固结灌浆试验报告

宁夏中宁县长山头水库除险加固工程固结灌浆试验报告

宁夏红宝实业有限公司

2010年4月

批准：

审查：

校核：

编写：

协作单位：西北水利水电工程有限责任公司

1 概况 (4)

工程概况 (4)

工程地质概况 (4)

坝址区地形地貌及物理地质现象 (4)

水文地质 (4)

受灌体地质条件 (4)

2灌浆试验区布置 (5)

试验地段选择 (5)

孔位布置 (5)

3 施工进度及完成工程量 (6)

施工进度 (6)

完成工程量 (6)

4 施工组织 (7)

劳动力组织 (7)

设备投入 (7)

现场布置 (8)

施工用风 (8)

施工用水 (8)

施工用电 (8)

制浆站 (8)

施工道路 (9)

施工通讯 (9)

施工总平面布置图 (9)

施工质量、职业健康安全、环境保护管理 (11)

施工质量管理 (11)

职业健康安全管理 (12)

环境保护管理 (14)

5 灌浆试验施工方法 (17)

施工依据 (17)

施工流程 (17)

抬动观测孔施工 (18)

固结灌浆孔施工 (20)

造孔 (20)

洗孔 (20)

简易压水 (20)

灌浆 (21)

封孔 (23)

试验检查孔 (23)

6 灌浆试验成果分析 (24)

各序孔压水试验成果分析 (24)

各序孔单位注入量分析 (24)

抬动观测分析 (24)

钻孔取芯分析 (25)

7 结论 (26)

8 附件 (27)

1 概况

工程概况

长山头水库位于黄河一级支流清水河下游、中宁县城南20km处的长山头狭谷入口出处，坝址以上流域面积14171km2，多年平均径流量亿m3，多年平均输沙量3390万t。1959年3月开工建设，1960年8月建成，工程的主要任务是防洪、拦沙、淤泥综合利用，由主坝、副坝、输水涵洞组成。

主坝先后经4次加高，现溢流坝顶高程1268m，坝高30m。根据设计文件，对主坝进行固结灌浆加固。在固结灌浆开始前，先施工固结灌浆试验，以论证和推荐合理的施工参数。

工程地质概况

1.2.1坝址区地形地貌及物理地质现象

坝址区属长山头及烟洞山西侧的低中山丘陵地貌，清水河切穿山体北流，狭窄，两岸地形较陡，地下水有腐蚀性。

1.2.2水文地质

长山头水库地处西北内陆干旱区，受大陆西风气流控制，呈现大陆性气候特征，春季短且干旱多风，沙尘多，冬季干燥，严寒而漫长，降水量少，区域气温较大，无霜期短，降水量少，蒸发量大。

1.2.3受灌体地质条件

固结灌浆受灌体为主坝坝体。

主坝由溢流坝段和非溢流坝段组成，为浆砌与干砌石混合砌筑的砌石重力坝。坝顶高程，坝顶总长，其中溢流坝段长，顶面高程,上游坝坡1:，下游坝坡1:，上、下游坝坡各有厚的1:2:9水泥白灰浆砌块石，内包干砌块石，其中上、下游坝坡的第二层为1：3石灰砂浆砌块石厚，坝基基础部分（除输水洞底部分外）均为1：2：9水泥白灰砂浆砌大块石，厚。

2灌浆试验区布置

试验地段选择

根据设计图纸结合现场条件，在溢流坝顶部选择固结灌浆试验地段，桩号0+070~0+074m，孔口高程~。

孔位布置

试验区钻孔布置型式：采用二个施工次序，等腰三角型布置型式。如下图所示。

——I序孔

——II序孔

——抬动观测孔

——检查孔

图例：

图2-1 固结灌浆试验孔位布置图

3 施工进度及完成工程量

施工进度

试验孔钻孔灌浆于2010年4月10日开钻，先施工抬动观测孔，再施工灌浆孔。灌浆孔施工于2010年4月16日完成。布置检查孔1个，于2010年4月19日～2010年4月20日完成。灌浆试验共历时11日历天。

