围堰防渗方案Word格式.docx
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2.1工程简介
桃源水电站位于湖南省常德市桃源县城附近的沅水干流上，是沅水干流最末一个水电开发梯级。
桃源水电站上游距凌津滩水电站38.2km,下游距桃源县延溪河口约1.6km,坝址紧临桃源县城，距离常德公路里程为31km。
桃源水电站坝址控制流域面积8.67万m2多年平均流量2060m3/s,相应坝址下游常水位31.88m，坝址多年平均径流量650亿m3水库正常蓄水位39.50m,禾用河段落差约7.50m,装设9台单机容量20MW的灯泡贯流式机组，装机总容量为180MW
桃源水电站为低水头径流式电站,二等大
（2）型工程,电站枢纽主要由泄洪闸、发电厂房、船闸等水工建筑物组成。
泄洪闸共25孑L,孔口净宽20m堰顶高程26.00m,左侧
河道布置14孑L,长度326.60m,右侧河道布置11孑L,长度257.00m,闸坝顶部高程50.70m,最大坝高30.20m；
厂房轴线长271.2m,顺水流向长91.45m,最大高度45.20m,安装9台灯泡贯流式发电机组，单机容量20MW总装机容量180MW通航建筑物含上下游引航道、上、下闸首、闸室等部分。
本工程采用分期导流方式，禾用双洲岛作为纵向围堰，一期围右岸汊河，二期围左岸主河床。
2.2地质条件
⑴一期上游围堰
围堰所经右河床水下地面高程约为28m^30m,与右河槽中央部位枯水期方才显露的
顶高程约35m的小洲洲尾擦肩而过。
左接双洲地面高程约为36m^42m,右接右岸阶地地
面咼程约为41m~43m|防洪堤堤顶咼程约46m）。
枯水期水位30m时水深约2m。
河床砂卵石厚约7.4m〜8.5m,多年来受人工水下开采而被扰动，属级配不良砾。
河床部分围堰砂卵石下覆地层为第三系下统红层岩性以紫红色砂质泥岩、粉砂岩为主。
揭露强风化岩体厚度一般为0~4m强风化带下限埋深一般为8m-16m强风化岩体饱和抗压强度一般小于1MPa承载力小于0.2MPa,多呈土石混合状，透水率小于5Lu。
弱风化岩体（强风化下限）埋深一般为8叶16m节理裂隙不发育，岩体透水率小于5Lu。
揭露围堰左岸所在双洲覆盖层厚16叶17m上部以砂质低液限粘土为主的细粒土层
厚约8叶11m,下部砂卵砾石层厚约8m揭露右岸阶地覆盖层上部细粒土层厚约12m,结构与双洲覆盖层相似，上部细粒土层以砂质低液限粘土为主，偶含粘土质砂厚约1m-2m，
属弱〜微透水，下部砂卵砾石层约2叶7m,属强透水层。
⑵一期下游围堰
一期下游围堰位于一期上游围堰下游约510m处，其主要工程地质条件与一期上游围堰基本一致。
⑶一期纵向围堰
一期纵向围堰位于双洲之陈家洲顺河向中心线偏左部位，方位与沅水流向或陈家洲走向基本一致。
距航道中心线约64m。
一期纵向围堰覆盖层厚度一般为13m〜16m其中上部细粒土层厚度一般为3m〜8m下部砂卵砾石层厚度一般为8m〜12m强风化带厚一般为0〜5m强风化带下限埋深一般为14m〜18m下覆砂质泥岩和粉砂岩透水率基本小于5Lu。
上部细粒土层以砂质低液限粘土为主，属弱〜微透水；
下部砂卵砾石层约2m〜7m属强透水层。
覆盖层下覆强风化岩体不发育，厚度一般小于1m多呈土石混合状，透水率小于5LU。
