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库区古生界奥陶系岩溶裂隙地下水埋藏库底以下约230～250m；
石炭系地层裂隙地下水主要受大气降水补给，赋于砂岩中，水量有限；
库底第三系N2红粘土为库区主要相对隔水层，其上覆第四系上更新统Q2砂砾石层为库区孔隙地下水主要含水层，水量相对较丰富，由西向东潜流汇入北坪洼地。
主坝坝基土层厚度约100m，自上而下为新生界第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）砂砾石，近代冲沟分布厚3～6m；
上更新统冲洪积（Q3al+pl）黄土状亚砂土，最大厚度27m；
中更新统冲洪积（Q2al+pl）砂砾石夹亚粘土，厚度10～19m。
第三系上新统坡洪积（N2dl+pl）红粘土和冲洪积（N2al+pl）砂砾石，最大厚度约70m。
下伏为奥陶系上马家沟组（O2s）灰岩。
1.3帷幕灌浆主要施工部位
本标段帷幕灌浆主要位置在：
右坝肩及右岸采空区段等位置。
主要工程量为：
钻孔（土层）10238.35米，钻孔（岩石）16576.50米,预计灌入干灰量742.5吨。
主要工程量表表1-1
序号
工程名称
施工项目
主要工程量
备注
1
右坝肩帷幕灌浆
土层钻孔
2868.35m
岩石钻孔
3826.5m
375.0
预计灌浆量
168.75t
424.0
2
右岸采空区帷幕灌浆
7370.0m
12750.0m
573.75t
1.4本标段帷幕灌浆施工进度计划安排
本标段帷幕灌浆施工计划于2010年4月10日开始，至2011年5月底施工结束，依次完成右坝肩、右岸采空区的灌浆施工，初步计划施工时段见表1-2所示。
主要工程施工进度计划表1-2
施工内容
开工日期
完工日期
2010.05.28
2010.08.01
右岸采空区帷幕灌浆
2010.04.15
2010.30
2施工依据与编制原则（不仅限于）
依据山西省万家寨引黄入晋工程北干线大梁水库工程设计图纸和招标文件；
依据《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148-2001；
依据《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL25-92；
依据设计单位所出的与施工相关的技术措施、通知和变更。
3施工布置
3.1施工交通布置
右坝肩帷幕灌浆施工人员设备进场通过大坝主体填筑时的临时施工道路；
右岸采空区帷幕灌浆人员设备进场通过右坝顶施工道路。
3.2施工用水、电布置
3.2.1施工用水布置
施工用水由业主指定的供水点采用Ø
100mm钢管作为主供水管道，采用Ø
75mm钢管作为支线管道输送至施工区域内，供水管采用法兰连接，支线管道在施工区域内每50m设置一个带阀门的供水接头，用胶管接至制浆站及钻孔、灌浆工作面。
本标段灌浆施工用水水温不高于40℃，水质符合灌浆要求。
3.2.2施工用电布置
施工用电均由业主提供的电源接出，在右坝肩变压器的低压侧接取；
主线采用160mm2电缆接至主配电柜，再由50mm2和25mm2电缆接至分配电盘（柜），在施工区域内每100m设置一个配电柜，电路电器配置严格按照三相五线制、一机一闸一保护和四级配电、三级保护进行接电。
电气电路必须悬挂警示牌。
电缆必须统一悬挂或架设，不得沿地面摆放，移动频繁的电缆需沿地面摆放时，必须采用橡胶软皮电缆，并与灌浆用管路分别摆放，不得混淆。
3.3集中制浆站布置
依据总体进度计划，根据不同的施工时段，分别在右坝肩EL1401.00临时施工平台和右岸采空区合适的位置布置一个集中制浆站。
集中制浆站集中制备0.5∶1水泥浆，用Ø
50mm钢管或软塑料管输送0.5∶1水泥浆至各工作面，各工作面根据施工需要调配浆液。
制浆站配备50ｔ水泥储量的水泥库棚1个、NJ-600或NJ-1000型泥浆搅拌机2台、JBT-2-200泥浆搅拌机2个、BW-200输浆泵2台。
