外或易于抬动的部位 应分级升压。灌浆结束标准：按设计技术要求执行，当注入率 不大于1L/min时，继续灌注90min后结束灌浆。1.8底层帷幕灌浆孔终孔标准：1终孔段灌前压水试验的透水率qW3Lu；2终孔段水泥干耗灰量W50kg/m；3终孔上一段的灌前透水率W5 Lu,干耗灰量W200kg/m4. 灌浆施工实行许可制度。钻孔布置完毕、质检 人员校核孔位后，填报许可证，通知现场监理复核及时 开孔，孔位误差小于 10cm；开钻前，质检人员要检查钻机是否周正、稳固，确 保孔斜满足设计技术要求，钻孔过程中应每 10m 测斜 一次。接触段灌浆栓塞必须置于混凝土内，灌前栓塞安装 和灌后孔口管安装过程必须在质检人员和监理人员的 旁站下进行，并作专门记录。钻孔过程中施工方应实时详细记录钻杆长度，以便 于控制孔深和段长。段长控制在5m,误差小于20cm异 常情况除外。现场质检人员应负责检查孔深和钻杆长 度，并签字确认。监理人员根据情况随机进行抽检，终 孔必须通知监理人员进行检查。结束钻孔后立即进行钻孔冲洗，直到返水清洁，并 作记录。4.2.6 裂隙冲洗和简易压水可合并进行，尾管距孔 底不得大于，但异常情况下可不下入尾管，例如涌水孔 段。4.2.7 定期半个月系统校核压力、流量传感器， 压水过程中进一步检查压力、流量传感器与压力表，读 取的数据要一致；同时检查灌浆设备的工况，对于不能 满足施工要求的，要及时维修，否那么不予施工。4.2.8 在灌浆过程中，如出现压力表和记录仪数据 不一致或实际灌浆情况与资料不一致等情况，中断自动 记录，采用手工记录。该段结束后，应及时查找原因予 以解决。4.2.9 正常孔段灌浆要尽快升至设计压力，异常孔 段按照第 3 章相应要求执行。4.2.10 严格执行准灌证制度和工序质量三检制，准 灌证必须每完成一道工序后如实填写，经质检人员签字 确认后交现场监理人员复核签认前方可进行施工作业。第五章 附那么5.1 本实施细那么自 2010 年 7 月 10 日起试行。 在执行过程中，不尽之处及时研究、补充完善。 本实施细那么解释权和知识产权归编写小组。