接龙水库左岸岩溶渗漏处理工程阶段性分析报告 - 图文

重庆市武隆县接龙水库左岸岩溶渗漏处理工程

帷幕灌浆阶段性效果分析

报告

批准：

审核：

编写：

四川山河大禹水电集团有限公司项目经理部

二零一六年四月

一、 工程概况

1.1工程概况

接龙水利枢纽工程位于重庆市武隆县接龙乡两河村，是一座以灌溉为主，兼顾农村人畜饮水、场镇供水及发电、旅游等综合利用的中型水利工程。该水利枢纽工程包括接龙水库和庙垭口借水工程，接龙水库坝址位于印溪沟中游，距武隆县城约110km，距接龙乡13km，控制流域面积18.6km2，多年平均流量0.502m3／s，多年平均径流量1580万m3。接龙水库校核洪水位1096.89m，正常蓄水位1092.5m，死水位1064.0m，总库容1110万m3,死库容133万m3。

坝型为钢筋混凝土面板堆石坝，最大坝高61.0m，坝顶高程1097.5m，坝顶轴线长267.50m。面板为等厚面板，厚度为0.5m；趾板厚0.5m，宽4m -6m。趾板总长344.516m，帷幕灌浆在趾板上和灌浆平洞内进行。Z1～Z4趾板处帷幕灌浆为一排，孔距2.0m，Z4～Z8趾板处帷幕灌浆（溶洞、破碎带）为两排，排距2.0m，前排为主帷幕，孔距2.0m，后排为副帷幕灌浆（溶洞、破碎带），孔距2.50m。帷幕范围按3Lu线控制，河床段及左岸坡段深70m，右岸坡段深80m；副帷幕孔深40m。两岸在1097.50m高程设置两条灌浆平洞，左岸洞深50m，右岸洞深50m，同时，在洞内设置一排防渗帷幕，孔距为2.50m。

取水塔布置在大坝左岸，距坝轴线上游约50.0m，放水塔底板高程定为1059.00m。塔后接压力隧洞，长29.93m，比降i＝0.001，圆形断面，直径2.0m。溢洪道布置于左坝肩，由引渠段、控制段、渐变段、泄槽段以及挑流鼻坎、护坦组成。控制段堰顶型式为无闸宽顶堰，

堰顶高程为1092.50m，泄槽后段为无压城门洞型隧洞，段长47.00m。导流洞布置在左岸，总长378m.进洞底板高程1046.7m，出洞高程1039.5m。

接龙水利枢纽工程于 2003年8月开始大坝开挖，2015年9月完成面板浇筑，2006年4月开始趾板防渗帷幕灌浆施工，2012年8月完工。接龙水利枢纽工程于2013年3月24日开始蓄水，5月17日库水蓄至1067m时，下午19点发现在坝址下游原鱼泉洞（距离坝脚80m）以下河流拐弯处的右岸人工堆渣处流出，出水点高程1040m,有1处较大，其它较小，流量0.3-0.5m3/s；出水点较河水位高1m。鱼泉洞因施工弃渣填高河道后，见渔泉洞水位1043m，满洞口，水浑浊。库内发现水库入渗漏斗群一处，位于大坝上游左岸、距离坝轴线550m冲沟处，库内漂浮物向该处流动，其下有溶洞。根据水库管理单位观测资料，水库最高蓄水位1068.05m，量水堰最大渗流量22.9l/s，坝脚下游小桥处河道最大流量0.581m3/s,大于坝址多年平均流量0.502m3／s，水库渗漏水量较大，说明左岸1068.05 m高程以下灰岩地层可能存在岩溶管道型及裂隙型渗漏，严重影响水库蓄水，需要及时处理。 帷幕灌浆加密加深灌浆孔处理范围为：跨过宝塔组十字铺组（O2s+b)、大弯组第四段（O1d4)可溶岩段并延伸到地下水位延伸线与正常蓄水位的延长线的交点。帷幕灌浆渗漏处理方式为：在原帷幕线上逐渐加密加深灌浆孔，布置灌浆孔线从趾板5区和6区交界处至大坝左岸灌浆廊道内，长120m，最大深度153.70m，防渗处理面积9100m2。帷幕灌浆渗漏处理范围分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区三个区，先处理Ⅱ区，首先

进行Ⅱ区一序孔施工，施工完成后，再根据一序孔完成情况及渗漏量的变化情况分析确定逐步加密的二序孔数及孔位；灌浆孔孔深根据先导孔具体地质情况可作调整；每一步处理完后采取试验性蓄水，再根据渗漏情况，再依据现场情况及专家组意见，实施下步工作。 库内漏斗封堵：首先对表土进行清理、追踪扩挖后采用C15埋石混凝土进行回填封堵。

