学位论文-—导截流施工组织设计.doc

中国水电十五局黔中水利枢纽项目部 导截流施工组织设计

1.概述
黔中水利枢纽一期水源工程由大坝枢纽工程大坝、开敞式溢洪洞、泄洪放空洞、平寨电站、取水系统等永久建筑物组成。大坝枢纽工程位于三岔河中游六枝与织金交界的平寨河段，坝址以上集雨面积为3492km2，平寨水库正常蓄水位1331.0m，死水位1305.0m，总库容10.89亿m3，属大⑴型水库，大坝右岸设平寨电站及发电取水系统，电站装机136MW，左岸设取水系统及渠首电站。大坝为混凝土面板堆石坝，最大坝高162.7m；大坝、开敞式溢洪洞、泄洪放空洞、灌溉及供水取水口、发电取水口为1级建筑物，发电引水系统及厂房、灌溉取水隧洞、渠首电站等建筑物为3级建筑物，临时建筑物为4级。
1.1施工导流主要工程项目
黔中水利枢纽一期水源工程大坝枢纽工程的施工导流工程项目包括：大坝截流、导流及挡水建筑物(上、下游围堰)填筑、度汛、基坑排水等工作内容，以及主体工程施工期导流工程的运行和维护。
截流前后的形象进度及工作安排：
1)2011年8月31日，左右坝肩开挖至1200m（河床水面）高程；
2)2011年10月17日到10月24日，导流洞进出口围堰拆除。
3）2011年10月22日到2011年10月25日，完成上游戗堤填筑，10月26日大坝截流；
4）2011年10月27日到11月25日，上下游围堰填筑及防渗墙施工完成。
5）2011年11月26日到2011年12月5日，完成大坝基坑的初期抽水。
6）2011年11月26日到2011年12月25日，完成大坝基坑1200m-1173.2m段开挖作业施工。
7） 2012年1月1日开始大坝填筑；
1.2上、下游围堰工程地质条件
根据地质资料及现场实际地形地貌，上游围堰处河谷断面呈宽“U”字型，两岸基岩裸露，岩层产状为300～320°∠25～30°，横向坡谷，边坡总体稳定，地形坡度在50°左右。围堰轴线处河谷宽25～35m，水深1～3m，河床覆盖层为第四系冲洪积砂卵石及少量崩塌块石，厚度4m，透水性极强，必须做防渗处理；下伏基岩为T1yn3灰色薄～中厚层灰岩，强风化深5～8m，河床砂卵砾石层及强风化基岩透水性强，砂卵砾石层渗透系数 K=10-1～10-2cm/s，属于强透水层，强风化基岩吕荣值多大于5Lu。
下游围堰处河谷断面呈宽“V”字型，岩层产状为320～330°∠45～55°，为横向坡谷，边坡总体稳定，地形坡度在30～60°左右。围堰轴线处河谷宽25～35m，水深1～4m，河床覆盖层为第四系冲洪积砂卵石及少量崩塌块石，厚度6.5m左右，透水性极强，必须做防渗处理；下伏基岩为永宁镇第一段第二层灰色中厚层灰岩间夹极少量薄层泥质灰岩，强风化深4～6m，河床砂卵砾石层及强风化基岩透水性强，砂卵砾石层渗透系数 K=10-1～10-2cm/s，属于强透水层，强风化基岩吕荣值多大于等于10Lu。
1.3主要工程量
本工程施工导流和水流控制主要工程量见表1-1。
表1-1 围堰主要工程量表
序号
项目名称
单位
工程量
备注
一
上游围堰
1
石渣填筑
m3
21255

