黃河尼那水電站施工技術(shù)總結(jié)

黃河尼那水電站施工技術(shù)總結(jié)

中國水利水電第四工程局

201*年7月4日

黃河尼那水電站施工技術(shù)總結(jié)

黃河尼那水電站是青海省境內(nèi)黃河干流上興建的第一座中型水電站。也是我局承建的第一座燈泡貫流式機組電站。電站于1996年9月份開始建設(shè)，后因資金問題于1999年停工。201*年6月份復(fù)工，201*年3月18日二期河床截流成功，201*年5月份第一臺機組發(fā)電。在本工程施工中，采取了一些新技術(shù)、新工藝和新材料，從而保證了電站建設(shè)各結(jié)點工期的實現(xiàn)和施工質(zhì)量的提高。

一、一期砂礫石圍堰采用高壓噴射灌漿技術(shù)

尼那水電站一期圍堰全長646米，為砂礫石填筑圍堰。圍堰防滲采用了高壓噴射灌漿技術(shù)，噴射方式采用小擺角（60°~90°）軸向?qū)ΨQ雙向噴射。造孔采用了QDG-2沖擊鉆，600型地質(zhì)鉆機必裝的潛孔鉆、MG-50風(fēng)動鉆機等。風(fēng)動鉆機在鉆進的同時跟進護壁套管，鉆孔結(jié)束后在套管拔出前，將特制的PVC塑料管下入套管內(nèi)，套管拔出后PVC塑料管穩(wěn)定地留在孔內(nèi)，使孔壁不坍塌，起到護壁作用，以保證高噴管順利下入孔內(nèi)進行高噴施工。尼那水電站一期圍堰高噴防滲墻從1997年10月開工至1998年4月底完工，共計完成高噴孔561孔。平均單耗水泥748kg/m。通過一期開挖時的觀察統(tǒng)計，圍堰防滲墻漏水量為375m3/h。堰內(nèi)邊坡穩(wěn)定、無管涌現(xiàn)象。墻體平均滲透系數(shù)為4.9×10-5~4.1×10-5cm/s，小于設(shè)計要求的5×10-5cm/s。二、粘土巖開挖保護技術(shù)

尼那水電站泄水閘基礎(chǔ)座落于第三系上新統(tǒng)（N2）內(nèi)陸盆地河湖相碎屑沉-紅色巖系之上。N2紅層性為粘土巖夾隨機分布的砂礫石，砂巖夾層及透鏡體，巖相變化大，巖體固結(jié)程度低。具有強度低，抗風(fēng)化能力差，軟化系數(shù)小，遇水易膨脹、崩解，失水易干縮、開裂的特性。為了保證粘土巖開挖質(zhì)量，在開挖前進行了粘土巖敞露物探聲波測試試驗。試驗表明，3d以內(nèi)同一位置的VP值下降幅度較小。鑒于此，在粘土巖開挖中大面開挖采用小梯段開挖方法，梯段高度3米。建基面預(yù)留1.5m保護層采用手風(fēng)鉆造孔，火花起爆爆破。緊靠建基面的30cm用人工撬挖方法挖除。為了縮短粘土巖敞露時間，在保護層開挖時，選擇合適的開挖尺寸（一般為20m×17m），使暴露的保護層開挖在3天內(nèi)完成，之后集中勞動力在8小時內(nèi)挖。除0.3m的撬挖完成的建基面上及時用保溫被,潮濕草袋進行了覆蓋,并在8小時內(nèi)澆筑砼墊層,對其進行保護。三、二期河床截流方案優(yōu)化

在尼那水電站二期截流施工中，根據(jù)導(dǎo)流布置壩址處的黃河水文特性及我局多年的截流經(jīng)驗。我們對截流方案進行了優(yōu)化。采取的主要措施有：（1）降低截流進占戧堤高程，以減少龍口合龍時的拋投強度。（2）變單向進占為雙向進占，以提高龍口合龍時的拋投強度。（3）采用多個鉛絲籠串進行推滾進占方法，減少了塊石用量和石渣的流失量。四、采用直螺紋鋼筋連接技術(shù)