量水堰：在鱼泉洞渗漏点下游河道设渗漏点观测堰1座及在导流洞出口设流量观测堰1座，在库内两支沟各设观测堰1座，在库内漏斗下游设观测堰1座，在放水塔后引水渠道设量水堰1座及右坝肩公路隧洞出口排水沟设观测堰1座，共计6座。

1.2水文条件

接龙水利工程所在的印溪沟位于重庆市武隆县东北部的接龙乡，印溪沟全流域面积为39.3km2，自然落差550m，河床平均比降45.4‰。水库位于印溪沟中上游，坝址以上集雨面积为18.6km2，坝址以上河段长为8.65km，河段的平均比降为43.63‰。

接龙水利工程所在流域是暴雨中心地带，降水充沛，据邻近4.3km的接龙雨量站实测年降水资料统计，多年平均降水量达1660.8mm。最大年降水量为2240.9mm(出现在1975年)，最小年降水量1042.5mm(出现在1988年)，但是年内降水不均，4～10月雨水多强度大（大暴雨多集中在6、7、8三个月）降水量占年降水量的85%，11月～次年3月的年降水量仅占年降水量的15%，一次降水持续时间一般多为5-8天。

本流域无实测地面气候资料，武隆气象站资料可供参考，武隆气象站资料多年平均气温17.1℃，极端最高气温41.7℃，极端最低气温-3.5℃，多年平均绝对湿度37.6%，最小绝对湿度2.2%，多年平均相对湿度79.0%，最小相对湿度12%，多年平均风速1.6m/s，多年平均最大风速18m/s，最大瞬时风速31m/s。

接龙水库多年平均年来水量1580万m3, 多年平均流量0.502 m3/s，在P=75%时年来水量1290万m3。

1.3地质条件

1、地形地貌条件

坝址河流流向由N向S流，两岸坡度27°～40°,呈基本对称且相对较平缓的“V”型纵向谷，两岸存在完整的地形分水岭。

2、地层岩性

工程区出露有志留系（S）及奥陶系（O）地层，岩性为灰岩和砂页岩。左岸主要为奥陶系（O）灰岩及页岩地层，其中奥陶系上统临湘组第2段（O3L2）中统的宝塔组（O2b）与十字铺组（O2s）为质纯灰岩，总厚度53～56m。

3、地质构造

工程区处于接龙背斜西翼，为单斜构造，岩层走向N5°E，倾NW，倾角55°～65°，左岸1060m高程左右岩层倒转，倾向SE，倾角48°～55°，揉皱明显。区内无区域性断层，但裂隙比较发育，其中左岸发育有NNE等四组裂隙，且倾角较陡（倾角45°～85°），宽度0.1～1.0cm，多有溶蚀，见泥质充填。

4、水文地质条件

工程区内地下水主要为裂隙水及岩溶裂隙与管道水，以接受大气降水补给为主。其中志留系（S）砂页岩及奥陶系中页岩或泥灰岩构成

区域或工程区隔水层，而奥陶系中下统（O1+2）的灰岩则为区内的岩溶含水层，为中等～强岩溶含水透水层。

据钻孔揭示，左岸灰岩段存在地下水位低槽区，水位高程为1043.447m～1078.034m（2013年7月29日观测），低于1092.5m的水库正常蓄水位高程，也低于2013年7月29日的库水位高程，但略高于坝后鱼泉洞水位高程。

岩溶：水库在水库区及坝址区岩溶发育，主要发育在奥陶系中下统（O1+2）灰岩中，且受构造面控制明显。据钻孔及物探揭示，左岸1088.76～1037.22m高程发育有三层溶洞或强溶蚀区。坝后约80m处发育有鱼泉洞。

二、 分析目的

2.1分析目的

（1） 防渗区域工程地质复杂，通过分析，研究渗漏处理程序、

材料配比、工艺方法，并验证其处理后灌浆帷幕防渗的可行性和可靠性。

（2）通过效果分析，进一步提高施工工艺及方法。 （3）通过分析，研究确定灌浆前后防渗效果。 （4）确定下一步施工方案。

2.2分析依据

(1)《重庆市武隆县接龙水库左岸岩溶渗漏处理工程施工技术要求（试行）》。

(2)《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL 62--2014）。 (3)《水利水电工程钻探规程》（DL/T5013-2005）。 (4)《水利水电工程钻孔压水试验规程》（DL/T5331-2005）。