完成工程量

主要完成工程量见表3-1。

表3—1 灌浆试验主要完成工程量表

4 施工组织

劳动力组织

根据本次固结灌浆试验的特点和工期要求，派遣对灌浆施工作业经验丰富的工程技术管理人员和技术精炼的操作工人，连续24小时分班作业，劳动力配置见表4-1。

表4-1 劳动力配置表

根据工期要求和地层特性配置设备，机械设备资源配置见表4-2。

表4-2 机械设备资源配置表

4灌浆泵BW200/40台4

5制浆机800L台1

6储浆搅拌机400L台3

7灌浆自动记录仪GMS2004一拖八套1

8施工车辆辆1

4.3.1施工用风

采用23m3/min空压机集中供风。

4.3.2施工用水

采用潜水泵抽取水质合格的河水。

4.3.3施工用电

从附近变压器低压侧接引，分别在各辅助系统设置简易配电柜，并根据安全用电要求，各配电柜都安装漏电保护器，并做到一机一闸一保护。

4.3.4制浆站

在右岸非溢流坝段上游空余场地设制浆站，安装1台800L制浆机，制备水灰比为：1的纯水泥浆液，输送到各灌浆作业面。在使用前测定供浆密度，根据需求掺加适量水调制使用。制浆站如图4-1所示。

图4-1 集中制浆站布置示意图

根据现场情况，水泥库搭建采用钢管或木材搭建，在地面铺设20cm木板或架空地面30cm以上，防止水泥受潮结块变质，同时配备防雨布遮盖，确保工程施工时不受影响。

4.3.5施工道路

利用现有的施工道路。

4.3.6施工通讯

利用手机和外界保持通讯。

4.3.7施工总平面布置图

见图4-2。

变压器

临时库房

制浆站

空压机

试验区

施工质量、职业健康安全、环境保护管理

4.4.1施工质量管理

严格执行GB/T19001-2000 idt ISO9001：2000《质量管理体系要求》，重视“过程控制”和“质量记录”，建立有效运作的质量保证体系（见图4-3），做到试验产品的合格率达到100%，

图4-3 质量保证体系框图

（1）全面动员，确保施工质量

①组织有能力、有经验的施工技术人员学习掌握设计技术文件及有关规程规范，编制施工组织措施，确保技术先进、工艺简单、经济合理。

②强化管理，规范制度：强化内部管理，制定全方位的项目管理办法，优化项目部运作机制，以现代企业模式进行施工管理。

③及时、果断作出决策：施工负责人常驻现场，对有关问题及时、果断作出决策，确保施工顺利进行，为保质、保量完成任务提供可靠的保证。

（2）过程控制

①对所购材料和施工设备进行到货检验；

②对天然建材进行物理力学试验，以检验其性能是否满足设计要求，严防不合格材料

进入施工场地；

③按照施工工艺要求对每一工序质量进行控制，严防不合格工序进入下一工序，每一工序找出质量控制要点进行重点控制，施工过程执行“三检制”。

④对所有原始记录、中间成果资料及最终成果资料进行质量控制，以完备的质量“三检制”和成果资料逐级审签制度保证工程资料的质量。

（3）原材料质量控制

所有材料均有出厂合格证和材质检验单，使用前进行严格的检验，并要有全面、详实的材质检验报告。

（4）预防和处理质量事故

由于客观原因造成质量缺陷时，及时上报并作详细记录，征得有关各方同意后，严格按照批准的补救措施进行处理，确保工程不留质量隐患。

4.4.2职业健康安全管理

严格执行GB/T28001-2001《职业健康安全管理体系规范》，按照“安全第一，预防为主”的安全管理方针，建立安全管理体系，见图4-4。

图4-4 安全管理体系框图

（1）制定安全生产责任制

以现代施工企业管理科学化、程序化、制度化为标准，严格按照“管生产必须管安全”的管理原则，逐级签定安全生产责任书，做到“层层有专责，事事有人管”。确保责、权到人，实现管生产和管安全双线并轨的一体化管理。

（2）交通安全管理规定

制定交通安全管理规定。包括当班专人专车制、车况检查维护制、驾驶员考核制及载人值班车管理规定等。

（3）施工用电安全管理办法

工区施工用电线路管理采取一级管理两级维护的管理模式。

a、电工必须按停、送电作业程序进行施工操作，严格执行电工作业“三票”制度，实行挂牌和人员监护制。

b、制定停、供电的程序及应急措施。

（4）劳务安全管理规定

所有临工人员进场时必须经审查符合要求，并具有强烈的安全施工意识，签定合同时必须有安全条款，必须“小三证”齐全，并且买人身保险，经三级入场安全教育后持证上岗。

（5）劳保用品管理办法

员工劳保用品按国家有关规定并结合施工实际需求情况进行发放。

（6）机械设备管理办法

对施工设备的安全运行、维护保养及修理报废做出详细的规定。

（7）检查评比考核制度

根据天气、季节及施工需要，定期地组织安全大检查、设备安全大检查和不定期地组织其它专项安全检查，检查的结果以安全检查整改纪要下发。各施工作业队按隐患“三定”（定时限、定措施、定人员）整改原则进行整改。月末，按各队隐患条数对各单位进行评比考核。安全监察部和专职安全员做好日常巡查工作并认真填写安全员日巡查记录。安全员严格按照“三工制”（班前、班中、班后检查）对作业面进行检查。