2
C10盖重混凝土
m3
42

3
上游围堰高压旋喷防渗墙
m2
616

二
下游围堰
1
石渣填筑
m3
26961

2
C10盖重混凝土
m3
57

3
下游围堰高压旋喷防渗墙
m2
936

三
截流戗堤
1
上游围堰截流戗堤

1.1
块石料
m3
450

1.2
石渣料填筑
m3
5010

2
下游围堰截流戗堤
m³
6265

2施工总体布置
2.1施工道路布置
结合现场施工实际道路布置情况，上游围堰部分截流料从左岸3号弃渣场经5号支线路运输，运距约1.5-2km，其余材料从左岸2号堆渣场通过右岸3号干线运输，运距约3.0-3.5km；下游围堰、截流戗堤材料从左岸2号堆渣场经3号干线路运输，运距约2.5-3.0km。施工平面布置见附图2-1施工导流平面布置示意图。
2.2施工供水
上下游围堰施工用水由A区高位水池供水。
2.3施工供电、照明
上游围堰填筑施工照明、上游围堰高压旋喷施工用电、上游基坑抽水用电主要布置在上游索桥右岸桥头处的由3号供电点承担。高程1247m，电力变压器容量315KVA，电源直接从10kv高压供电线路接入。
下游围堰处施工抽排水施工用电由布置在大坝下游5号支线公路旁溢洪洞和泄洪放空洞出口之间施工平台的7号供电点承担。高程1230m，变压器容量1250KVA，从下游10kv高压供电线路接入。
3截流前后主要项目施工规划
根据总进度计划及大坝枢纽工程施工规划，导流工程截流前后主要施工项目包括截流前截流材料及设备人员等资源准备、2011年11月完成上下游围堰截流戗堤合龙、上下游围堰的填筑、围堰防渗墙高压旋喷灌浆施工以及大坝基坑进行初期排水和经常性排水等项目，根据合同文件及工程施工实际，截流前后导流工程主要项目施工程序安排见图3-1所示；导流工程基本完成后即开始河床段大坝坝基土石方开挖、大坝趾板及下游延长段混凝土浇筑以及大坝坝体填筑等项目施工。
3.1导流方式、标准
本工程采用的导流方式、各阶段导流标准见表3-1。
3.2导流建筑物布置
导流建筑物包括导流隧洞及上、下游围堰。
施工准备
修筑截流施工道路
截流材料准备
戗堤截流