(5)《武隆县接龙水库左岸岩溶渗漏处理工程帷幕灌浆专项施工方案》。

(6)施工过程中原始资料、照片、影像等资料。

三、 主要施工方法

3.1施工程序与工艺流程

帷幕灌浆孔按先钻灌下游排、再钻灌上游排、最后钻灌中间排的顺序施工。

帷幕灌浆孔的施工顺序：抬动观测仪器安装→Ⅰ序孔钻孔及灌浆→Ⅱ序孔钻孔及灌浆→Ⅲ序孔钻孔及灌浆→灌浆质量检查孔及压水检查。

灌浆孔施工工艺流程：测量定孔位→钻孔口段→简易压水试验→灌孔口段→铸孔口管→待凝72h→孔口封闭、自上而下分段简易压水及循环式灌浆→封孔。

帷幕灌浆孔采用金刚石钻头钻进成孔，终孔孔径为Ф76mm。灌浆开始前，对灌浆孔进行裂隙冲洗和简易压水试验，灌浆孔段的冲洗采用大流量水冲洗，裂隙采用压力水冲洗，冲洗压力为灌浆压力的80%，并小于或等于1MPa。

压水试验在裂隙冲洗后进行，一般灌浆孔采用简易压水试验，先导孔采用自上而下“单点法”压水试验，质量检查孔20m一下取4至5段采用“五点法”压水试验，其余各段采用“单点法”压水实验，压水试验压力为灌浆压力的80%，且小于或等于1MPa。

3.2灌浆浆液

灌浆水泥采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，根据现场地质条件，灌浆浆液水灰比采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1共6个比级，开灌水灰比采用5:1新鲜浆液。灌浆浆液由稀至浓逐级变换，在灌浆过程中变换水灰比时，以测定回浆管的水灰比为准。当某一级浆液注

入量达300L以上时，或灌注时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不明显时，变换浓一级浆液进行灌注。

3.3灌浆方法

由于裂隙较为发育，灌浆采用孔口封闭、自上而下分段灌浆法。浆液拌制采用集中制浆方式，灌浆采用自动记录仪记录。

3.4灌浆压力

基础帷幕灌浆各段的灌浆压力可参考原《灰岩区帷幕灌浆试验报告》成果见表3.4-1，可通过试验论证确定。采用分级升压方式逐级升压至设计（目标）灌浆压力。具体操作时，以相应灌浆孔段的起始压力为基准，按每0.1～0.2Mpa为一级，每级压力的稳定时间不应少于5min，当抬动变形异常时应延长稳压时间，第6段及以下各段灌浆时，稳压时间可根据抬动变形情况适当增减，当抬动值很小时，应尽快升至设计（目标）灌浆压力。对于地下水位以下的灌浆，灌浆压力要考虑地下水作用，适当增加压力。

帷幕灌浆压力控制表（Mpa）

表3.4-1

段次（段长） 第1段（≤2m） 第2段（2m） 第3段（3.5m） 第4段（5m） 第5段（5m） 第6段（5m） 第7段（5m） 第8段（5m） 起始压力（MPa） 目标压力（MPa） 0.15 0.25 0.4 0.6 0.8 1.0 1.3 1.5 0.25 0.4 0.6 0.8 1.0 1.3 1.5 1.8 第9段（5m） 第10段（5m） 第11段（5m）及以下 1.8 2.0 2.0 2.0 2.2 2.2 注:表中灌浆压力系指孔口回浆管上压力（MPa）。

基础帷幕灌浆各段的灌浆压力一般按照表3.4-1进行，并结合注入率参考注入率与最大灌浆压力关系表3.4-2。

注入率与最大压力关系表

表3.4-2 注入率L/min 第一段 最大灌浆压力MPa 0.5 其余 各段 注入率L/min >50 1.0 30-50 1.5 20-30 2.0 10-20 / <10 2.2 >50 30-50 10-30 5-10 <0.4 最大灌浆压力MPa 0.5 0.5-1.0 1.0-2.0 2.0-2.2 注：表中各种灌浆注入率下的灌浆压力均不得大于设计灌浆压力！

3.5钻孔冲洗、裂隙冲洗

3.5.1帷幕灌浆孔在灌浆前视其岩层情况进行钻孔冲洗，钻孔冲洗方法及结束标准为：每段钻孔结束后，应立即用大流量水流对钻孔内的残留岩粉等进行敞开冲洗，至回水澄清后10min为止，冲洗压力可为灌浆压力的80%，并不大于1MPa。钻孔冲洗后应测量并记录孔深，要求洗孔后孔底残留物厚度不大于20cm。