（8）安全教育与培训制度

主要包括施工人员三级入场教育、特殊工种业务再培训及考核、各级安全管理人员培训等。对考试合格的员工发上岗证，统一持证上岗。

（9）安全生产考核办法及实施细则

为规范管理，控制人的不安全行为，提高全员的安全意识和素质，按“奖先惩后”的原则，制定与安全管理办法相配套的安全生产考核办法及奖惩实施细则，对各作业组、个

人进行考核、奖罚。

（10）危险源识别及预防监控措施

根据本工程生产活动情况，制定危险源清单，见表4-1。

表4-1 危险源识别清单

①应在施工区域范围划定明确的施工安全界线，四周设立护栏，禁止外人进入施工现场。

②作业时应在危险区内设立明显的安全警示标志。

③作业人员进入施工现场必须佩带安全帽、绝缘手套等劳动防护用具。

④现场应设专职安全检查员随时检查，发现安全隐隐及时排除。

⑤针对重大危险源建立本工程应急救援预案，成立应急救援小组，配备救援器材及设备，对事故前兆做好预控，发生事故后的全力开展救援及事故处理工作。

4.4.3环境保护管理

严格执行GB/T24001-2004 idt ISO14001：2004《环境管理体系要求及使用指南》，建立环境保护管理体系，见图4-5。

图4-5 环境保护管理体系框图

（1）工程环境保护规划

根据本工程施工的特点和要求，在工程开工时，将对工程施工过程中，可能会对环境保护、水土保持、人群健康造成污染和影响的工程项目、污染源、工序、工艺进行预测评估，并做出治理措施和工程环保总体规划。

（2）环境保护管理办法

主要包括各级管理部门和管理人员的环保职责；监督检查实施细则；考核、奖罚标准以及环保监察员的工作程序。

（3）检查、报告制度

定期进行环保大检查和日常巡查，并做好记录和跟踪验证工作，对工程施工过程中存在的重大环保治理问题，以书面的形式向上级主管部门汇报。

（4）文明施工，工完场地清

严格按照项目CI形象设计，规范操作，文明施工。工作面材料摆放整齐，管线路规范、分明，场面完工及时清理，把“工完场地清”作为企业文明施工验收的强制性标准。

（5）制定环境因素控制清单及预防监控措施

根据本工程生产活动情况，制定环境因素清单，见表4-2。

表4-2 环境因素识别清单

序号活动或设施名称环境因素排放去向备注

1 机油、润滑油遗撒、油油污染污染水体、土体

①严禁随地大小便；在临时仓库、临时生活办公场所等区域，设置固定的工地厕所，并采取定期清扫、消毒、灭蚊蝇等措施，确保环境卫生。

②对油毡、橡胶、塑料、皮革等会产生有毒烟尘和恶臭气体的废弃物，采取收集后按环保要求集中消毁措施，禁止随意焚烧。

③在生活、施工区域内设置垃圾收集箱并定期清理。

④对油料的保管和使用过程中，为防止跑、冒、滴、漏现象，加强设备的维护保养并采取收集集中处理措施，以防污染道路、场所、水源。

5 灌浆试验施工方法

施工依据

（1）本工程设计图纸；

（2）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148-2001；

（3）《水利水电工程钻探规程》（DL5013-92）。

施工流程

总施工流程：抬动观测孔→固结灌浆试验孔→试验检查孔

抬动观测孔施工流程：全孔一次性成孔→安装内管→安装外管

固结灌浆试验孔施工流程：I序孔→II序孔，单孔流程见图5-1。

图5-1 固结灌浆试验孔单孔施工流程图

试验检查孔施工流程：钻孔至第一段（孔口以下5m）→洗孔→单点压水试验→钻孔至下一段（段长5m）→洗孔→单点压水试验→……→终孔段（段长不大于6m）洗孔→单点压水试验→全孔灌浆→封孔

抬动观测孔施工

为及时控制洗孔、压水、灌浆等过程可能出现的地表抬动破坏，先施工抬动观测孔，对洗孔、压水、灌浆、封孔全过程进行抬动变形观测。

抬动观测孔孔径91mm，孔向铅直，孔深31m，采用小口径金刚石清水钻进，一次性钻至设计孔深，下入φ25mm镀锌管至孔底。用M10水泥砂浆在孔底锚固，长度1m。再下入φ80mm外管，对外管与孔壁之间回填细砂，在孔口浇筑一小块混凝土平台放置抬动观测孔千分表。

抬动观测装置详见图5-2。

图5-2 抬动观测装置图