弱风化岩体（强风化下限以下）钻孔岩心多呈长柱状，节理裂隙不发育，岩体透水率小于5Lu。
3一期围堰防渗方案
3.1围堰防渗布置
3.1.1围堰防渗轴线
围堰防渗轴线布置按原招标文件及结合现场实际情况进行布置，一期上游围堰防渗轴线长度约979m—期下游围堰防渗轴线长度约716,纵向围堰防轴线长度约526m防渗底线伸入强风岩石内1m防渗体设计高程分别为上游围堰▽40.9m、下游围堰^39.2m、纵向围堰▽42.5~39mo
3.1.2围堰防渗形式选择
根据招标文件提供的地质条件及要求，围堰防渗止水原则上采用高喷防渗墙的形式，一期上、下游横向围堰上部在枯水期采用粘土草袋挡水，汛期自溃，粘土草袋与围堰高喷
防渗墙连接形成防渗整体。
一期上游横向围堰▽36m高程以下采用高喷防渗墙，填筑部分▽36~38.5m高程以
上采用粘土内设土工膜形成防渗体，▽38.5m高程以上采用粘土草袋；
无须填筑部分▽
36m高程以上靠覆盖层防渗。
防渗墙在右岸水平伸入岸坡80m。
一期下游横向围堰▽35m高程以下采用高喷防渗墙，填筑部分▽35~37m高程以上采用粘土内设土工膜形成防渗体，▽37m高程以上采用粘土草袋，无须填筑部分^35m
高程以上靠覆盖层防渗。
防渗墙在右岸水平伸入岸坡50m。
纵向围堰^38m以下部分米用高喷防渗墙，▽38m以上部分米用覆盖层、粘土内设土工膜形成防渗体。
高喷防渗墙造孔孔距为80cm,防渗墙成墙厚度为80~100cm粘土防渗体采用1:
0.25坡比，顶宽3m内设防渗土工膜；
自溃堰采用粘土草袋，坡比1：
0.25，顶宽2.5m。
具体见附图：
《一期围堰防渗轴线平面布置图》和《一期围堰防渗典型剖面图》。
3.1.3主要工程量
主要工程量表
部位
项目
一期上
游围堰
一期下
纵向
围堰
合计
高喷防渗（m）
18051
12553
10257
40861
粘土（m3）
13810
11042
9731
34582
防渗土工膜（m2）
1820
1550
2367
5737
3.2防渗施工方案
⑴根据工程总体施工进度计划要求，一期防渗工程采用JZY-100型跟管钻机10台,
YCT-4C型高喷钻机13台，由一期围堰的右槽上下游围堰向左岸分段进行施工。
防渗墙施工时首先在右槽上游围堰布置7台套，右河床下游围堰布置6台套进行施工，10台跟管钻机配合进行钻孔施工，待分段施工至右槽右侧时，3台套向左侧施工，右槽泄洪段上游
同时分别向左右岸水平向伸入岸坡80m下游围堰分别向左右水平向伸入岸坡50m同时施工完毕后，开始试进行右岸基坑排水。
⑵船闸上下引航道围堰防渗体段，首先进行高喷防渗墙的施工，该段防渗墙施工高程在原地面清除表土植被后，分别为EL36.0m和EL35.0m高程。
在防渗墙施工后在再按照围堰断面进行开挖施工，以形成船闸挡水围堰。
⑶纵向围堰按每80m布置台套高喷设备从两端向中间推进，以完成一期围堰防渗高喷防渗施工。
⑷一期围堰防渗墙在顶端布置有粘土防渗体时，粘土防渗体与高喷灌浆接头处，在高喷防渗墙施工完毕后，采用粘土下包防渗墙顶端头的方式，下包高度为1m,以保证相接处连成防渗整体。
⑸防渗体拆除与一期围堰堰体同时拆除，有结构部位的拆除至结构部位底面高程，无结构部位要求的拆除至原河床高程。
3.3施工布置
3.3.1水电系统布置