3.5.2各灌浆段在灌浆前应进行裂隙冲洗，裂隙冲洗方法及结束标准为：

⑴ 单孔裂隙冲洗采用高压水脉动方式进行，高、低压脉动时间间隔为5～10min。冲洗结束标准为：至回水澄清时止或不大于20min， ⑵ 串通孔裂隙冲洗可采用单孔裂隙冲洗方法进行冲洗，效果不佳时可改用风、水轮换方式进行。冲洗时应每次选1～2孔进水、进风，余下串通孔排水、排风，达单孔裂隙冲洗结束标准后，再更换进、排

水（风）孔按前述方式及要求进行裂隙冲洗，待所有串通孔全部轮换冲洗达单孔裂隙结束标准且总的冲洗时间不少于2h后，可结束冲洗作业。

⑶ 断裂构造、裂隙等地质缺陷部位，裂隙冲洗时间达2h以上后，回水仍难以澄清时，经监理人同意可结束冲洗。 3.5.3裂隙冲洗压力

水压：一般采用相应灌浆孔段起始灌浆压力的80%，但若该值大于1MPa时，采用1MPa；

风压：一般采用相应灌浆孔段起始灌浆压力的50%，但若该值大于0.5MPa时，采用1MPa。 3.5.4裂隙冲洗应注意事项

⑴ 当邻近的灌浆孔正在灌浆或灌浆结束不足24h时，不得进行裂隙冲洗。

⑵ 同一孔段的裂隙冲洗和灌浆作业应连续进行，因故中断时间间隔超过24h，灌前应重新进行裂隙冲洗。

⑶ 裂隙冲洗用风必须经过油水分离器后方可使用。

⑷ 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。 3.5.5压水试验

（1）压水试验应在钻孔裂隙冲洗结束24h以内进行。 （2）压水试验应分段进行，压水试验方法为： ⑴帷幕灌浆先导孔压水试验采用五点法或单点法。 ⑵帷幕灌浆质量检查孔压水试验采用五点法。 （3）压水试验的压力

帷幕灌浆孔灌前压水试验压力（压力表控制压力）一般采用相应灌浆孔段起始灌浆压力的80%。但当该值大于1.0MPa时，采用1.0MPa；灌后质量检查孔一律采用周边帷幕灌浆孔相应段次最大灌浆压力的80%，但当该值大于2.0MPa时，采用2.0MPa。 （4）压水试验的稳定标准

⑴五点法压水试验稳定标准：在稳定压力下，每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，取最终值作为计算岩体透水率q值的计算值。 （5）压水试验成果计算

⑴ 压水试验成果以透水率（q）表示，单位为吕容（Lu），计算公式为： q=Q/PL

式中：q——透水率（Lu）； Q——压水流量（L/min） L——试段长度（m）；

P——作用于试段内的全压力（MPa）。 ⑵ 压水试验全压力的计算公式为： P=P1＋P2

式中：P——作用于试段内的全压力（MPa）；

P1——安装在回水管路上的压力表指示压力（MPa）； P2——压力表中心至压力起算零线的水柱压力（MPa）。 ⑶ 压力起算零线的确定：

① 当地下水位在试段以下时，压力起算零线为通过试段中点的水平线；

② 地下水位在试段以内时，压力起算零线为通过地下水位线以上试段中点的水平线；

③ 当地下水位在试段以上时，压力起算零线为地下水位线，注意孔口有涌水孔段，压力起算零线应计入涌水压力水柱高（为负值）；

3.6帷幕灌浆方法和方式

3.6.1帷幕灌浆孔的第1段（接触段）采用常规“阻塞灌浆法”进行灌浆，阻浆塞阻塞在基岩面以上20cm砼内。第二段及以下各段采用“钻孔、孔口封闭、自上而下分段、孔内循环法”灌注。