尼那水電站為河床式電站，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鋼筋密集，鋼筋接頭多。Ф32以上鋼筋采用綁條焊，存在勞動生產(chǎn)率低，柱子等部位綁條占據(jù)結(jié)構(gòu)空間，增加砼下料及振搗難度等缺點。為此在尼那工程中，對Ф32以上鋼筋采用滾壓直螺連接的技術(shù)，從而大大提高了勞動生產(chǎn)率，降低了施工費用。五、梁板合一預(yù)應(yīng)力混凝土雁形板的應(yīng)用尼那水電站廠房屋蓋采用了梁板合一預(yù)應(yīng)力砼雁形板。該種屋蓋具有節(jié)省材料，安裝快，無需吊頂?shù)忍攸c。尼那水電站雁形板長20.5m，板寬3.0m，單塊重量12t。41塊雁形板共用了10天即全部安裝完成。六、非廠內(nèi)橋機安裝機組管型座

尼那水電站安裝有4臺燈泡貫流式機組。對燈泡貫流式機組電站來說，其管型座的安裝及二期砼回填是制約發(fā)電工期的關(guān)鍵項目。按常規(guī)，管型座的安裝在廠房全部封頂，廠內(nèi)橋機投入運行后，方可進行安裝。按此方法主機層一期砼澆筑完（此時如有吊裝手段，即可進行管型座安裝）至廠房形成有6個月的時間不能利用。為了充分利用這段時間進行管型座安裝，為廠房土建施工和機組安裝贏得充裕的時間，尼那工程中，采用壩前施工門機將管型座分瓣提前吊入流道機坑，然后用卷揚機桁車在機坑內(nèi)進行拼裝。采用該方案后，大大減輕了廠房施工壓力、節(jié)省了趕工費用，保證了工程質(zhì)量。

七、超重的門機軌道梁

尼那水電站壩頂門機軌道梁預(yù)制梁重56t，尾水門機軌道預(yù)制梁重33t，根據(jù)尼那垂直運輸手段,這兩種預(yù)制梁均無法實施吊裝。如改為現(xiàn)澆，則支撐材料用量大，工期不允許。為此在施工中采用了部份預(yù)制，部分現(xiàn)澆的疊合梁方案，從而解決了吊裝難題，減少了施工難度，節(jié)約了施工費用。八、其它新工藝、新材料的應(yīng)用

在尼那工程施工中，我們還采用了內(nèi)拉式牛腿吊模施工工藝澆筑牛腿。外部鋼桁架懸吊模板施工工藝進行了燈泡頭外錐現(xiàn)澆混凝土的施工。在冬季施工中對廠房架柱、采用砼中摻加高效防凍劑進行冬季澆筑。有效保證了砼的質(zhì)量。在寬槽回填中，采用外摻氧化鎂補償收縮混凝土。在右岸邊坡固灌施工中采用無蓋重灌漿工藝。

擴展閱讀：黃河尼那電站施工技術(shù)綜述

尼那水電站施工技術(shù)綜述目錄

第一節(jié)黃河尼那電站工程概況1.工程規(guī)模及主要技術(shù)經(jīng)濟指標2.水文氣象和地質(zhì)條件

3..

4.電站樞紐布置5.工程建設(shè)概況第二節(jié)施工總體布置1.砂石、砼拌合系統(tǒng)2.施工輔助設(shè)施3.施工用風(fēng)、水、電布置4.施工道路布置5.垂直運輸機械布置第三節(jié)導(dǎo)流圍堰工程1.一期圍堰2.二期導(dǎo)流第四節(jié)基礎(chǔ)開挖1.概況2.工程地質(zhì)3.粘土巖鉆爆試驗4.開挖施工方法5.結(jié)語第五節(jié)基礎(chǔ)灌漿處理1.概況2.鉆孔布置及設(shè)計指標3.施工工藝4.固結(jié)灌漿成果分析5.帷幕灌漿試驗第六節(jié)右壩肩岸坡接觸灌漿施工1.概述2.工程地質(zhì)3.主要工程量4.施工材料及機械5.灌漿控制6.施工程序及施工工藝7.施工過程及質(zhì)量控制8.結(jié)束語第七節(jié)主體砼施工1.概況2.樞紐工程建筑物布置3.混凝土配合比試驗內(nèi)容4.廠房（流道）混凝土施第八節(jié)梁板合一屋蓋雁形板的應(yīng)用1.概2.主要參數(shù)3.雁形板的預(yù)制4.雁形板荷載試驗5.雁形板吊裝6.結(jié)束語第九節(jié)金屬結(jié)構(gòu)安裝