集中制浆站主要技术参数见表3-1
3.4施工废弃物处理
3.4.1施工废渣
施工所产生的废渣应及时排专职人员清理装袋，在施工现场摆放整齐，待其凝固后，运输至业主指定的渣场堆放。
3.4.2施工废水
在施工区域内设置围堰，将施工产生的废水拦在作业区域内，并采用污水泵抽至集中排污池内，经沉淀后的清水由离心泵抽至业主指定地点。
集中制浆站技术参数表3-1
项目名称
单位
数量
技术型号/参数
设备名称
输浆泵
台
BW-200
搅拌槽
JBT-2-200
NJ-600（1000）
设备功率
Kw/h
37.5
制浆能力
L/h
6000（10000）
送浆能力
L/min
80
送浆管道
mm
Ø
50
制浆级别
0.5:
1（水:
灰）
临时水泥库房
个
50t（袋装）
4施工方案
4.1帷幕灌浆
本标段帷幕灌浆施工范围是右坝肩、右岸采空区的帷幕灌浆。
防渗帷幕灌浆全部在露天环境下进行施工作业。
帷幕最大深度约55m，右坝肩帷幕灌浆孔布置两排，上下游排孔中心线距坝轴线为1.0m，即排距2.0m，孔距2.0m；
右岸采空区帷幕灌浆为一排，孔距2.0m。
右坝肩帷幕灌浆孔布置为两排，采取先施工下游排，后施工上游排的顺序。
右坝肩、右岸采空区帷幕灌浆每排均遵循分序加密的原则，先施工Ⅰ序孔，再施工Ⅱ序孔，最后施工Ⅲ孔，灌浆采用孔口封闭、自上而下分段、不待凝孔内循环式灌浆法。
帷幕灌浆时，在一定的范围内设置抬动观测孔，同步监测变形情况。
每单元或坝段帷幕灌浆施工前，按照监理工程师指定位置设置先导孔（单排设置在Ⅰ序孔上，双排设置在下游侧排的Ⅰ序孔上），该孔进行地下水位测试、全孔单点压水实验和岩心采集。
除先导孔外其余各序孔可在灌浆前进行简易压水实验。
4.1.1放线定位
在施工区域内按照业主提供测量基准点和土建施工所留桩号标记，采用钢卷尺进行放线定孔位。
4.1.2钻孔
4.1.2.1钻孔设备及基本参数
采用SGZ-ⅢA和XY-2型地质钻机，配套金刚石钻头和岩心管及扩孔器或硬质合金钻头钻孔。
钻孔位置与设计位置偏差不得大于10cm，因故变更孔位时，应征得监理工程师同意。
同一排上相邻的两个次序孔之间，在岩石中钻孔的间隔高差不得小于15m。
钻进结束等待灌浆或灌浆结束等待钻进时，孔口均应堵盖，妥加保护。
灌浆孔基岩段小于6m时，采用全孔一次性钻孔；
大于6m时，采用自上而下分段钻孔。
钻孔孔径及各段长度参数见表4-1
钻孔各段基本参数表表4-1
段次编号
直径（mm）
段长（m）
土层段
91
/
岩石第一段
56
3
岩石第二段
5
4
岩石第三段及以下各段
终孔段
不大于10
帷幕灌浆单孔施工工艺流程图图4-1
放线定位
图例：
校验角度
必须工序
土层第一段钻孔
不合格
合格
可选可变工序
简易压水
镶注孔口管
调整
固定钻机
待凝
土层段护管埋设
土层段钻孔
岩石第一段钻孔
洗孔
抬动观测
终段钻孔
灌浆
第n段施工
相邻孔串浆
终孔测斜
第20m段钻孔
降压、限流
20m处测斜
扫孔纠偏
灌浆段机械封孔
土层段护管拔除
灌浆结束
土层段粘土封孔
4.1.2.2钻孔测斜
由于全部帷幕孔均为铅直孔，故采用“吊笼孔口十字丝法”进行测斜，即在孔口固定十字丝线，十字丝线中心与孔位中心重合，将外径Ø
56mm，长度大于1m的钢管顶部与测绳连接，保证钢管自由悬挂状态下，中心线与测绳重合，测斜时，将钢管放入孔内，将测绳与十字丝重合，此时在钻机等不变物体上，对测绳相对位置进行标记，然后匀速下放，在测斜位置上，将测绳恢复原相对标记位置，测量此时测绳对十字丝交点的距离，然后按照此时的孔深等数据，利用三角函数计算孔位偏差。
如发现孔斜超过要求时及时纠正，测斜结果允许偏差值包括因方位角偏移而发生的偏差值，经孔斜实测资料分析，对不符合要求的部位，结合压水试验和单位耗灰量等资料综合分析，其结果对灌浆质量有影响时，要采取措施纠偏，纠偏无效时要采取重钻孔等补救措施。
孔斜最大允许偏差值按照表4-2控制。
帷幕灌浆钻孔测斜最大允许偏差值表表4-2