3.6.2帷幕灌浆孔口管埋设

⑴ 孔口管须在第1段（接触段）钻孔、压水试验、灌浆结束后埋设；

⑵ 孔口管采用与钻孔直径相对应的无缝钢管； ⑶ 孔口管深度一般按深入基岩2m控制；

⑷ 孔口管埋设后须待凝3d，经检查合格后方可进行下一工序的施工；

⑸ 孔口管埋设应注意并应重点检查的项目：① 钻孔孔斜；② 孔口管嵌入基岩深度；③ 孔口管接头是否有脱节；④ 压水检查外侧是否漏水；

⑹ 孔口管须镶铸牢实，如在钻孔、压水、灌浆时发现孔口管外侧冒水、冒浆时，须返工重新埋设；

⑺ 孔口管露出砼面的高度宜在10cm左右。

3.6.3各灌浆段灌浆时，射浆管管口距孔底不得大于50cm，射浆管的外径与钻孔孔径之差不宜大于20mm。采用钻杆作射浆管时，应使用平接头连接钻杆。射浆管口距孔底距离不合要求者应重新安装。 3.6.4灌浆过程中应经常转动和上下活动射浆管，回浆管宜有15L/min以上的回浆量，以防射浆管在孔内因水泥浆凝固而造成孔内事故。

3.6.5孔口无涌水孔段，灌浆结束一般不待凝，可直接进行下一段钻灌作业。断层破碎带等地质条件复杂的孔段，灌浆结束后应待凝24h后方可进行下一段钻灌作业。

四、 特殊情况处理

灌浆过程中，当发生地表冒浆、压力突然升或降、吸浆量突然增或减等异常现象时，应立即查明原因，采取相应措施妥善处理，并作好详细记录，必要时申报监理等有关单位研究处理。 4.1灌浆过程中回浆变浓处理

灌浆过程中遇到回浆变浓时（指在20～30min内回浆的比重超过

一级），按SL62-2014规范中的第5.7.8条规定执行，即适当增加灌浆压力（要充分考虑压力对趾板抬动的影响）、改变灌浆工艺（采用分段阻塞循环式灌注）、换用相同水灰比的新鲜浆液灌注、加密灌浆孔等，如采用这些措施效果不明显，应改用细水泥浆或化学浆液灌注。 4.2当出现冒浆、漏浆时，根据具体情况可采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌注等方法处理，尽量不采取待凝措施。如处理无效，可采用4.10建议处理措施或研究其它处理措施。 4.3钻灌过程中发现串通时，应查明串通部位和串通量。如与砼构造分缝、仪埋设施等串通时，应立即停灌，报监理和设计单位研究处理措施；如与其它灌浆孔串通，应在串通部位上方0.5～1m处将串通孔阻塞住，灌浆孔灌浆结束立即取出塞子，再进行串通孔的扫孔、冲洗后灌浆。

4.4对孔口有涌水的孔段，灌浆前应测记涌水压力和涌水量。根据涌水情况，可按下述方法进行处理： ⑴ 缩短段长；

⑵ 相应提高灌浆压力，按设计灌浆压力+涌水压力作为实际灌浆压力控制； ⑶ 灌注浓浆；

⑷ 灌浆结束后应采取屏浆措施，屏浆时间不少于1h；

⑸ 闭浆待凝。灌浆管路系统拆除后应将孔内注满浆液，孔口封闭待凝，闭浆待凝时间视涌水压力和注入量决定，一般P涌＜0.1Mpa或单耗＜20kg/m时，待凝24h；P涌＞0.1Mpa或单耗＞20kg/m时，待凝48h；

⑹ 涌水孔段经上述⑴～⑶条处理后，应重新扫孔至该段孔底，观测涌水情况。如无涌水，可直接进行下段钻灌；如仍有涌水，应再次测记涌水流量、涌水压力，并进行复灌； ⑺ 必要时设置减压井降低涌水压力。

4.5有涌水孔段计算透水率时应计入涌水压力。终孔段有涌水的灌浆孔是否需要加深，根据地质条件和透水率确定，其标准同4.1.4条。 4.6灌浆工作必须连续进行，因故中断应尽早恢复灌浆。恢复灌浆时，使用开灌水灰比的浆液灌注，如注入率与中断前相近，可改用中断前的水灰比浆液灌注；如恢复灌浆后，注入率较中断前减少很多，且在短时间内停止吸浆，应报告监理等有关单位，作为事故孔补孔灌浆处理。

4.7对注入率大、累计灌入量达单耗＞150kg/m的孔段，应对灌浆邻近的洞室、结构缝面、人工堆积、上下游边坡露头、积水等部位进行巡查，必要时采用示踪剂检查。若有外漏，应按第5.7.3条处理；若无外漏，应按5.3.2条控制压力灌注，直至达灌浆结束标准为止。 4.8对于陡倾地层的钻浆钻孔，宜根据灌浆现场施工情况（主要是次一序灌浆孔注入量衰减率的变化）适当加密灌浆孔，如次一序次的灌浆孔注入量衰减不明显则应加密灌浆孔，反之，可不增加灌浆孔。 4.9先导孔、原检查孔采用先回填细砂再采用孔口封法灌浆。 4.10灌浆过程中的漏浆处理建议