第十節(jié)質(zhì)量控制1.質(zhì)量目標2.質(zhì)量體系3.質(zhì)量保證措施4.總體質(zhì)量評價

尼那水電站施工技術(shù)綜述第一節(jié)黃河尼那電站工程概況

1.工程規(guī)模及主要技術(shù)經(jīng)濟指標

黃河尼那水電站位于青海省貴德縣境內(nèi)黃河干流上，壩址距上游拉西瓦電站壩址8.6Km，距上游龍羊峽水電站41Km。是黃河上游龍-青河段開發(fā)的第三梯級電站。壩址距西寧市公路歷程124Km，距下游貴德縣城約20Km，距國家鐵路干線上的湟源物資轉(zhuǎn)運站137Km。

尼那水電站為河床式電站，屬三類中型工程，以發(fā)電為主，并可改善下游灌溉條件。電站正常蓄水位2235.5m，最大壩高47.9m，總庫容2620萬m3，為日調(diào)節(jié)水庫。電站總裝機容量160MW，最大發(fā)電水頭18.1m，電站保證出力74.7MW，年發(fā)電量763Gw.h，年利用小時數(shù)4769h。可改善下游3.5萬畝耕地的灌溉條件。尼那電站工程分二期施工。第一期采用土石圍堰圍護左岸基坑，進行泄水閘的全年施工，由束窄的河床過流；二期對已被束窄的黃河主河床進行截流，修筑上、下游土石圍堰，由上下游橫向圍堰擋水，進行泄水底孔、電站廠房及右岸砼重力副壩全年施工，水流由泄水閘下泄。

1.2電站主要工程量：土石方開挖總量130萬m3，砼澆筑42.53萬m3，鋼筋制安1.3萬噸。土石方開挖：45.37萬方；2水文氣象和地質(zhì)條件

壩址以上流域面積132481km2，占全流域面積的17.6%，水量占全流域的45%。壩址處多年平均流量為666m3/s，多年平均徑流量為210億m3。經(jīng)上游龍羊峽水庫調(diào)蓄后，入庫洪水流量五十年一遇洪峰流量為4460m3/s，千年一遇洪峰流量為4890m3/s。當水庫正常蓄水位為2235.5m，死水位為2231.5m時，總庫容為2620萬m3，有效庫容為860萬m3。

年入庫沙量為168萬t，平均含沙量為0.082kg/m3。2.1分期洪水

尼那水電站分期洪水如表1。

表1分期洪水流量表流量：m3/s注：括號中的為龍羊峽正常運行情況

月份

5

洪水標準（P%）

1020

1~61300130013007~102330（2830）2240（2240）2150（2650）11~12130013001300

2.2氣象

壩址座落在淺山與紅柳灘地交界的位置，與下游貴德盆地的下墊面狀況基本相似。貴德氣象站距壩址僅13.2km，故以該站為壩址代表站。壩址區(qū)氣象特征見表2表2序號123456789101112

2.3工程地址條件

樞紐區(qū)為寬闊的不對稱槽形河谷，谷底寬150~170m。左岸為平緩的Ⅰ、Ⅱ級堆積階地，右岸岸坡由三迭系砂板巖組成，分布有黃河Ⅰ~Ⅷ級階地，總體呈臺階狀。右岸臨水岸坡為高15~20m的基巖陡坎，自然坡度600~800。

地層由老到新有：三迭系下統(tǒng)（T1）淺變質(zhì)巖、第三系上新統(tǒng)N2粘土巖、第四系上新統(tǒng)Q3黃河沖積砂卵礫石層及全新統(tǒng)Q4松散堆積層。

項目多年平均氣溫多年平均最高氣溫多年平均最低氣溫多年絕對最高氣溫多年絕對最低氣溫多年平均相對濕度多年平均降雨量多年平均蒸發(fā)量多年平均最大風(fēng)速多年平均風(fēng)速最多風(fēng)向多年平均地面溫度

0

單位

0

數(shù)量7.215.30.334.0-23.850254.22110.015.22.1C，NE10.0

CCC

000

C0C%mmmmm/sm/sC孔隙性潛水分布在河床及左岸Ⅰ~Ⅱ級階地砂卵礫石層中。地下水埋深一般5~20m，水位高程2219~2221m，含水層10m左右，水量較豐�；鶐r裂隙水分布在右岸砂板巖中，埋深25~50m，水位高程2219~2230m，水量貧乏。

