8-3#引水洞15+448m～15+900m段有盖重固结灌浆施工技术要求

锦屏二级水电站东端3#、4#引水隧灌浆工程合同编号：JPⅡC-200710C5标3#引水隧洞引(3)15+448m～15+900m段衬后系统固结灌浆施工技术交底文件编号：JD-2013-03-11交底部门：工程技术部参加部门：工程技术部、质检部、生产协调部、作业机组施工单位：中铁十三·北京振冲联合体锦屏项目部交底时间：二○一三年三月1、施工顺序施工准备→施工平台搭设（台车就位）→灌前声波孔、抬动孔钻孔→灌前声波测试、抬动监测仪器安装→灌前声波孔灌浆→Ⅰ序灌浆孔钻孔与灌浆→Ⅱ序灌浆孔钻孔与灌浆→灌浆质量检查（压水试验、灌后声波检测等）→补灌（如需补灌）→补灌后检查。

2、钻孔2.1布孔型式及钻孔参数表2-1 引（3）15+448～15+900m段灌浆孔位布置型式表各单元灌浆孔设计孔深、断面孔数、排距、排数等设计参数详见单元孔位布置图，钻孔终孔孔径不小于φ38，孔深不小于设计孔深，或不超过设计孔深20cm，钻孔孔位偏差不超过设计孔位10cm。

引（3）15+448～15+900m为3#引水隧洞末端重点防渗区，该区域每环布置4个加深压水试验检查孔，孔深为12m（15+448～15+472单元所有灌浆孔孔深均为12m,故不再施工加深孔），其孔位布置见下图2-1。

图2-1 引水隧洞末端加深压水检查孔孔位布置图2.2钻孔施工（1）灌浆孔灌浆钻孔应先施工Ⅰ序孔再施工Ⅱ序孔，环内先施工奇数孔，再施工偶数孔，并由底部向高处依次施工（如因条件制约无法先施工底部孔，也可先施工边顶拱）。

（2）灌前声波孔灌前声波测试孔应在灌浆孔施工前完成，具体布设数量及孔位详见施工单元灌浆孔位布置图。

（3）抬动监测孔1）抬动监测孔位布置各单元抬动孔布置数量及孔位详见施工单元灌浆孔位布置图。

2）抬动监测孔施工抬动孔采用XY-2PC、液压钻及潜孔钻等进行钻孔，抬动孔孔径φ91mm，孔深比该单元灌浆孔深0.5～1m（一般取1m）。

抬动观测孔钻孔结束后，按照图2-2所示进行抬动观测装置的安装。

图2-2 抬动安装示意图3）抬动变形观测①在压水试验、灌浆前、灌浆期间、以及灌浆施工全部结束后，均应根据现场实际情况，在监理人的要求下监测被灌岩体的抬动情况。

抬动观测装置在灌浆施工前安装完成。

②设有抬动变形观测的部位，其观测孔临近的灌浆孔段进行裂隙冲洗、压水试验及灌浆过程中均进行抬动观测。

③抬动变形采用千分表观测，每隔10min记录一次千分表读数；抬动变形观测使用的千分表，应经常检查，确保其灵敏性和准确性。

④在裂隙冲洗、压水试验及灌浆等作业过程中，当变形值接近变形允许值（200μm）或变形值上升速度较快时，应及时报告各工序操作人员采取降低压力措施，防止岩体或衬砌混凝土发生抬动破坏。

如施工中发现抬动变形值超过了规定的允许值，应降低压力、注入率直至停止施工，并按监理工程师指示采取处理措施。

⑤在灌浆过程中安排专人实时严密监视抬动装置千分表的变化情况。

设计技术要求规定，在抬动值＜100μm 时，灌浆压力的升降过程按正常升压程序执行；在100μm≤抬动值＜200μm时，灌浆升压过程严格控制注入率小于10L/min，如果抬动值不再上升，逐级升压，否则停止升压；在抬动值≥200μm 时，停止灌浆，待凝24h后扫孔复灌。