完工
围堰经常性排水

初期抽水
上游围堰填筑高喷灌浆

上游围堰填筑
下游围堰填筑
上游围堰盖重砼施工
下游围堰盖重砼施工
下游围堰填筑高喷灌浆

下游围堰拆除

图3-1 上下游围堰施工程序示意图
表3-1 导流标准及方式表
导流时段
导流方式
洪水标准
流量
（m3/s）
上游水位
（m）
2011年11月～2012年4月
上下游围堰挡水，右岸导流隧洞导流
10年一遇
253
1196.3
2012年5月～2012年10月
坝体临时拦洪度汛断面挡水， 右岸导流隧洞导流
50年一遇
洪水标准
2140
1242.01
2012年11月～2013年4月
上下游围堰挡水，右岸导流隧洞导流
10年一遇
253
1196.3
2013年5月～2013年10月
坝体挡水，右岸导流隧洞导流
100年一遇
洪水标准
2390
1245.8
3.2.1右岸隧洞导流：
导流隧洞布置于右岸，全长894m，城门洞型，净断面尺寸(宽×高)为7.5×10.0m，中心角120°，进口底板高程1188.0m，出口底板高程1185.0m，底坡坡降0.336%。右岸隧洞导流工程目前已经完建。
3.2.2上游围堰：
1
上游围堰布置于面板坝坝轴线上游约420m，围堰堰型采用土石围堰，堰顶长约41m，顶宽4.0m，迎水坡坡比为1：1.75，背水坡坡比为1:2.0，设计堰顶高程1198.5m，围堰高11.9m，填筑石渣料为21255m3。堰基及堰体均采用高压旋喷灌浆防渗。高压摆喷灌浆防渗施工平台高程为1198.5m。上游围堰型式见附图3-2上游围堰及截流戗堤横断面图所示。
3.2.3下游围堰：
下游围堰布置于面板坝轴线下游约 360～370m 处，设计为土石围堰，堰顶宽度9.0m，堰顶长约53m，迎水面坡比为1:1.75，背水坡坡比1：2.0，堰顶高程1198.6m，围堰高 17.6m，填筑石渣料为26961m3。堰基及堰体均采用高压旋喷灌浆防渗。详见附图3-3下游围堰及截流戗堤横断面图所示。
3.3导流时段的选择、截流方案与技术措施
3.3.1截流时间
依据合同文件要求及总进度计划安排，截流时间安排在2011年10月下旬，初步确定为2011年10月26日，届时择机实施（截流具体时间依据水文、气象等条件确定），计划当天截流、当天合龙。
3.3.2截流流量的确定
截流时间为2011年10月下旬，截流设计流量为10年一遇11月份平均流量51.9m³∕s。
3.3.3截流方式
根据业主要求将截流龙口位置设在戗堤中间，采用从两边向中间进占的单戗双向立堵法截流，结合现场施工实际道路布置情况，上游围堰截流戗堤填筑利用右岸3号干线和左岸5号支线施工道路。根据施工需要确定截流戗堤顶宽12.0m，上游边坡系数为1：1.5，下游边坡系数为1：1.5，堤头1：1，截流戗堤合龙后堰前水位1190.6m，戗堤高程为1191.5m,戗堤最大高度7.0m，戗堤总长约36m，详见附图3-4上游围堰截流戗堤分区示意图。下游截流戗堤在上游截流戗堤合龙后从右岸向左岸单戗立堵截流。
3.3.4截流龙口水力特性计算
依据相关施工规范，截流龙口水力特性采用图解法计算。
3.3.4.1截流设计流量在截流中分为四部分
Q = Qg+Qd+Qr+Qs 式3-1
其中：Q——截流设计流量
Qg——龙口流量
Qd——分流建筑物泄流量（本次计算按宽顶堰公式推算）
Qr——上游河道调蓄流量
Qs——截流基坑渗流量
截流时将Qr和Qs作为安全裕度不予考虑。则Q=Qg+Qd
3.3.4.2不同龙口宽度水力学特性计算
龙口宽度根据不同流态采用不同公式分别计算。
计算基本假定：视龙口为梯形或三角形过水的宽顶堰；堰顶水面是平的，忽略坡状水面影响；淹没流时上游水深等于下游水深，不计回弹落差；非淹没流时上游水深为临界水深。
淹没流时龙口泄流量用式3-2计算：
式3-2
式中：m———流量系数，采用0.30～0.32；本次计算m=0.31；
———淹没系数，龙口呈梯形断面时，hn/H≥0.7时为淹没流，查巴浦洛夫斯基淹没系数表；龙口呈三角形断面时，hn/H≥0.8时为淹没流，查别列津斯基淹没系数表
Bcp———龙口平均宽度，Bcp =Shn+b
b——— 龙口底部宽度（m）；
———龙口下游水位(m)；
0———龙口上游水头(m)（包括流速水头）
非淹没流时龙口泄流量用式3-3计算：
式3-3
式中：m———流量系数，采用0.30～0.32，本次计算m=0.31；
———龙口断面平均宽度，Bcp=Shk+b
———临界水深(m)；
其它符号同式3-2
根据龙口流量判别流态，相应选取式3-2、3-3进行不同龙口水力特性计算。
3.3.4.3龙口平均流速计算
龙口平均流速按下式计算：
式3-4
其中hp———临界水深(m)；
3.3.4.4龙口抛投材料计算
龙口抛投材料块径按下式计算：
式3-5
式中：d———石块折算为球体的直径（m）；
vmax———最大流速，计算时取龙口最大平均流速，m/s
g———重力加速度，取9.81m/s2
———抛投体密度
———水密度，取1t/m3
k———稳定系数，本次计算取k=0.72。
3.3.4.5水力特性计算成果
从计算结果看，按照式3-5计算的块体粒径和以往资料比较接近。截流龙口水力计算见图3-5，截流龙口各水力参数变化曲线见图3-6。
截流水力特性计算结果见表3-3。
表3-3 截流水力特性计算结果
分流建筑物
导流洞导流，进口底板高程1188.0m
截流流量
51.9m3/s
龙口宽度m
30
25
20
15
10
5
0
水面平均宽度m
24.1
19
14.2
9.3
3.9
2.4
0
上游水位m
1188.6
1188.7
1188.9
1189.2
1189.7
1190.1
1190.6
分流流量m3/s
4.79
6.03
8.79
13.54
22.83
32.35
51.9
龙口流量m3/s
47.11
45.87
43.11
38.36
29.07
19.55
0
龙口落差m
0.15
0.22
0.56
0.89
1.16
1.51
0
龙口平均流速m/s
1.38
1.67
2.21
2.84
3.22
2.33
0
龙口单宽流量m2/s
1.95
2.41
3.04
4.12
7.36
8.15
0
龙口单宽功率N
0.29
0.53
1.70
3.67
8.54
12.30
0
截流块石粒径m
0.14
0.21
0.37
0.61
0.78
0.41
0
3.3.5截流戗堤主要工程量
依据我局多年类似工程经验并参照国内外类似截流工程的经验及水力学计算成果，大块石需要最大粒径80cm，根据相关计算，及现场实际情况，戗堤需要块石450m³。石渣料或砂砾石料抛填流失量为抛投料的20%，砂砾石、石渣的备料利用系数为0.98。截流工程需准备的材料见表3-4、表3-5。
表3-4 上游戗堤工程材料表
截流分区
石渣料m3
块石m3
龙口Ⅰ区
1650
100
龙口Ⅱ区
1874
200
龙口Ⅲ区
1486
150
合计
5010
450