廠壩基巖體為下三迭系砂板巖（T11~T12），河床段主要為T11層中厚度變質(zhì)砂巖夾板巖。弱風(fēng)化層厚度20~30m，下限高程2170~2180m，其上強風(fēng)化層厚度5~10m。廠基位于強風(fēng)化層下部和弱風(fēng)化層上部巖體中。按廠基巖體質(zhì)量分級，以三級巖體為主，巖體較破碎，完整性差。建基面主要斷裂構(gòu)造為F2、F19、F20等陡傾角斷層，呈NW2800~3000方向展布，斜切河床建筑物部位。3.電站樞紐布置

尼那水電站工程樞紐由左岸副壩（土壩），左岸泄水閘（壩軸以上為導(dǎo)流明渠）、泄水底孔、電站廠房壩段、右岸副壩、右岸開敞式開關(guān)站、上壩及進廠公路、尼那溝防護工程等組成（尼那水電站樞紐平面布置圖見圖1，上游立視圖見圖2）。

圖1尼那水電站樞紐平面布置圖圖2上游立視圖上游立視圖3.1擋水建筑布置尼那水電站擋水建筑物有左岸土壩和右岸砼重力壩。左岸土壩長378m，最大壩高33.2m，壩頂寬度6m，上下游邊坡坡比為1∶2。右岸砼副壩布置在廠房壩段右側(cè)，由右副1#和2#兩個壩段組成，為重力式擋水壩段。壩頂長41.6m，最大壩高41.9m。電站門庫、工具房、檢修排水泵房、事故油池等設(shè)在右副1#壩段。3.2泄水建筑物

尼那水電站泄水建筑物主要有泄水閘和泄水底孔。泄水閘布置在左岸，與左岸副壩相連，右側(cè)與泄水底孔相連。其壩軸線以上為導(dǎo)流明渠。泄水閘由閘室、交通橋、消力池、尾渠組成。泄水閘長170m，寬62m，分左、中、右三孔，孔口尺寸127m。進口底板高程為2215.0m，每孔安裝有弧形工作閘門，由21600KN液壓起閉機操作。三孔共用一扇檢修閘門，由壩頂21600KN門機操作。

泄水底孔布置在安裝間壩段，該壩段長25m，沿水流方向底寬65.2m。進口底板高程2212.0m，進口設(shè)8m×7m的事故檢修門，由壩頂21600KN門機操作。出口尺寸為8m×6m，底板高程2211.5m，出口設(shè)8m×6m的平板工作門，由尾水21250KN門機操作。3.3發(fā)電建筑物布置

本工程為河床式電站。四個廠房壩段集中布置在右側(cè)主河道，樁號右0+036.00mm~右0+128.00mm，總長92m，順水流方向底寬67.0m。壩頂高程2238.20m，廠頂高程2246.45m，尾水平臺高程2226.00m。廠房壩段順水流方向可視為三部分：進水口段、機組段、尾水管段。見圖3

圖機組中心線橫剖面圖(I-I)進水口底板高程2204.10m，為喇叭型布置，進水口段不設(shè)中墩，過水凈寬度12m。沿水流方向設(shè)兩道門槽：攔污柵槽、檢修門槽兼副攔污柵槽。攔污柵孔口尺寸為1224.55，檢修門槽孔口尺寸為127.48m，攔污柵及閘門由壩頂21600KN門機操作。壩頂牛腿長度5.5m，作為連接兩岸的公路橋。壩基灌漿排水廊道底板高程為2192.80m，廊道尺寸33m，壩體及壩基滲水排往漏集水井。

機組段有水輪機井、水輪發(fā)電機組、主機層、運行層、安裝間及主廠房上部結(jié)構(gòu)。水輪機井底部高程2197.60m，裝四臺單機容量40MW燈泡貫流式機組，水輪機型號為GZ4BN32-WP-600，發(fā)電機型號為SFWG40-56/7200，水輪機安裝高程2205.60m。主機的流道頂板以上為主機層，高程為2216.30m，層高3.7m。運行層地面高程為2220.00m，較安裝間低6m。安裝間設(shè)在廠房左側(cè)泄水底孔之上，長度33m，寬度與主廠房上部結(jié)構(gòu)同寬22.3m，地面高程2226.00m，與尾水平臺同高。主廠房上部結(jié)構(gòu)由排架柱、吊車梁、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土雁形板等組成，上下游排架柱外緣間距22.3m，斷面尺寸1.21.8，頂高程2248.80m。