⑴施工用水采用IS65-50-160型抽水机直接从沅水中提取，供水能力30m3/h,扬程30m备用抽水设备5台，以保证用水不影响旋喷施工需求。
⑵施工用电采用柴油发电机组和电网供电相结合的办法，保证电的供应。
施工现场在右河床上下游围堰上游附近，各设置两台变压器，以满足施工现场临时用电的需要。
3.3.2施工场地布置
⑴填筑围堰部分利用填筑堰体作为施工平台，无需填筑部分，修筑施工平台，宽度为10m单侧设置排水（浆）沟及集水坑和沉浆池。
平台施工时尽量结合施工总布置图，尽量不干扰其它施工工序施工。
⑵灌浆轴线长约2217m每200米左右搭建临时仓库（面积约160m2一个作为灌浆工作站。
采用脚手架管搭制，四周用彩条布围护，制浆站内设水泥仓库（可存放水泥60t）和灰台及安放灌浆泵、空压机、储气罐等灌浆设备。
水泥堆放平台上铺脚手板，制浆站四周设排水沟，以排除制浆过程中产生的废水废浆。
3.3.3供浆系统布置在各水泥库房旁安装两台搅拌机制浆，一台为高速，主要用于制浆，一次性可拌制
浆液1m3以上浆量，可保证喷浆时用浆；
另一台为低速搅拌机。
高速搅拌机浆液拌制好后输送到低速搅拌机作喷灌作业用浆。
水泥浆液搅拌时间高速搅拌机不少于30s,低速搅拌机转速不少于30r/min，搅拌时间》3min。
3.3.4排水排污布置
旋喷灌浆将有大量的废弃浆液需要排放，排污工作做得好坏将直接影响到本工程的形象。
我们根据现场具体情况将采用如下形式进行排污，弃浆在高喷平台一侧设置排水沟及沉浆池，体积约10〜15m3将喷浆时的废弃浆液统一排放到沉浆池内。
待浆液沉淀后再开挖运走。
3.4施工进度安排及强度分析
防渗施工工期安排以满足主体工程进度要求为前提，计划于2010年11月18日进场
开始制浆站等临建工程的建设；
于2010年12月30日完成一期围高喷防渗墙施工；
粘土防渗体计划于1月10日前全部结束，防渗体拆除计划于2012年3月10~2010年4月10日随堰体一同拆除。
根据总体进度安排，拟配备10台跟管钻机，强度为100m/d,13台高喷台车，强度为80m/d,40天可完成钻孔40000m灌浆41600m可以满足施工强度要求。
必要时根据施工现场条件适当增加施工设备及人员数量。
确保不影响下工序施工。
4.4主要施工设备配备
根据本工程施工特点及总进度计划要求，结合各施工设备的实际施工能力以及本单位的施工管理水平，对主要施工设备进行选择和配置，拟选用的施工设备见表：
主要施工设备表
序号
设备名称
型号
数量
功率（KW
主要指标
1
跟管钻机
JZY-100
10台
150*10
最大钻进深度120M
2
高喷台车
YCT-4C
13台
6*13
自动调节提速及转速
3
高压泥浆泵
GPB
90*13
额定压力40Mpa流量96L/min
4
空气压缩机
V-6.7
37*13
容积流量6ni/min压力0.7Mpa
5
储气罐
0.6-0.8
6台
工作压力0.8Mpa容积0.6m3
6
下搅拌
JX-1
26台
1.5*26
容量：
1m3
7
高速搅拌机
J-1
5.5*13
8
砂浆泵
3SNS
18*6
额定压力10Mpa流量90L/min
9
发电机
10
排污泵
30台
3*30
11
潜水泵
IS65-50-160
扬程30m,—台备用
4施工方法与措施