表3-5 下游戗堤工程材料表
截流分区
石渣料m3
块石m3
龙口Ⅰ区
2461
0
龙口Ⅱ区
2343
0
龙口Ⅲ区
1461
0
合计
6265
0
图3-5 截流龙口水力计算简图
4主河床截流工程施工
4.1主河床截流戗堤的准备工作
在主河床截流前，首先完成截流施工的组织准备、技术准备、岸坡清理、截流材料设备等资源准备。
4.1.1截流施工组织准备
为确保截流施工的顺利进行，在截流前成立截流施工现场指挥部，并将组织机构上报监理工程师。主要内容包括截流施工组织机构设置、人员分工和责任范围、信息交换方式等。在截流施工前，由截流施工指挥部组织对截流施工的人员进行技术交底培训，明确责任和任务，对截流材料、设备进行检查，达到要求后申请监理工程师验收。截流施工现场指挥部负责保持与监理工程师、业主的联系。黔中水利枢纽工程截流施工现场指挥部安排如下：

齐宏文（总指挥）

李 鹏（上游围堰截流负责人）
（副组长）
侯周省
（安全负责人）
（副组长）
张天亮
（技术负责人）

（副组长）

王平(物质材料落实)
韩景涛(具体落实)
念应征具体落实

王永强配合
机械一队配合

4.1.2截流施工的技术准备
在截流施工准备工作实施前先完成截流施工方案的设计，并报监理工程师审批。
截流当天，根据填筑强度分析，我局拟投入2.0m³液压反铲3台，3.0m³装载机2台，320HP推土机2台，18t自行碾1台，20t自卸汽车18辆，洒水车1辆。
4.2截流材料准备
4.2.1块石备料：利用堆存在左岸2号堆渣场的块石，2011年9月31日前计划完成工程量450m3。
4.2.2石渣料：利用左岸2号堆渣场堆存在的石渣料，储量满足施工需要。
4.3截流戗堤施工方案
4.3.1上游戗堤
上游截流戗堤顶高程为1191.5m，戗堤轴线距上游围堰轴线约21.0m，堤顶轴线长约36m ，最大填筑高度约4.9m。为满足截流抛投强度及施工现场交通要求和截流设备布设需要，戗堤顶宽度12.0m，满足2辆20t自卸汽车卸料及其它辅助作业机械运行。
按照截流水力特性计算，根据水力特性的变化规律及截流方式，将龙口分为3个区，详见附图3-4上游围堰截流戗堤分区示意图。
戗堤抛填块石料及砂砾石料采用2.0m3液压反铲/3.0m3装载机装车，20t自卸汽车运输，320HP推土机赶料抛填。
（1）龙口I区
I区进占长度10m，堤顶宽度为12m，顶部高程为1191.5m。经水力计算，在此区段内最大平均流速为2.21m/s。采用石渣料、大块石料抛填。
（2）龙口Ⅱ区
Ⅱ区长度为10m，堤顶宽度为12m，堤顶高程1191.5m。经水力计算，在此区段内最大平均流速为2.84m/s。采用石渣料、大块石进行抛填。
（3）龙口Ⅲ区
Ⅲ区为龙口合龙区，此区长度为16m，堤顶宽度为12m，堤顶高程1191.5m。经水力计算，在此区段内最大平均流速为3.22m/s。该区是截流进入最后时期，抛投事先备好的石渣和块石直至合龙。
（4）截流戗堤闭气
截流戗堤闭气材料选用左岸3号弃渣场堆存的石渣料和土料。闭气施工方法：采用左岸灌浆平洞开挖的石渣料向截流戗堤上游（迎水面）抛填，戗堤渗水明显减少或抛填宽度大于4.0m时抛填粘土，直至渗水基本消除为止。
4.3.2下游戗堤
下游截流戗堤顶高程为1190m，戗堤轴线距上游围堰轴线约17.5m，堤顶轴线长约40m ，最大填筑高度约9.0m。为满足截流抛投强度及施工现场交通要求和截流设备布设需要，戗堤顶宽度9.0m，满足2辆20t自卸汽车卸料及其它辅助作业机械运行。
按照截流水力特性计算，根据水力特性的变化规律及截流方式，将龙口分为3个区，详见附图3-5下游围堰截流戗堤分区示意图。
戗堤抛填块石料及砂砾石料采用2.0m3液压反铲/3.0m3装载机装车，20t自卸汽车运输，320HP推土机赶料抛填。
（1）龙口I区
I区进占长度13m，堤顶宽度为9m，顶部高程为1190m,采用石渣料抛填。
（2）龙口Ⅱ区
Ⅱ区长度为13m，堤顶宽度为9m，堤顶高程1190m,采用石渣料抛填。
（3）龙口Ⅲ区
Ⅲ区为龙口合龙区，此区进占长度为14m，堤顶宽度为9m，堤顶高程1190m,采用石渣料抛填。
4.4截流戗堤施工强度分析
截流戗堤各个分区工程量及施工强度计算见表4-5、表4-6。
表4-5 上游截流戗堤工程量及施工强度计算表
分区
截 流 分 区
单 位
粘 土
块石料
石渣料
合 计
备 注
龙口Ⅰ区
工程量
m3
0
100
1650
1750
进占时戗堤顶宽度12.0m，初步计划于2011年10月22日开始截流
计划施工时间
h
0
1
24