⑥应严格防止其他物体碰撞抬动变形装置，保证其在正常工作状态下进行观测，确保测试精度。

⑦若灌浆区域岩体完整性较差，岩溶构造发育，在实际灌浆过程中，当抬动值大于100μm时，视情况直接停止灌浆，待凝24h后再扫孔复灌。

⑧灌浆工作结束后，抬动观测孔应按3.8灌浆封孔要求进行封孔施工。

2.3钻孔特殊情况处理（1）钻孔遇溶腔处理措施钻孔过程中若遇卡钻、掉钻，无法进行钻进，可能是钻遇溶腔，应立即停钻，做好记录并上报监理工程师，研究处理方法。

建议处理方法：根据卡钻、掉钻及溶腔深度等特征可先采用孔内电视或注水试验（检查其漏水情况）等方法检查溶腔大小，若为较大溶腔可作为一个灌浆段直接采用水泥砂浆灌注，灌注至结束标准后待凝，再扫孔灌注纯水泥浆至结束标准，之后再进行下一孔段钻进。

（2）钻遇软弱夹层带、夹泥带处理措施钻孔过程中若遇返水呈红、黄等颜色且进尺较快时，可能是钻遇软弱夹层带、夹泥带，钻过该夹层后应立即停钻，及时上报监理工程师研究具体的处理措施。

（3）钻遇漏水孔段的处理措施钻孔过程中遇破碎带不能成孔或遇岩溶区及影响带，导致钻进介质漏水而不能继续钻进的特殊孔段，可采用自浅而深的方法钻孔灌浆。

（4）钻孔过程中遇较大渗涌水，需立即停止钻进。

若涌水较小，应先扩孔进行孔口管镶铸，后再固结灌浆；若涌水较大，应先在钻孔附近施工合适的引排孔进行堵水灌浆，后再进行正常的固结灌浆施工。

（5）压水试验孔和四周的加密灌浆孔在12m范围内钻孔过程中，如果揭露洞穴或出现掉钻、坍孔等异常情况时，应将该孔加深至20m，同理该孔四周再分别布置一个孔深为20m的加强灌浆孔进行加强灌浆。

2.4钻孔质量控制（1）孔位放样：为保证钻孔孔位符合设计要求，在开钻前应对孔位、桩号等进行测量放样，并请监理人验收合格后方可开孔钻进。

（2）钻机固定：钻机与钻孔平台采用扣件稳固连接，使钻机、钻孔平台、施工排架紧密连接保证钻机稳定，在钻进过程中应经常检查钻机与钻孔平台连接的扣件，发现松动立即进行拧紧处理。

（3）钻孔孔位：开孔前先用钢卷尺测定孔位的具体位置，钻孔孔位偏差不超过设计孔位10cm。

（4）钻孔角度及孔斜控制：钻机就位时采用地质罗盘或自制三角尺量测钻机开孔前的方位角及倾角，确定开孔角度合格后方可钻进。

钻孔时孔斜控制措施具如下：①钻机立轴方向要正确，机座要稳固，如果需要钻机往返移动时，应采取能正确对准原孔位和孔向的可靠措施。

②钻进时，使用长的钻具进行钻孔，必要时还可使用钻铤。

③在岩石比较完整，孔内很少掉块的情况下，可在每一根或每两根钻杆间加用“导向箍”变孔径时，采用导向设施。

④钻进过程中根据钻进情况调整钻孔压力,适当给水。

钻孔过程中需严格控制孔位（如因障碍物阻挡，必须移动孔位时，需得到监理工程师同意）、孔深、孔向、孔斜等钻孔参数，在开孔后每钻进一段后(常为1.5m)采用地质罗盘复测钻孔角度，如出现偏差应立即采取措施及时纠偏，并详细记录返水大小（颜色）、返渣、掉钻、卡钻、渗涌水等钻进情况。

2.5孔口管镶铸为防止底板孔在钻孔和灌浆过程中有污水进入孔内，根据施工需要可在底板开孔后先进行孔口管镶铸。

采用XY-2PC地质钻机造孔，开孔孔径φ56～76mm，成孔后镶铸L=0.5～1m，φ50～56的孔口管（外露0.1m），镶铸时采用0.5:1的水泥浆或0.38～0.42:1:1的水泥砂浆。

