青海省黄南州扎毛水库工程大坝生产性帷幕灌浆试验及先导孔成果报告

青海省黄南州扎毛水库工程大坝生产性帷幕灌浆试验及先导孔

成果报告

扎毛水库位于青海省黄南州扎毛乡境内的黄河一级支流隆务河上，是隆务河上游的龙头水库，坝址位于麦秀河与扎毛河交汇处下游约600米处。水库挡水建筑物为混凝土面板堆石坝，设计最大坝高74.0m，坝长291.48m，坝顶宽7m，坝顶高程2834.0m，正常蓄水位2825.91m。混凝土面板堆石坝设计上游坝坡1：1.5，下游坝坡1：1.25。

扎毛水库建设的主要任务是以城乡供水和防洪为主，兼顾灌溉和发电。扎毛水库在隆务河流域综合规划中作为重要枢纽工程进行规划，具有龙头水库的调节作用，对径流、供水进行调节，使下游同仁县城、隆务寺及河流沿线减少因洪水造成的损失，使下游防洪标准由10年一遇提高到50年一遇；解决下游人、畜用水问题及耕地的灌溉；对下梯级电站具有调节作用，提高梯级电站保证率，增加发电量。

二、灌浆试验区地层岩性

灌浆试验区出露岩层为三叠系中统（t2）灰绿色、灰-深灰色中厚层中细粒长石砂岩、石英长石砂岩、粉砂岩、板岩等，产状：nw270°-276°？sw∠57°-68°。岩体裂隙较发育，部分裂隙有泥质充填，大多为层状结构，砂岩属硬质岩类，较为完整，岩体基本质量等级为ⅲ级，强风化层厚度3-5m，弱风化层厚度5-6m左右。在坝区内呈单斜岩层产出。

三、灌浆执行标准

《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》 dl/t5148-2012（参照

sl62-94）。

《水利水电工程钻孔压水试验规范》sl25-92；

《关于青海省黄南州扎毛水库工程灌浆设计说明》；

《水利水电工程钻探规程》sl291-2003 ；

《混凝土拌和用水标准》jgj63？—89 ；

我单位的施工作业指导文件。

四、灌浆试验的目的和任务

1、采用灌浆处理水库渗漏在技术上的可能性、效果上的可靠性和经济上的合理性及为达到防渗目的所具备的条件和采取的措施。

2、设计防渗帷幕标准为透水率q≤5lu，通过先导孔施工，补充地勘深度，探明帷幕底界。灌浆试验则提出合理可行性的施工工艺及相应的技术措施，寻求在施工中应采用的灌浆压力、灌浆材料、浆液稠度、压力与浆液变换等技术参数。

3、研究破碎带、大裂隙及表层集中渗漏带应采取的一些特殊处理措施及钻灌参数。

4、为取得有关灌浆孔合理布置的资料依据，以寻求用较少的灌浆孔数和灌浆材料来达到预期防渗效果。进行孔深、孔距、排距、布置方式及最大灌浆压力等参数试验。

五、施工工期：

帷幕灌浆试验于2013年5月1日开工，完工于2013年7月12

日，历时73天。

六、帷幕灌浆试验施工过程

（一）孔位布置

帷幕灌浆试验孔双排布置，分三序施工，孔距2.0m，排距1.5m，两个试验区各9孔，共计18个。孔深深入相对隔水层（透水率q

≤5lu）以下5m。每区各设1个抬动观测孔，详见大坝帷幕灌浆试验区平面布置图。

（二）施工顺序

帷幕试验灌浆分三个顺序施工，按先i序孔后ii序孔，再iii

序孔的施工顺序，逐序加密的原则进行施工。

（三）灌浆方法：

（1）试验一区：

采有自上而下分段循环式灌浆法，从上向下逐段进行钻孔，逐段安装灌浆塞进行灌浆，直至终孔，灌浆塞应阻塞在该灌浆段段顶以上0.5m处，防止漏灌。

单孔施工工艺流程：

定孔位→安放（固定）钻机→钻进第一段→洗孔（孔壁、裂隙冲洗）→压水试验（单点法压水）→灌浆→（不待凝）钻进第二段→洗孔（孔壁、裂隙冲洗）→压水试验（五点法）→灌浆→钻进第三段灌浆（直至灌浆终孔）→封孔。

孔斜控制：

钻机安装必须平正稳固，钻机立轴和钻孔的方向必须与设计孔向

一致，钻机机杆与地面保证垂直（用罗盘或水平尺），确保钻孔孔斜达到设计要求。

通过帷幕灌浆试验存在以下问题：

a、试验一区ws1-i-1、ws1-i-5、ws1-ii-8三个孔第三段使用止浆塞在灌浆段以上50cm进行压水时，水绕过止浆塞从孔口冒水，无法进行压水试验；

b、钻孔时钻机用方木垫平，在钻进过程中由于钻机压力大，振动底部不平稳，导致孔斜率偏差较大，用轻便测斜jqx-2测斜时，孔斜率达不到设计要求。

帷幕灌浆试验一区测斜结果如下表

（2）试验二区

采用孔口封闭灌浆法，在钻孔的孔口安装孔口管，自上而下分段钻孔和灌浆，各段灌浆时都在孔口管安装孔口封闭器进行灌浆，直至终孔。

孔口管镶铸：

灌浆第一段孔径采用φ91钻机，第一段灌浆段完成后全段进行孔口管镶铸。孔口管采用直径φ89mm、壁厚4.50mm的地质钢管，孔口管长度入岩2.0m。镶铸孔口管后待凝72h后进行第二段施工。单孔施工工艺流程：

定孔位→安放（固定）钻机→钻进第一段→洗孔（孔壁、裂隙冲洗）→压水试验（单点法压水）→灌浆→镶铸孔口管（待凝3天）→钻进第二段→洗孔（孔壁、裂隙冲洗）→压水试验（五点法）→

灌浆（不待凝）→钻进第三段灌浆（直至灌浆终孔）→封孔。

沿趾板面使用工字钢铺设轻轨，河床段在轻轨上直接固定钻机和钻架，岸坡段制作钻灌台车固定钻机和钻架，钻灌台车支架选定优质型钢采用螺栓连接成型，台面铺设厚5cm的木板，钻机校准整平使用水平尺和罗盘仪，在开孔和钻进过程中反复校核，以保证钻机的平整稳固。

试验二区采用以上方法施工正常，用轻便测斜jqx-2测斜时，测斜率满足设计要求。

帷幕灌浆试验测斜结果如下表

（四）洗孔及压水试验