孔深（m）
20
30
40
60
＞70
最大允许偏差（m）
0.25
0.45
0.70
1.0
1.3
2.5%孔深
4.1.2.31、触电
因电缆线老化、破皮、漏电保护器失灵、无接零（接地）保护，金属导电物件破坏电缆线，起吊靠近或经过现场的外电线路没有或缺少防护，特殊场所没有使用安全电压，雷击等因素，造成各类电器设备对人体的直接或间接电击（触电）。
2、机械伤害
机械设备外露的转动轴、叶轮、皮带与钢丝绳等无防护罩或有防护罩不牢固、不合格等不安全因素对人体各部位造成的伤害。
尤其是卷扬机、三角架发
钻孔遇有洞穴、塌孔或掉块难以钻进时，可先进行灌浆处理，而后继续钻进。
如发现集中漏水，应查明漏水部位、漏水量和漏水原因，经处理后，再行钻进。
根据招标文件中前期地质勘探情况，土层段采用泥浆护壁钻孔，浆液采用孔内自造浆液，岩石段原则上不使用泥浆护壁钻孔。
4.1.3洗孔
帷幕灌浆孔每段均应进行冲洗，根据监理工程师指示采用风水联合冲洗或用导管道入大流量水流，从孔底向孔外冲洗；
裂隙冲洗方法应根据不同的地质条件，通过现场试验确定。
冲洗水压力采用80%的灌浆压力，且不得大于1MPa；
冲洗风压采用50%灌浆压力，且不得大于0.5MPa。
裂隙冲洗应冲洗至混水澄清后10min结束，且总的时间要求，单段不少于30min，串通孔不少于2h，对混水达不到澄清要求的孔段，应继续进行冲洗，每段内残存的沉积物厚度不得超过20cm。
当邻近有正在灌浆的孔或邻近灌浆孔结束不足24h时，不得进行裂隙冲孔。
灌浆段裂隙冲洗后，应立即连续进行灌浆作业，因故中断时间间隔超过24h时，应在灌浆前从新进行裂隙冲洗。
4.1.4灌前压水
除先导孔外的帷幕孔灌前压水采用简易压水，压水段长等于灌浆段长，压水压力为该段灌浆压力的80%，且不得大于1MPa，简易压水每5min记录一组数据，压20min即可结束。
4.1.5镶注孔口管
孔口管的镶注，开孔孔径为Ø
91mm，钻至基岩面，置入一定长度直径Ø
80mm的钢管，钢管要高出孔口10cm，并且有丝扣（上接孔口封闭器，孔口封闭器与孔口管采用丝扣连接）。
用灌浆的方法向孔内压入0.5:
1的水泥浆，待孔口管外壁与孔壁之间返出同一浓度的水泥浆后，导正孔口管，待凝后，方可钻第二段。
为加快施工进度，孔口管段可以同时镶注孔口管。
4.1.6先导孔施工
采用XY-2B钻机钻孔，孔径与其它灌浆孔要求相同，全段采取岩芯并按要求对岩芯进行描述和保存。
先导孔采用自上而下分段单点法压水试验，灌浆及封孔技术要求同灌浆孔。
4.1.7灌浆
帷幕灌浆必须在施工区塑性混凝土防渗墙已完成后方可进行，灌浆施工使用3SNS灌浆泵进行灌浆，由灌浆自动记录仪记录灌浆过程，右坝肩帷幕灌浆孔布置为两排，右岸采空区帷幕灌浆布置为一排，两排布置的先施工下游排，再施工上游排；
每排孔施工采取分序加密的原则，先施工Ⅰ序孔，再施工Ⅱ序孔，最后施工Ⅲ孔，灌浆采用孔口封闭、自上而下分段、不待凝孔内循环式灌浆法。
帷幕灌浆应严格按分序加密的原则进行，其施工顺序为Ⅰ序→Ⅱ序→Ⅲ序。
灌浆应尽快达到设计压力，但注入率大时应分级升压，严禁低压灌浆，高压结束。
灌浆过程中应以抬动值控制灌浆压力和注入率，当抬动值超过允许值应立即降低压力，当抬动值已停留在一定值不再升高达30min后，逐步升压至原灌浆压力，若变位值又升高时，再降低压力，再恢复原灌浆压力而变位不增加时继续灌注，直至灌浆结束。
灌浆浆液所用材料和配比按照设计要求或现场试验确定，但必须符合《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148-2001（不限于）中的相关规定。
灌浆压力按照招标文件，暂定Pmax=0.2~0.4MPa。
4.1.7.1浆液变换标准
⑴、当灌浆压力保持不变，注入率持续减少，或当注入率不变而灌浆压力持续升高时，不得改变水灰比。
⑵、当某一比级浆液的注入量已达300L以上或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应变浓一级。