2.6钻孔冲洗与压水试验（1）钻孔冲洗钻孔结束后采用压力水结合压水试验进行裂隙冲洗。

孔壁冲洗可采用自孔底通入大流量水由孔口将岩粉带出，至孔口回水变清即可。

裂隙冲洗，当钻孔互不串通时，选用脉动冲洗法。

当裂隙互相串通时，可选用群孔风水联合冲洗法。

钻孔冲洗压力为灌浆压力的80%，并不大于1Mpa；冲洗时间应至回水清净结束或总时间不大于20min。

对回水达不到清净要求的孔段，应继续进行冲洗，孔内残留物不得超过20cm。

灌浆孔段冲洗完后应及时进行灌浆作业，因故中断时间间隔超过24h者，应在灌浆前重新进行裂隙冲洗。

当临近孔有正在灌浆或临近孔灌浆结束时间不足24h时，不得进行裂隙冲洗。

（2）压水灌浆前压水试验应在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行，施工洞段所有灌浆孔段均进行单点法压水试验，压水压力为1.0MPa，在稳定压力下每隔5min测读一次压入流量，连续四次读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%，或最大值与最小值之差小于1L/min时，即可结束压水。

各孔段压水流量取最终值作为计算值，其成果以透水率表示。

引(3)15+448～15+472、引(3)15+560～15+650段基本灌浆孔2～6m(或加深孔2～12m) 段压水试验透水率大于5Lu，应及时报告监理人，待监理人组织四方现场重新压水，现场确认后将该孔加深至20m,同时该孔周围再增加4个孔深为20m的加密孔。

引(3)15+472～15+560、引(3)15+650～15+900段基本灌浆孔2～6m(或加深孔2～12m)段压水试验透水率大于10Lu，应及时报告监理人，应及时报告监理人，待监理人组织四方现场重新压水，现场确认后将该孔加深至20m,同时该孔周围再增加4个孔深为20m的加密孔。

加密孔施工方式见图2-3。

在岩溶泥质充填物和遇水后性能易恶化的岩层中进行灌浆时，可不进行裂隙冲洗和简易压水，也宜少做或不做压水试验，甚至不可灌注稀浆。

3、灌浆3.1灌浆段长及压力引（3）15+448～15+900m段灌浆段长划分及灌浆压力详见下表3-1。

表3-1 灌浆段长划分及灌浆压力参数表说明：具体各单元灌浆类型、孔深、灌浆分段及压力等灌浆设计参数详见附表。

3.2灌浆方法与方式灌浆采用循环式灌浆法。

灌浆孔采用环间分序，环内加密原则进行施工，即先施工Ⅰ序孔再施工Ⅱ序孔，各序孔间隔时间不宜少于72h，可根据现场试验缩短间隔时间。

该段所有灌浆孔均采用自上而下，分段钻孔和灌浆。

3.3灌浆水灰比灌浆主要采用水灰比为2:1、1:1、0.8:1、0.5:1四个比级，Ⅱ序孔开灌水灰比可根据现场情况适当加大至3:1。

砂浆配比主要采用以下几个比级：（水灰砂）0.38:1:1、0.42:1:1，瓜米石砂浆配比在上述砂浆比级的基础上，掺加一定量的瓜米石，瓜米石与水泥的质量比为1:1。

3.4浆液变换原则①当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，和注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比；②当某级浆液注入量已达300L以上或灌浆时间已大于30min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级水灰比；③当注入率达到30L/min时，灌浆压力和注入率均无改变或改变不明显时，可根据具体情况越级变浓，直至灌注水泥砂浆与水泥瓜米石砂浆。

④灌浆过程中，由于改变浆液水灰比而使灌浆压力突增或吸浆量突减，应立即查明原因，并采取相应的处理措施。

⑤当出现以下情况时，在综合分析的基础上，可考虑采用水泥砂浆进行灌注。

1）钻孔过程中发现掉钻现象，或孔口局部不返水或局部进尺较快；2）某一孔段压水试验表明透水率大于100Lu，或者孔口压力表读数比较低（约0.5MPa以下），流量达到灌浆泵的满排量；3)采用孔内电视观察，若表明溶蚀发育，溶蚀宽度大于10cm；4）其他监理人认为应先灌注水泥砂浆的孔段。

⑥当采用上述水泥砂浆灌注效果仍不显著时（即灌浆段长每米耗灰量仍超过400kg/m），可采用掺瓜米石水泥砂浆进行灌注，直到达到结束标准。

⑦采用水泥砂浆或掺瓜米石水泥砂浆灌注结束后，应再采用纯水泥浆复灌至结束标准。

3.5结束终孔（结束）标准在设计规定的灌浆压力下，该段吸浆量不大于1L/min,继续灌注30min方可结束灌浆，高压固结灌浆段（灌浆压力大于等于3MPa）可适当缩短灌浆持续时间，但不应小于20min。