平均施工强度
m3/h
0
100
82.5

最大施工强度
m3/h
0
120
99

最大班施工强度
m3/b
0
1440
1188

龙口Ⅱ区
工程量
m3
0
200
1874
2074
进占时戗堤顶宽度12.0m
计划施工时间
h
0
2
24

平均施工强度
m3/h
0
100
78

最大施工强度
m3/h
0
120
94

最大班施工强度
m3/b
0
1440
1128

龙口Ⅲ区
工程量
m3
0
150
1486
1636
进占时戗堤顶宽度12.0m，计划于2011年10月26日
计划施工时间
h
0
2
8

平均施工强度
m3/h
0
90
308

最大施工强度
m3/h
0
108
370

最大班施工强度
m3/b
0
1296
4440

戗堤闭气
工程量
m³
3988
0
1247
5235

计划施工时间
h
24
0
10

平均施工强度
m3/h
166
0
125

最大施工强度
m3/h
199
0
150

最大施工强度
m3/b
2388
0
1800

工程量合计
m3
3988
450
6257
10695

表4-6 下游截流戗堤工程量及施工强度计算表
分区
截 流 分 区
单位
块石料
石渣料
合 计
备 注
龙口Ⅰ区
工程量
m3
0
2461
2461
进占时戗堤顶宽度9.0m，初步计划于2011年10月22日开始截流
计划施工时间
h
0
30