4.1施工方法
根据现场实际情况，由于施工工期紧任务重，设备使用多等原因，工业电无法满足施工设备要求，不足用电只好采用柴油机发电。
围堰防渗止水原则上釆用高喷灌浆止水，考虑到河床段沙砾层被挖砂船搅动，小颗粒砂砾已被挖砂船挖走，只剩下大颗粒，透水性好，不密实，采用高喷和帷幕灌浆相结合的办法进行防渗止水。
根据以往施工经验初步拟
定：
高压旋喷灌浆排距：
0.8m，帷幕灌浆间排距0.5m*1.6m,排距中心位置与高喷轴线在同一轴线上，呈梅花型布置，接头位置如图所示：
4.2高喷灌浆现场生产性试验
4.2.1试验目的
为了获得高喷防渗施工所需的工艺参数，结合施工进行生产性试验，确保施工顺利进行。
4.2.2试验部位及孔位布置
根据地质情况，取较接近的大众土层。
由监理工程师现场分两个部位指定灌浆段进
行咼压旋喷灌浆试验施工
III
I
SJ-1
■
厂、、
SJ-2
■-
ITI
111
II
图1试验孔位及检查孔布蓬示意图
423试验项目及内容
⑴通过试验确定合适的钻孔工艺，以利于顺利成孔和保证孔壁的稳定。
⑵通过试验确定高喷浆液的配合比和施工技术参数，保证高喷墙体的防渗性能。
4.2.4注水试验检查
在试验孔施工完15天后，用地质钻机钻检查孔进行注水试验，以确定高喷灌浆形成的墙体的防渗性能。
4.2.5试验成果
试验结束后，将试验成果整理并编写报告，提出合理的钻孔工艺和灌浆参数，主要为提升速度及高喷压力等，以指导下一步的灌浆施工。
4.3施工参数
本次灌浆施工参数需经过旋喷试验并经现场监理工程师或专业设计人员确认后进行确定。
根据我们参考以往相似地层的施工经验，参照本工程的设计要求，暂采用以下参数
施工。
孔距：
0.8m；
孔深：
设计孔深；
浆压:
30〜35Mpa
浆量:
60〜70L/min;
浆液密度:
1.40〜1.50/cm3;
回浆密度:
1.30〜1.60g/cm3；
气压:
0.6〜0.8Mpa；
提升速度：
6〜12cm/min（卵石层取低值，沙卵土层取高值）;
旋转速度:
10〜12r/min。
4.4高压旋喷灌浆施工工艺
旋喷试验（确定施工参数）f放线布孔f钻机就位f钻孔f喷浆注浆f余浆回填f转移至下一孔位f质量检查。
喷浆施工分两序进行。
4.4.1放线布孔
采用全站仪在旋喷轴线上布置控制点，控制点距离一般20m左右。
控制点可用钢筋头理入土中，再用皮尺根据设计图位置，先确定I序孔实际施工孔位。
并在钻孔位处做好标志，当I序孔施工结束后再用同样方法布置U序孔孔位，要求孔位误差不大于5cm
4.4.2钻孔
⑴钻孔施工分两序进行，钻孔顺序为先钻I序孔，待一个区段（轴线长10m左右）I
序孔喷浆结束后，再钻U序孔，旋喷成孔采用“JZY-100”型锚杆跟管钻机成孔。
套管跟进，钻孔终孔径不低于90mm。
⑵钻机就位时，冲击管中心对准孔位，用水平尺校正机杆，并固定好钻机。
经机长或技术员认可后方能开钻。
钻进过程应定期校正钻孔垂直度，确保钻孔孔斜符合设计要求。
钻孔偏斜率不应大于1%。
4.4.3喷射注浆
⑴灌浆用水泥采用32.5R普通硅酸盐水泥。
水泥应符合《硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥》（GB175-1999的要求。
水泥的细度宜为通过80?