（1）首先严格按设计与规范（SL62-2014中的5.7.2）要求的措施（常规处理措施）进行处理。

（2）当采用常规处理措施无效或效果不明显时，建议根据漏浆情况采用以下措施进行处理：

①当采用无压、限流后仍无效（即注入浆液流量＞20 L/min且一直不起压）时，可考虑加入速凝剂（如水玻璃），以降低浆液的流动性，不使浆液流失过多，同时观察注入率是否下降、是否达至设计要求(＜20L/min)；若注入率明显减少，则可适当提升灌浆压力并增大进浆量，如此反复灌注，直至达到设计要求的灌浆结束条件为止。

②当如①中加入水玻璃灌注5min后,其注入量仍很大且仍不升压，限流的效果不明显或限不住，且其单位注入量累计达到250kg/m时，可进行间歇灌浆，间歇时间一般以20～30 min为宜。间歇灌浆不能随便采用，只有在比较长时间内灌浆段一直大量吸浆并且基本不起压力

的情况下才能采用，否则不容许间歇灌浆。间歇结束复灌后，重复上述步骤，并采用低压限流、加水玻璃、限量、间歇灌浆等措施，直至达到设计要求的灌浆结束条件为止。

③当②中的第二次间歇复灌后，加水玻璃灌注5 min后其注入量仍然很大，无限流效果( 即注入流量仍＞20 L/min)且仍不升压时，可考虑加入粉煤灰或细砂，并进行低压、限流、限量、间歇灌浆，重复上述步骤，停停灌灌，如此反复进行灌注，直至达到设计要求的灌浆结束条件为止。

（水泥-水玻璃浆液配比建议如下，需经过现场试验确定：水玻璃浓度为40波美度(出厂水玻璃浓度一般为50~60波美度，使用时应加水进行稀释)，水泥为普通硅酸盐水泥（宜选用P.O42.5水泥）。加水玻璃的水泥浆水灰比多为浓浆（水灰比为0.5∶1），其配合比（体积比）为：水泥浆：水玻璃=1：0.3，其凝胶时间为1min，应根据现场试验确定。掺粉煤灰建议如下，需经过现场试验确定：应选用Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰，其掺入量按水泥的20%（或可根据具体情况逐步适量加大到30%)，配合比为水：(水泥+粉煤灰)=0.5:1,使用前就按相关规范要求进行试验。细砂：选用细度模数为1.60～2.25的细砂（粒径为0.25～0.35mm），掺砂量可按水泥重量的10%、20%、30%、40%......逐步增加。）

4.11灌浆过程中出现“固管”事故的处理

为了减少深孔（Ⅱ区）“固管”事故的发生，建议： （1）施工单位应选用“改进型”孔口密封器。

（2）灌浆过程中增加灌浆管（钻杆）的上、下及“旋钻”的活动频次（搅动），从而增大浆液在孔内环状间隙的上返速度，也可以在一定程度上降低铸钻杆事故的发生。

（3）对孔口密封器进行冷却（灌浆全过程冷却），以延长密封器内“胶封”的使用寿命和密封效果。

（4）在灌浆过程中一旦发生“固管”，在初期应立即停灌，用稀浆或水冲孔并活动钻杆（上下与旋转并用），直到“固管”事故处理完

成后再重新对该段进行灌浆；如果“固管”严重或在处理过程中发生灌浆钻杆断裂，则应在事故孔附近（应满足设计要求的孔位偏差）重新钻孔至事故灌浆段后进行灌浆。

4.12钻孔过程中出现漏水（不返水）时的处理

（1）钻孔过程遇到漏水（不返水时），应立即停止钻进并自查漏水原因，通知现场设计、监理、业主及咨询单位的相关人员分析确认原因，当查找到漏水原因并测定也内稳定水位后方能根据监理指示进入下步工作。

（2）钻孔水位观测：施工单位在本工程Ⅱ区灌浆施工过程中应仔细做好水位观测工作，特别是钻进过程中的水位观测，其观测内容及要求为：

①钻进过程中的地下水位观测：应在每个灌浆段的压水前测一次。 ②终孔水位观测：应在最后一个灌浆段灌浆前封孔前进行观测，每30分钟观测一次，直到两次连续观测的水位差值不大于2cm时，方可停止观测，最后一次的观测值即为终孔水位。