平均施工强度
m3/h
0
82

最大施工强度
m3/h
0
100

最大班施工强度
m3/b
0
1200

龙口Ⅱ区
工程量
m3
0
2343
2343
进占时戗堤顶宽度9.0m
计划施工时间
h
0
20

平均施工强度
m3/h
0
117

最大施工强度
m3/h
0
140

最大班施工强度
m3/b
0
1680

龙口Ⅲ区
工程量
m3
0
1461
1461
进占时戗堤顶宽度
计划施工时间
h
0
6

平均施工强度
m3/h
0
292

9.0m，计划于2011年10月26日
最大施工强度
m3/h
0
350

最大班施工强度
m3/b
0
4200

工程量合计
m3
0
6265
6265

5导流工程施工
5.1上、下游围堰工程施工
5.1.1上、下游围堰施工程序
施工准备→主河床截流→上、下游围堰石渣料填筑→盖重砼施工→上、下游围堰防渗墙施工→基坑初期排水
5.1.2上、下游围堰堰体填筑施工
上游围堰部分截流材料从左岸3号弃渣场经左岸5号支线路运输，运距约1.5-2km，其余材料从左岸2号堆渣场通过右岸3号干线运输，运距约3.0-3.5km；下游围堰截流戗堤材料从左岸2号堆渣场经3号干线路运输，运距约2.5-3.0km。
填筑料采用2m3挖掘机挖装、20t自卸汽车运输、320HP推土机摊铺推平、18t自行式振动碾压实的施工方法。水下直接石渣料抛填，水上按照坝体填筑施工工艺分层填筑，铺层厚60-80cm，18t自行式振动碾碾压6-8遍，局部振动碾碾压不到的部位用1t液压振动夯板夯实。在堰体填筑过程中，由人工配合1.2m3挖掘机在堰体填筑面上按设计坡比进行削坡。
在上游围堰1194.2m高程处埋设两根直径1.2m承插管，用于2012年汛期向基坑充水，保护围堰安全。在跨过围堰的时候，以高喷防渗墙为界，先埋设防渗墙下游段承插管，上游段先用石渣回填，在跨过防渗墙段用粘土替换，当需要向围堰内注水时，迅速挖除粘土和石渣，连通上下游承插管。详见附图。
高喷防渗墙为特殊料（细混合料或土料），其分区宽度为高喷防渗墙轴线上下游均1.0m，采用先填两侧石渣料后填特殊料的方法，与围堰石渣料平起施工，特殊料堆存在左岸3号弃渣场，由2.0m3挖掘机挖装、20t自卸汽车运至作业面，进占法卸料，人工配合220HP推土机摊铺整平，其摊铺厚度为25cm，并由18t自行式振动碾碾压6-8遍，对振动碾无法到达的边角部位采用1t振动夯板夯实。
5.1.3堰体填筑与截流戗堤施工质量控制
5.1.3.1堰体各部位的填筑，必须按施工图纸要求进行，严密组织，流水作业，保证工序衔接，堰体均衡上升。
5.1.3.2水下部分填料的填筑应采用20t自卸汽车端抛，320HP推土机平料压实，并控制堰面高出水面 l.0m 左右。
5.1.3.3在完成水下堰体填筑并经监理工程师验收合格后，填筑水上堰体。
5.1.3.4堰体尾随戗堤进占填筑时，须在戗堤过渡料填筑并经过验收后，才能填筑其它填筑材料，并且控制堰体进占长度滞后戗堤堤头20m 以上。
5.1.3.5所有填筑料压实下干密度合格率应在 95%以上。
5.1.3.6围堰压实控制标准
采用石渣填筑时干密度不小于2.11t/m3；采用砂砾石填筑时相对密度不小于0.80，干密度不小于2.08t/m3。
5.1.3.7主要检测项目
围堰填筑依据质量检测“三检制”，主要检测/检查项目有：石渣料的干密度不小于2.11t/m3，砂砾石的相对密度不小于0.80、干密度不小于2.08t/m3；填筑料的铺料厚度与碾压遍数根据现场试验确定；填筑料的取样频率按照合同文件要求每层检测一次压实度、干容重。
5.2防渗墙施工
5.2.1概述
上游围堰河床覆盖层厚约4m，上游围堰防渗墙高压旋喷施工平台高程为1198.5m，宽度为4m；下游围堰河床覆盖层厚约为6.5m，下游施工平台高程为1198.6m，宽度为9m。防渗墙施工工程量为1552m2，最大钻孔深度约为24.6m。
5.2.2施工方案
由于目前河床右岸临时施工道路全部为前期施工临时用石渣填筑，内含大量块石，在该部位采用高喷灌浆根本不能达到防渗效果，因此围堰填筑前首先要将防渗墙部位的石渣特别是块石全部挖除换填细料再进行高喷灌浆。
高喷灌浆直接将钻、灌机具安装在C10盖重混凝土上、随混凝土浇筑的先后顺序进行钻孔灌浆施工。高喷灌浆采用三管法高压旋转喷射，孔底深入基岩0.5m，孔距0.8m，分两序施工。
围堰高压旋喷施工前，先在围堰工作平台上挖好排水沟并采用5cm的砂浆护面，其断面尺寸为0.5m×0.5m，长度为120m。其工程量为人工开挖砂砾石30m3，M7.5砂浆抹面180m2，上下游围堰各设1个回浆沉淀池，其断面尺寸为4.0m×4.0m×2.5m， 废浆液经处理后排入三岔河(回浆不经处理不能直接排入河道)。
在现场高压喷射注浆作业开始前，按施工图纸的要求和监理工程师指示，选择地质条件具有代表性的区段，并按室内试验选定的配合比进行高压喷射注浆的工艺试验，以选定布孔方式、孔距、排距和孔深以及喷射流量、压力、旋速和提升速度等工艺参数。
因故停喷后重新恢复施工前，应将喷头下放30cm，采取重叠搭接喷射处理后，方可继续向上提升及喷射注浆，并记录中断深度和时间。停机超过3h时，应对泵体输浆管路进行清洗后方可继续施工。，或送浆。且三管机具试运转时的空压机风压保持0.7MPa，高压水泵泵压保持35±2MPa，灌浆泵泵压保持2MPa。
5.2.3防渗墙施工强度分析
防渗墙施工工程量为1552m2，其中上游围堰防渗墙为616m²，下游围堰防渗墙为936m²。防渗墙从2011年11月6日到11月25日，为期20天。钻孔采用全液压MK-5型潜孔钻机，送水采用GP-3型高压清水泵，灌浆采用XP-1型高喷台车，根据设备施工强度统计分析，全液压MK-5型潜孔钻机钻孔能力100m∕d，XP-1型高喷台车旋喷能力为80m∕d，GP-3型高压清水泵流量为80升∕min。三管机具试运转时的空压机风压保持0.7MPa，高压水泵泵压保持35±2MPa，灌浆泵泵压保持2MPa。
根据以上施工强度分析及施工进度计划要求，防渗墙施工主要机械设计为全液压MK-5型潜孔钻机配备数量为1台（1631∕0.8×26×100×0.8），XP-1型高喷台车配备数量为2台（1631∕0.8×26×80×0.8）。
5.2.4施工方法
5.2.4.1灌浆材料
1）水泥
采用普通硅酸盐水泥拌制，水泥强度等级不低于42.5级。灌浆用的水泥符合规定的质量标准，受潮结块、出厂期超过三个月的水泥不使用。
2）水
浆液拌和用的水采用右岸高位水池中的水，其水质按JGJ63－2006第3.1.4条的规定执行。
3）掺和料
为减缓水泥浆液沉淀速度，在硅酸盐水泥中添加3%水泥重量的膨润土和3%膨润土重量的碳酸钠。膨润土的细度为200目。
4）外加剂
各种外加剂的质量符合GB50119-2003的有关规定，其掺量通过室内试验和现场试验确定。
不论主剂还是掺合料、外加剂，除有生产厂的合格质量证明书外，每批进场材料还必须由现场试验室进行检验或委托试验，不合格者，坚决不用。并将检验成果及时报送监理工程师。
5.2.4.2人员及设备配置
根据施工进度计划安排，人员配置见表5-1。
表5-1 施工进度计划人员配置表
序 号
岗位/工种
单 位
数 量
备 注
1
施工管理
名
2