口方孔筛的筛余量不大于5%水泥须有厂家质保书，施工过程应抽样检查。
水泥要妥善保存，保持新鲜无结，出厂期超过三个月不使用。
灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水要求。
⑵喷浆所用水泥浆需经二重过虑（高速搅拌机到低速搅拌机及低速搅拌机到输送管路）方能进入输浆管道，防止固体颗粒进入管道堵塞喷嘴。
浆液配制时应进行密度测定。
浆液密度控制在1.4〜1.5g/cm.范围内。
回浆密度则定期测定，一般为1.30〜1.60g/cm。
⑶高喷台车到位后，调整机台，保证机台平稳，塔架垂直。
喷杆下入前，先送水、气，检查管路是否畅通。
浆压、风压是否满足施工要求。
⑷喷杆应下入设计深度方开始喷浆，孔深误差控制在土10cm范围内。
否则需经重新
扫孔至设计深度。
⑸喷射：
风压和浆压达到设计要求后即可进行喷射作业，待水泥浆从孔口返出后即可开始提升，提升至设计桩顶高程后即停止注浆。
⑹喷浆作业时若孔内不返浆则应降低提升速度，或加大浆液水灰比。
若仍不返浆则继续提升，待孔口返浆后再将喷管下入到不返浆浆部位0.5m以下进行重喷。
直到返浆为止。
⑺清洗管路和设备，确保管路畅通，设备能正常运转。
然后转至下一孔位。
⑻二重管法施工时，有时孔内返浆杂质含量低，为降低环境污染，可考虑浆液循环利用，循环利用的浆液应经严格过滤。
4.4.4余浆回填：
浆液固结析水后会出现下沉，为保证桩顶达到设计高程，在喷浆结束后，不间断地向孔内送浆，直至浆液不再下沉为止。
4.4.5质量检查
⑴质量标准：
qw5Lu。
⑵检查孔布置：
质量检查在灌浆结束14天后进行，检查孔数量为灌浆孔的10%左右。
布置在旋喷轴线上，监理工程师根据施工情况及分析灌浆成果资料进行确定。
检查孔布置在地层复杂、或施工有缺陷部位。
⑶检查方法：
透水率采用注水试验方法确定。
对检查钻孔要求取芯，钻孔孔径为90mm岩芯采取率90沖上。
应绘制钻孔柱状图，岩芯应拍照、编号装箱。
根据业主、监理、设计要求是否进行保存。
4.5特殊情况处理
⑴喷射中断。
在喷射过程中，因故中断，中断时间超过30分钟，准确记录中断位置，复喷时，将喷管下入中断处以下50cm复喷搭接；
如喷管下不到位，扫孔直至搭接部位以下至少50cm。
⑵若地层中空隙较大，孔口返浆浓度偏低，减慢提升速度或进行静喷，直至正常为止。
孔口没有返浆，则采用从孔口注泥浆、在浆液中加入适量的速凝剂，减少浆液流失。
事后进行可控性灌浆补强。
⑶若冒浆过大，采取提高喷射压力，加快提升速度，但应经现场监理人批准，同时对冒出地面的浆液对已灌孔进行回填利用。
⑷钻孔遇孤石和块石地层，详细记录，高喷时降低提升速度和静喷等措施，或向孔内填入砂、土等堵漏材料，以保证灌浆质量
⑸高喷灌浆过程中当发生串浆时，则应填堵串浆孔，等灌浆孔高喷灌浆结束后，尽快对串浆孔进行扫孔，进行咼喷灌浆，或继续钻进。
4.6帷幕灌浆现场生产性试验
461试验目的
为了获得帷幕灌浆防渗施工所需的工艺参数，结合施工进行生产性试验，确保施工顺利进行。
4.6.2试验部位及孔位布置
由监理工程师现场分两个部位指定灌浆段进行帷幕灌浆试验的施工。
帷幕灌浆试验孔孔位的具体布置可如图2所示。
4.6.3试验项目及内容
⑵通过试验确定帷幕灌浆浆液的配合比和施工技术参数，保证帷幕灌浆的防渗性能。
4.6.4注水试验检查
在试验孔施工完15天后，用地质钻机钻检查孔进行注水试验，以确定帷幕灌浆的防渗性能。
4.6.5试验成果
试验结束后，将试验成果整理并编写报告，提出合理的钻孔工艺和灌浆参数，主要为水灰比及灌浆压力等，以指导下一步的灌浆施工。
4.7帷幕灌浆施工
4.7.1施工工艺
⑴施工顺序和灌浆方法
围堰帷幕灌浆钻孔和灌浆的施工顺序为先施工I序，再施工U序，逐序加密。