⑶、当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。
变浆后如压力突增或注入率突减时，应立即查明原因，进行处理，并报告现场监理工程师。
4.1.8灌浆结束标准
在设计压力下，注入率小于0.4L/min，延续灌注60min即可结束;
或不大于1L/min时，继续灌注90min，灌浆即可结束。
4.1.9封孔
灌浆孔（包括先导孔）和检查孔结束后，进行封孔，并将孔口抹平。
封孔灌浆水灰比为0.5：
1，封孔压力为该孔最大灌浆压力。
4.1.10特殊情况处理
⑴、灌浆过程中，发现冒浆、漏浆，应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。
⑵、帷幕灌浆过程中发生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，可以同时进行灌浆，应一泵灌一孔。
否则应将串浆孔用塞塞住，待灌浆孔灌浆结束后，串浆孔再行扫孔、冲洗，而后继续钻进和灌浆。
⑶、灌浆施工必须连续进行，若因故中断，应及早恢复灌浆。
应立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。
当中断时间大于30min时或无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔，而后恢复灌浆。
恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注。
如注入率与中断前的相近，即可改用中断前比级的水泥浆继续灌注；
如注入率较中断前的减少较多，则浆液应逐级加浓继续灌注。
恢复灌浆后，如注入率较中断前的减少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施。
4.1.11质量检查
4.1.11.1灌浆质量检查
帷幕灌浆应在该部位灌浆结束14后进行。
灌浆结束后，将灌浆记录和有关资料提交监理人，由监理工程师根据灌浆资料、施工情况、工程部位的重要性确定检查孔位置。
检查孔的数量应为灌浆孔总数的10%，一个单元工程内，至少布置一个检查孔，具体部位由监理工程师现场确定。
帷幕灌浆的质量应以分析压水试验成果为主，结合灌浆资料、钻孔取芯等综合评定。
帷幕灌浆质量检查孔的钻孔采用XY-2型地质钻机，金刚石钻头钻孔取芯成孔，钻孔孔径为Ø
56mm，灌浆检查孔的钻孔与取芯，压水试验一律按地质勘探标准进行，对采取的岩芯进行编号、装箱和岩性地质描述，并按监理工程师的要求存放到指定位置妥加保护。
帷幕灌浆质量检查采取压水试验的方法，压水试验压力级数按0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa四级控制。
帷幕压水检查孔段合格率应在90%以上，不合格段的透水率值不应超过设计规定值的50%，且不集中，认为合格。
帷幕灌浆单元施工工艺流程图图4-2
相邻Ⅱ序孔第一段钻孔
先导孔施工
Ⅰ序孔第一段钻孔
镶注孔扣管
间隔72h
第二段施工
孔底高
差15m
第·
·
段施工
孔
底
高
差
15
m
20m测斜
第20m段施工
终孔段施工
封孔
间隔14天
声波测试检查
质量检查
检查孔检查
5防治质量通病的措施
5.1串浆和孔口涌水
灌浆过程中如发现串浆时，宜采用下述方法处理：
⑴、如被串孔正在钻进，应立即停钻。
⑵、串浆量不大于1L/min时，可在被串孔内通入水流。
⑶、串浆量较大，尽可能与被串孔同时灌注。
但应注意控制灌浆压力，防止岩体抬动或衬砌变形。
当无条件同时灌注时，应封堵被串孔。
对灌浆孔继续灌注，灌浆结束。
应立即扫开被串孔洗净再行灌注。
在有涌水的孔段灌浆时，当涌水压力超过0.2MPa时一般采用下列措施：
⑴、灌浆前应测定涌水压和涌水量。
⑵、尽量缩短灌浆段长。