③不返水钻孔的稳定水位观测：当遇到不返水（漏水）灌浆孔时，应按本节（1）中的要求观测孔内稳定水位，即每30分钟观测一次，连续观测应达到四次或四次以上，直到后四次连续测量的水位，相邻两次变幅均不大于2cm，且无持续升、降的情况时，才可认定为稳定，并取最后两次观测结果的平均值作为稳定水位。 ④以上水位观测应以表格的形式详细记录。 4.13地质缺陷地段处理

4.13.1地质缺陷地段是指钻孔掉钻或经孔内摄像查明为大断层、大溶洞的地段。

4.13.2地质缺陷地段应采用孔内摄像查明断层破碎带和溶洞分布形态及范围、充填物种类和密实情况，分析其稳定性，并尽快制定钻灌方案，经设计和监理人批准后实施。

4.13.3对大断层、溶洞、溶缝一般按先封闭、后充填、再高压密实的原则进行钻灌。

4.13.4在大断层强岩溶地段需用多排灌浆孔形成防渗帷幕，对边排孔用低压（灌浆压力可根据现场实际酌情调整）限流量法进行封闭灌浆，中间排则采用高压灌浆密实且须达到本技术条款的结束标准才能结束灌浆。

4.13.5充填型溶洞处理措施 1）孔口返浆

①对于充填溶洞部位的灌浆孔，以低压灌浆时孔口返浆但达不到结束标准为特征。若灌浆段灌浆一次不能达到设计压力时，则应遵循“低压、浓浆、限流、限量、间歇”灌浆的原则进行施工。所谓“浓浆”系指水灰比为0.5或0.6的浓水泥浆、水泥基质稳定性浆、水泥粉煤灰浆、膏状浆以及水泥砂浆等。

②调整灌浆压力，仅此部位建议上下游排灌浆压力调整为2MPa。 ③每个灌浆段可复灌几次，逐次提高灌浆压力，直至达到2MPa，例如：每次升压可暂定为0.4～0.6MPa（视灌浆情况可以调整）。 ④每次复灌当灌注材料已达限量时停灌或当灌浆压力升到此次预定的灌浆压力时停灌。

⑤必要时可以缩短灌浆段长度为2.5～3m。

⑥为缩短待凝时间，每次复灌将近结束时可灌注速凝浆液。 2）孔口不返浆

①若溶洞充填物的含水量大（如呈流塑状）灌浆处理无明显效果时（孔口不返浆），可采用高压水冲洗（压力5～6MPa）、压力旋喷冲洗（压力5～6MPa）、加密及限流、限压、间歇等综合处理方法处理，其主要工艺为包括：压力冲洗（如压力喷射冲洗、大泵量压力冲洗或风水联合冲洗等）后进行灌浆，以灌注水泥浓浆（0.5:1或0.6:1）或水泥粉煤灰浆为主，尽量少用或不用砂浆；当注入量大且灌注了一定量的浆液后时可按比例掺水玻璃等外加剂继续灌注并待凝，再扫孔重复灌浆至达到设计要求。

②加密灌浆孔：按①条综合处理后应及时进行效果检查，可在灌浆孔间逐步设置带检查性质的加密灌浆孔，其钻孔深度应钻至溶洞底板

基岩5～10m；采用钻孔取芯检查与压浆检查相结合来判断其处理效果，若达到预期效果则封孔灌浆，若未达到要求，分析原因后进行加密灌浆处理。

③若灌浆钻孔间在钻孔（灌浆）时出现互相串水（浆）情况，可采用“压力置换”处理，即利用高压或大泵量将溶洞充填物挤出后再灌注砂浆（灌注砂浆要求见上述），视充填物情况可采用分段或全孔置换。 4.13.6无水、无充填物的溶洞处理

若在施工过程中遇到此类型的溶洞，可采用以下方法处理： ①级配料冲填法，就是利用钻孔用清水往孔内冲填土、砂、砾石级配料。其中的砾石，先用粒径2-5mm，接着用5-10mm、10-20mm、20-40mm等，由细逐级变粗，冲填中不断下入钻具扫、搅，直到在某一级不能再继续填进时为止，最后再灌注M20水泥砂浆或水泥浆，待凝7d后进行补强灌浆（常规）。