钻孔采用跟管钻机钻孔，一次性成孔，用拔管机直下而上拔管，分段分序直下而上
灌浆，灌浆侧采用循环式水泥灌浆，如发现灌浆量大时，侧采用双管同时灌浆法（即一工作
管下到孔底，另一工作管从孔口送浆，同时在孔口加入细砂和锯末）。
当孔口灌注完成以
后，再从工作管中送入加入水玻璃的水泥浆液，直到灌注结束为止。
在粉质细砂层侧采用灌注较稀的水泥浆和黄土浆液进行灌注。
⑵工艺流程
帷幕堵漏灌浆施工工艺流程图：
4.7.2施工方法
⑴布孔
帷幕灌浆在轴线上布置两排灌浆孔，间距1.6m*1.6m,排距0.5m，呈梅花型布孔。
具体情况见附件中孔位布置图。
如发现大的漏水点，可适当加密布孔，达到堵漏的目的。
⑵钻孔
1）钻机就位，调整好机台，使之平稳，立轴钻杆垂直，以保证钻孔垂直。
采用跟管钻机钻孔，套管跟进，在灌浆时，直下而上拔管，直下而上分段灌浆。
2）钻孔分2序施工，先I序，后U序。
3）钻孔钻进时按规程操作，避免操作失误造成钻孔偏斜及孔内事故的发生。
5）采用合金钻头钻进，终孔孔径最低为91mm。
⑶灌浆
采用直下而上分段灌注，具体跟据试验参数确定。
1）灌浆材料：
A、主要材料：
水泥（采用普通硅酸盐水泥、水泥标号为p.032.5）
B、其它材料：
水玻璃、锯末、砂，跟据适当的情况添加适当的附加材料。
2）浆液配比：
因存在灌浆孔孔内情况特殊，所采取的浆液配比也有多种，不同的方法采用不同的浆液配比。
A、砂砾抛石层所采取的浆液配比：
水灰比为0.5:
1,同时加入适当的水玻璃、沙和锯末。
具体配比跟据现场试验确定，采用双管灌注时,主要达到水泥浆液和水玻璃在出管时10秒以内凝结,同时保证灌浆管畅通为最佳配比。
B、粉质细沙层所采取的浆液配比：
水灰比为2:
1，同时加入适当的黄土。
⑷特殊情况的处理对于砂砾抛石层厚，且块石大的围堰，我们采取以下方法：
A、在孔口首先用清水灌注，在孔周边堆积好粗砂和锯末的混合物，用大流量泵向孔内注入清水同时加入粗砂和锯末，同时将射浆管下至孔底，必须保证射浆管和畅通。
B、清水灌注时间根据孔内情况确定，然后用2：
1水泥浆灌注，方法同上，在孔口有返浆的情况下，把孔口封闭，灌注1：
2：
1水泥砂浆，直至灌浆压力为0.3Mpa,或者
不吸浆为止
⑸结束标准当吸浆量小于1~2L/min时，再灌注5min即可结束。
4.7.3质量控制的保证措施
⑴质量管理措施
1）配备高素质的管理人员，技术人员和熟练的操作人员。
2）狠抓重点，确保整体，针对不同工程项目，建立相应质量保证细则，针对常见的质量问题制订相应的对策，预防发生。
3）严格按照经过批准的有关设计文件，包括施工详图、施工技术要求及修改设计通知施工。
4）服从监理工程师监督，在施工中，除了搞好质量自检外，还要服从监理工程师的监督和指导，听取他们的合理化建议。
5）及时反馈质量信息和处理各种质量问题，至少每周召开一次质量分析会议，做到预防为主，杜绝质量事故的发生。
⑵质量控制措施每批进厂材料，必须出具生产检验资料和质量证明，并应进行周期性控制试验，试
验成果资料报经监理部审查。
5施工质量控制
5.1制度控制建立严格的质量管理制度，施工前由技术负责人对施工操作人员进行技术交底，使施
工操作人员充分领会设计意图及有关技术要求，关键岗位的人员须持证上岗，建立质量奖惩制度，奖优罚劣，避免偷工减料，盲目施工的现象。
5.2施工材料控制施工材料经由指定厂家供应，材质检验合格后方可使用。
每批次水泥须有检验合格证，并送有资质的试验单位进行物理、力学性质检测；
施工现场的水泥仓库作好防潮的设施建设，经检验不合格或受潮结块水泥不得使用。
5.3检测、计量设备控制
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