防渗帷幕灌浆生产性试验施工组织设计(定稿10.17

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1、1工程概况1.1水文气象本渠段属温带大陆季风型气候区，夏秋两季受太平洋副热带高压控制，多东南风，炎热多雨，冬春两季受西伯利亚和蒙古高压控制，盛行西北风，干燥少雨。根据淇县站气温资料统计，段内月平均最低气温出现在1月，为－0.8℃，渠段抗冻设计气候类型属于寒冷气候区。本渠段多年平均降雨量616.3mm，多年平均降水日数70.2d，降水年际变幅大，降水年内分配不均，70%～80%集中在汛期，多以暴雨型式出现，年降水量从山区到平原呈递减的趋势。段内多年平均气温14.1℃，全年1月份温度最低，平均气温－0.8℃；月平均最低气温－5.2℃，极端最低气温－18℃；7月份气温

2、最高，月平均气温27.0℃，月平均最高气温31.9℃，极端最高气温42℃。根据段内淇县气象站资料统计，本段霜冻最早为9月19日，终日最晚为4月24日。历年最大冻土深度为26cm。段内冬春季盛行北或西北风，夏季多东南风，秋季多东北风，多年平均风速2.6m/s；全年最多风向为西北风，最大风速10.3m/s。1.2工程地质本工程区域场区地层具土岩双层结构，根据地层时代、岩性及空间分布特征，将建筑物场区地层划分为13个工程地质单元。上覆第四系地层主要为：①卵石（alQ42），层厚1.0～8.5m，仅分布于河床及漫滩；②砂壤土（alQ41），层厚约6.5m，仅分布于I级阶

3、地；③黄土状中粉质壤土（alplQ32），层厚0.3～7.8m，分布于II级阶地，局部夹卵石透镜体；④中粉质壤土（alplQ2），层厚0.8～4.0m，含钙质结核；⑤卵石（alplQ2），层厚0.6～7.4m，局部夹中粉质壤土透镜体；⑥卵石（glQ1），层厚1.8～8.3m，分布不连续，泥钙质胶结，可见孔洞且连通性好，部分有架空现象，局部零星夹有簿层黄色粉细砂。下伏上第三系中新统鹤壁组（N1h）：⑦⑨泥灰岩，单层厚1.0～14.6m不等，夹多层粘土岩薄层及透镜体，见溶蚀孔洞、孔隙，退水闸附近第⑨层泥灰岩岩溶较发育；32⑧⑩粘土岩，单层厚0.5～12.8m不等；泥

4、灰岩和粘土岩呈互层状，层间夹有多处砂岩、砾岩薄层或透镜体。鹤壁段III标渠道桩号约IV171+000～IV173+000范围内，渠道开挖后实际地下水位高于预测水位。在渠道起点、刘庄分水口、盖族沟煤气管道处进行开挖时，在卵石层及卵石胶结体层中已经揭露出地下水，而且地下水渗流量较大。对保证主体工程施工质量和进度带来极大的影响，因此，必须对透湿性强烈的砂卵石层进行必要的防渗处理。2防渗帷幕灌浆生产性试验依据及目的2.1防渗帷幕灌浆生产性试验依据《南水北调中线一期工程总干渠施工阶段鹤壁Ⅲ标砂卵石段基础处理(桩号171+000～173+000)防渗帷幕灌浆试验方案》（河南

5、省水利勘测设计研究有限公司）。2.2防渗帷幕灌浆生产性试验目的与任务(1)了解采用稳定复合浆液、低流动性膏浆灌浆对松散砂卵石层和胶结砂卵石的适应性和灌浆效果；(2)试验验证透水砂卵石层及其胶结体层处理工艺，设计材料、施工参数的合理性，并取得可靠经济的施工参数，为下一步帷幕设计与施工提供依据；(3)通过室内试验推荐试验使用浆材基本配合比，通过现场生产性试验确定最佳浆材配合比；(4)论证砂卵石层及胶结层采用复合膏浆设置防渗帷幕的可靠性，为优化设计、简化施工，降低工程造价提供依据；(5)论证砂卵石层及其胶结体层进行生态防渗帷幕灌浆处理后防渗效果。3防渗帷幕灌浆生产性试

6、验方案3.1试验场地选择为保证试验所取得的成果能用于工程施工，试验场地选择在地下水位较高，渗水量较大的渠道桩号Ⅳ172+297～172+397段，长度100m。考虑到砂卵石层的透水性程度不均，要取得可行、可靠的工艺参数和处理效果，本次试验拟在试验范围内分四个地段实施，分别采用不同的孔、排距，不同的浆材、参数进行试验，供施工时选择32。防渗帷幕生产性试验灌浆孔沿渠道布设，灌浆材料根据不同地层采用低流动性膏状灌浆材料及稳定复合浆液材料。根据地层变化情况调整灌浆深度及范围，灌浆深入第⑥层卵石层以下泥灰岩(粘土岩)内不小于2m，灌浆顶部高程高于第⑤层卵石层顶部粘性土层内

7、不小于lm，灌浆顶部高程以上空孔段采用灌浆材料回填密实。帷幕形成后满足渗透系数K≤5×10-4cm/s。防渗帷幕生产性试验根据不同的技术参数分四个试验段，其中A段：按单排布置，孔距1.0m，钻孔终孔孔径≥φ75mm；B段：按双排布置，孔距2.0m，排距1.0m，梅花型错位布置，钻孔终孔孔径≥φ75mm；C段：按双排布置，孔距2.5m，排距1.0m，钻孔终孔孔径≥φ75mm；D段：按双排布置，孔距3.0m，排间距1.0m，钻孔终孔孔径≥φ75mm，梅花型错位布置。为保证灌浆效果验证的准确性，截断横向来水影响，在横向段设置双排帷幕封闭，孔距2.0m，排距1.0m，梅

8、花型错位布置。为对比灌浆