②对于规模较小的溶洞可直接回填M15或M20砂浆，待凝72h进行补强灌浆；

③对于规模较大溶洞，交替往孔内投入干净碎石（粒径40-50mm）与注入C15或C20细石混凝土，填满后灌注水泥砂浆或0.5:1或0.6:1水泥浓浆。灌注后待凝7d后进行补强灌浆。 （3）有水岩溶管道或溶隙（缝）的处理

可采用以下方法处理，重点推荐模袋堵漏灌浆技术。

①模袋堵漏灌浆方法：此方法是在充分探明溶洞状态的前提下，通过向钻孔中安设特制的模袋，并向模袋中注入速凝浆液，从而达到堵塞岩溶通道的目的。

②控制灌浆法：为了节省投资，可采用水泥及水玻璃两种浆液；双浆液控制灌浆方法就是将两种浆液分别用两根灌浆管送入孔底混合并对浆液的扩散半径（距离）进行有效控制。为了达到预期的防渗效果和满足防渗幕体的强度要求，浆液既不能扩散得太远造成材料的浪费，又不能因浆液的扩散范围太小使防渗幕体的强度不够。若浆液凝结时间太短，容易堵塞灌浆孔，若浆液凝结时间太长，又容易被冲走，因

此只有通过现场的试验来确定双浆液灌浆中的浆液比例、压力、流量等施工参数，才能达到有效封堵的目的。

③级配料冲填法：在孔口用稠水泥浆冲灌粗砂和砾石，若灌注一段时间后仍无效果，再改用浓浆冲灌级配粒料；配料时可先搅拌成一定稠度的浆液从孔口倒入，等灌满后用常规方法进行灌注。

④浓浆法：若有水管道小，可用0.5:1或0.6:1的浓水泥浆或水泥砂浆进行处理。

五、 灌浆效果分析与评价

5.1质量检查孔分析

质量检查孔分析项目主要为钻孔取芯和压水试验，并结合灌浆成果资料进行综合分析。质量检查孔压水试验合格的标准为：帷幕灌浆的质量要求透水率q≤3Lu；检查孔第1段和第2段的合格率为100%,以下各段的合格率在90%以上；不合格试段的透水率不超过设计规定的150%，且不合格试段的分布不集中，认为合格。

目前我工程仅第一单元全部施工完毕（包含检查孔），本次分析仅对第一单元进行分析。分析如下：

图5.1 第一单元各孔位布置图

表5.1 先导孔B1与检查孔1-J1透水率对比表

透水率区间段数及其占总段数比例 孔号 类型 总段数 q≤3lu 段占总段数 数比q=3-5lu 段占总段数 数比q=5-10lu 段占总段数 数比q=10-50lu 段占总段数 数比q＞50lu 段占总段数 数比例% 先导孔 检查1-J1 孔 B1 例% 例% 例% 例% 10 17 2 20% 1 10% 0 0% 5.90% 5 50% 2 20% 0% 11 64.70% 3 17.60% 1 2 11.80% 0 表5.2 先导孔B8、B9与检查孔1-J2透水率对比表

透水率区间段数及其占总段数比例 孔号 类型 总段数 q≤3lu 段数 1 占总段数比例% 8.33% q=3-5lu 段数 占总段数比例% q=5-10lu 段数 占总段数比例% q=10-50lu 段数 占总段数比例% 8.33% q＞50lu 段数 1 占总段数比例% 8.34% 先导孔 先导B9 孔 检查1-J2 孔 B8 12 11 19 3 25.00% 6 50.00% 1 0.00% 2 18.20% 0 5 45.50% 2 18.20% 2 18.10% 0.00% 0 0.00% 13 68.40% 3 15.80% 3 15.80% 0 压水试验的压力为灌浆压力的80%,但最大压力不超过1MPa，在保持稳定的压力下，每5min测读1次流量，连续5次读数，其最大值与最小值之差小于最终值10%；或最大值与最小值之差小于1L/Min时，可结束压水试验。

从表5.1和表5.2可以看出，灌浆后防渗效果有明显提高；灌浆前透水率较大，主要集中在5-10lu之间，B1号孔最大透水率为116lu，B8号孔最大透水率为93.92lu，B9号孔最大透水率为76.45lu；灌浆后各段透水率有了明显降低，防渗区地层透水性大幅度减小，但仍有部分段位透水率超过设计要求，此检查孔1-J1、1-J2试验结果为不合格，究其原因，该单元位于地质薄弱部位，灌浆时出现多处漏浆，采用水泥-水玻璃浆液的方式灌注，水泥-水玻璃浆液凝结时间过快，堵塞裂隙，在地层中造成“假堵”现象。

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