2
技术顾问
名
2

3
施工技术
名
4

4
电工
名
1

5
质量员
名
2

6
安全员
名
2

7
普工
名
14

合计
名
27

施工机械配置见表5-2。
表5-2 施工机械配置表
序号
机械设备名称
规格型号
单 位
数 量
备 注
1
钻机
MK-5型
台
1

2
空压机
12m³
台
1

3
高喷台车
XP-1型
台
2

4
高压清水泵
GP-3型
台
2

5.2.4.3技术参数
初拟高喷灌浆主要参数见表5-3。

表5-3 高喷灌浆施工参数
项 目
参 数
排 数
单排
孔距（m）
0.8
水
压力（Mpa）
35～38
流量（L/min）
70～75
喷嘴数量（个）
2
喷嘴直径(mm)
1.7～1.9
气
压力（Mpa）
0.6～0.7
流量（m3/min）
0.8～1.0
气嘴数量（个）
2
环状间隙（mm）
1.0～1.5
浆
压力（Mpa）
0.2～1.0
流量（L/min）
60～75
进浆密度（g/cm3）
1.5
返浆密度（g/cm3）
≥1.2
浆嘴数量（个）
2
喷嘴直径（mm）
6～12
提升速度
（cm/min）
砂土层
Ⅰ序10～15，Ⅱ序15～25
砾石层
Ⅰ序8～10，Ⅱ序10～15
旋喷
转速（r/min）
(0.8～1.0)V
注：V为提升速度。
5.2.4.4高喷施工工艺流程
高喷施工工艺流程见图5-2所示。
高喷灌浆
孔口回灌
钻机钻孔
施工准备
开 孔
测量定孔位
浆液拌制
水泥进货检验
终孔测斜
图5-2 施工工艺流程