⑶、灌浆结束后屏浆时间不小于2h。
⑷、待凝时间不得小于48h。
⑸、必要时可在浆液中掺速凝剂。
5.2遇岩溶管道
进行帷幕灌浆钻孔遇岩溶管道时，要采取手段立即探明岩溶空洞的大小（可用抽水法估算）及大致形状（可用水下电视探测），如岩溶空腔体积较小，待冲洗钻孔后向孔内注入0.5:
1的水泥浆或水泥砂浆，待凝48小时后再进行以下孔段的钻进。
如岩溶空腔体积较大，则应在该孔的旁边用XY-2型地质钻机钻大口径钻孔，钻孔孔径为Ø
130mm-Ø
150mm，与岩溶空腔钻穿后，在孔内往岩溶空腔内回填混凝土，后进行灌浆，灌浆压力该段的灌浆压力。
待回填的混凝土凝固后，在原灌浆孔扫孔，继续进行该段的钻孔与灌浆。
5.3大耗灰量灌浆段
大耗灰量（单耗大于2t/m）灌浆难于结束时，应采用下列处理措施：
低压、浓浆、限量、限流、间歇灌浆；
浆液中掺加速凝剂；
灌注稳定浆液或混合浆液。
6难、重点施工措施
6.1冬季施工
本标段帷幕灌浆施工存在冬季施工，在此期间，应采取冬季施工防护措施。
⑴、对灌浆施工的防护措施：
灌浆施工所用的设备和集中制浆站设备均安置在密闭条件较好的活动房屋内进行，集中制浆站设置一个2m3的铁皮水箱，采用电热器加热，使水温保持在5-40℃之间，在集中制浆站和灌浆设备之间的供浆管路采用矿棉之类的保温材料包裹。
⑵、设备防护措施：
灌浆设备均放置在室内，钻孔设备在每班开钻前均应检查其性能、各部件之间紧固程度，发现问题及时维修，做到不带病工作，提高设备使用效率，降低因天气寒冷而造成的设备故障。
⑶、现场人员防护措施：
向现场施工人员发放冬季保暖服装和劳保用品，在施工临建房屋内安置电暖气，防止发生人员发生冻伤事故。
7质量控制措施
7.1原材料控制
⑴、水泥：
对每批送达的水泥的品质每200吨进行一次检验，检验不合格的严禁在工程中使用。
进行检查复检，每批水泥均应附有出厂合格证和复检资料。
到货的水泥按不同品种、标号、袋装或散装等分别贮存在专用的仓库中，防止因存贮不当引起水泥变质。
袋装水泥储运时间不超过3个月。
⑵、水：
灌浆用水应符合拌制混凝土用水的要求，不得使用洞内有污染的水，水温应控制在5-40℃之间。
⑶、砂：
灌浆用砂为质地坚硬的天然或机制中细砂，粒径不大于2.5mm，细度模数不大于2.0，其含泥量不大于3%，SO3含量小于1%，有机物含量不大于3%；
⑷、外加剂：
各种外加剂质量应符合DL/T5418-2001中有关规定，最优掺量应通过室内试验和现场灌浆试验确定，所有能溶于水的外加剂均以水溶液状态加入。
7.2施工过程控制
⑴、制浆：
制浆时材料必须称重，称量误差应小于5%，水泥等固相材料宜采用重量称量法。
各类浆液必须搅拌均匀并测定浆液密度。
纯水泥浆的搅拌时间，使用普通搅拌机时，应大于3min；
使用高速搅拌机时，应大于30s，浆液在使用前应过筛，自制备至用完的时间宜小于3h。
各集中制浆站和灌浆站配备比重计，灌浆过程中随时测记比重。
⑵、孔位确定：
由专业测量人员负责测定孔位及孔向，施工时严格按照测量的孔位就位钻机，其孔位偏差不大于设计规定值。
确实需变更孔位时应征得设计同意。
⑶、钻孔施工：
施工按照分排、分序的原则进行。
终孔深度必须按要求钻至终孔深度并经监理人确认后方可终孔。
⑷、仪器、仪表的率定：
灌浆自动记录仪、灌浆的压力表都必须进行率定并标识，未经率定标识的压力表严禁进入施工现场，现场使用的压力表还要按监理人要求定期校验。
其它如测量放点仪器、钻孔测斜仪等仪器均应按规定定期校验或率定。
⑸、资料递交：
所有的原始资料经质检人员检查无误后当班交给资料员进行汇总、整理及存档。
8质量保证措施
⑴、建立以项目经理全权负责制的质量保证体系,项目经理是工程质量的第一责任人,由项目总工和质量安全部负责项目部的工程质量监督和管理。
质量保证组织机构图图8-1
项目经理
项目总工程师
项目副经理
生产调度室
现场试验员
工程技
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