5.2.4.5钻孔施工
1）钻孔顺序
高压旋喷灌浆采用三管法。排内分两序，间隔成桩，交接成墙，即先完成Ⅰ序孔的造孔与灌浆，间隔24小时进行Ⅱ序孔的钻孔与灌浆施工。
2）钻孔方法
高喷孔的孔斜直接影响高喷质量，孔斜率不能大于1.5%，除采用自重较大、钻孔时易于保持稳定的整体钻机外，施工时选用合适的钻孔方法。
3）钻孔施工工艺
①施工测量
施工测量的主要作业包括旋喷防渗墙轴线放样、高喷孔测量定位、高喷钻孔孔斜率的测量等内容。
②防渗墙轴线测量
施工前进行旋喷防渗墙轴线的测量，并在轴线上每15～20m设1个基准控制点。
③高喷孔孔位定位
利用轴线上的局部基准控制点进行高喷孔位定位，采用50m钢尺测量定位，孔位定位误差控制在5cm以内。
④高喷孔孔斜测量
在高喷钻孔结束后及时进行高喷钻孔孔斜的测量。测斜仪采用KXP型测斜仪。
⑤开孔检测和保护
开孔前，严格检测钻机钻杆的垂直度和钻头所对的孔位，直至确保位于铅垂状态和开孔孔位误差不大于5cm。
4）技术措施
①本工程施工钻孔为复杂（戗堤式堰体）地层钻进，采用跟管钻进方法成孔。
②钻孔均为垂直孔，孔斜率不得大于1.5%；钻孔时拟采取的防止孔斜措施如下：
钻机就位后用水平尺或框式水平仪调整机身水平、立轴垂直，垫平、垫牢机架，并反复测试无误后方可下钻；
采用减压钻进工艺进行操作，加大钻杆直径和钻头重量，钻进时，保持在减压状态下作业。
③钻孔孔径不小于φ89mm。
④护壁材料：采用跟管钻进后下设特制的PVC管。
5.2.4.6高喷灌浆施工
高压喷射注浆采取自下而上进行，注浆过程中达到：高压注浆设备的额定压力和注浆量应符合施工图纸要求，并确保管路系统的畅通和密封；水、浆均应连续输送，水泥浆液的高压喷射作业不得停喷或中断。
水泥浆液应进行严格的过滤，防止喷嘴在喷射作业时堵塞。
按监理工程师指示定期测试水泥浆液密度，浆液水灰比为1：1和1.5：1时，其相应浆液密度分别为1.5g/cm3和1.37g/cm3，当施工中浆液密度超出上述指标时，应立即停止喷注，并调整至上述正常范围后，方可继续喷射。
1）高喷施工主要工序
①地面试喷
将高喷机移至孔口处，先进行地面浆、气、水试喷，检查各管路是否畅通以及高喷压力和流量是否符合设计要求，检验合格后向成孔内下入喷射管。下管过程中若遇特殊情况，如水、气、浆嘴堵塞等异常情况则立即停止下管，将喷射管提出地面，处理完毕后再次下设。
为防止喷嘴堵塞，采用包裹喷头下设高喷管至孔底的办法。
当喷管不能顺利下到孔底时，采用振动器振动下设到钻孔孔深。
②开喷
高喷管下至孔底后，三种介质送入顺序为浆、气、水，待孔口返出水泥浆后，即可按即定的提升和旋转速度进行高压喷射灌浆。
③提升喷射
高喷灌浆自下而上均匀连续进行。提升过程中因拆卸喷射管而中断时，重复高喷灌浆长度不小于0.2m。喷浆中因机故中断时，应尽力缩短中断时间，及早恢复灌浆，且续喷时应复喷0.5m以保证桩体的连续性。如中断时间超过2小时，则应将孔内未喷段水泥浆置换成泥浆。
④孔口回灌
高喷灌浆结束后，充分利用相邻孔的孔口回浆或新制水泥浆液对已完成孔进行及时回灌，直至浆液面不下降为止，以保证桩顶质量。
⑤水泥浆液的拌制
高喷施工，拟采用纯水泥浆液，其浆液的经验配合比和基本性能指标见表5-4。施工时将根据试配情况进行适当调整。
表5-4 浆液经验配合比基本性能指标
高喷方法
基本配比
指 标
备 注
水泥
水
密度(g/cm3)
三管法
100
100
1.5

5.2.5高压旋喷防渗墙施工质量控制
5.2.5.1钻孔质量控制及检验方法
钻孔质量的主要控制标准和检验方法主要见表5-5。
表5-5 高喷钻孔质量控制与检测方法
参 数
设计要求
检测方法
检验频率
责任人员
复核人员
孔位
≤5cm
尺量
每孔
钻机操作工
班长和值班员
孔斜
≤1.5%
DUZ-D测斜仪
每5m
钻机操作工
班长和值班员
终孔深度
入岩≤0.2m
钻孔取样
每孔
钻机操作工
班长和值班员
采用钻机成孔时，将钻孔钻至施工图纸规定的深度后再插入喷管到预定深度，经监理工程师检验合格，方可进行高压喷射注浆。
5.2.5.2高喷灌浆质量的控制
高喷灌浆质量的控制重点是过程控制，为了使高喷质量得到控制，采取以下主要技术措施：
1）钻孔孔径比高喷管的直径大一些，可以较好地保证孔内余浆的顺利上返，从而可以有效保证高压射流束对地层的破坏效果、进而达到最大桩径。
2）采取有效的防止孔斜的技术措施及方法，充分保证钻孔的孔斜率达到设计要求，同时采用较高精度的测斜方法，可有效跟踪钻孔的实际轨迹，对分析防渗幕体的完整性提供较为准确的数据。
3）高喷灌浆设备采用速度可无级调节的机械，无论是旋转速度、提升速度，还是高压泵的压力和流量，均可在一定范围内调整，可以根据高喷钻孔所揭露地层的实际情况对高喷参数进行针对性的调整创造较好的设备条件。
4）高喷灌浆过程之中，经常检查泥浆（水）泵的压力、浆液流量、空压机的风压和风量、钻机转速、提升速度及耗浆量，以便全程掌握高喷的施工状况。
5.2.5.3质量事故的预防及处