尾水管段有尾水管、尾水副廠房、尾水平臺、尾水墩墻。尾水管錐管段出口直徑8.285m，其后為圓變方段。尾水出口設(shè)事故門，孔口尺寸為10.64810.648m，事故門由尾水平臺21250KN尾水門機操作。尾水平臺高程2226.00m，左右與兩岸進廠公路相接。兩臺主變壓器設(shè)在2#、4#機組段，型號為SFP7-8000/110，主變壓器可通過專設(shè)軌道推入安裝間檢修。尾水副廠房布置在主廠房下游墻與下游擋水墻之間、尾水平臺以下至尾水管頂板的空腔內(nèi)，寬度19.5~20.1m，高度方向分為三層。2212.80m層為水輪機設(shè)備層，2217.30層為電纜夾層，2220.0m層為發(fā)電機電壓配電裝置層。

右岸副廠房布置在主廠房右側(cè)，并相連，其結(jié)構(gòu)型式為全框架和部分剪力墻結(jié)構(gòu)，副廠房4層。

尾水渠寬約96米，渠底由2200.276m以1：5反坡上翹與原河床平接。樁號壩下0+067.00m~壩下0+117.55m段采用混凝土襯護，混凝土護坦厚度為0.8m。樁號壩下0+177.55m~壩下0+149.00m段采用鉛絲籠防護，厚度為0.8m，其后為塊石回填。

1#~4#廠房壩段流道右側(cè)均設(shè)一排沙孔，進口底板高程2199.30m。排沙孔斷面為矩形，進口尺寸2.5m4m，進口平段后開始上翹，出口底板高程2207.30m，出口尺寸2.5m3m。排沙孔進口設(shè)事故檢修門，事故檢修門由壩頂門機操作。排沙孔出口設(shè)工作門，工作門后為檢修門，孔口尺寸2.5m×6m，均由尾水門機操作。

3.4其他建筑物布置

110KV開關(guān)站布置在右岸上壩公路右側(cè)，壩軸線下游約130m處。地面高程2240.1m，面積45m×100m。

左岸灌溉管布置在泄水閘左側(cè)，土壩接頭段內(nèi)，進口底板高程2223.0m。右岸灌溉管及工業(yè)取水口布置在右岸砼副壩2#壩段內(nèi)，進口底板高程2226.5m。4.工程建設(shè)概況

尼那水電站的建設(shè)單位是青海三江水電開發(fā)有限責任公司，由國家電力公司西北勘察設(shè)計研究院設(shè)計，北京華源水利水電咨詢工程公司承擔監(jiān)理。中國水利水電第四工程局承擔C1標和C2標施工任務(wù)。電站機組安裝由廣東省水電建筑安裝公司承擔。

尼那水電站是青海省第一座采用股份制方式籌資建設(shè)的中型電站，也是目前國內(nèi)單機容量做大的燈泡貫流式機組電站。工程于1996年9月份籌建，201*年2月份C1標工程泄水閘及導(dǎo)流明渠工程施工完成，201*年3月18日二期河床截流成功。201*年7月份二期工程開始基坑開挖，9月份二期樞紐砼工程開始施工，201*年6月完工。

第二節(jié)施工總體布置

1砂石、砼拌合系統(tǒng)1.1砂石骨料生產(chǎn)

尼那水電站C2標砼總量24.46萬m3，成品骨料需用量約40萬m3，原料開采量約50萬m3。業(yè)主提供的料場位于壩址下游3km處的紅柳灘料場。由于該料場顆粒級配較差，缺中石和砂，為了減少其他粒徑骨料的棄料量，經(jīng)征得業(yè)主同意，在壩址上游1km的庫區(qū)右岸河漫灘開采了部分砂石料。

砂石料生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計生產(chǎn)能力為5.0萬m3/月，小時生產(chǎn)能力300T/h，本系統(tǒng)布置有汽車受料倉、篩分樓、破碎車間、成品料廊道、脫水篩、皮帶機及棧橋等。篩分樓安裝兩組（4臺）篩分機，設(shè)計生產(chǎn)能力300t/h。為解決本工程大、中石不足的問題，本系統(tǒng)布置有3臺顎式破碎機，設(shè)計處理能力為300t/h。1.2砼拌合系統(tǒng)

根據(jù)施工總進度要求，尼那C2標工程月最高澆筑強度為2.5萬m3/月，高峰期小時強度為120m3/h。本系統(tǒng)布置有一座4J3-3000型砼拌合樓，生產(chǎn)能力240m3/h，月生產(chǎn)能力可到達4.8萬m3/月。截止201*年12月底，尼那C2標工程最高月砼澆筑強度2.69萬m3，其拌合樓較好的滿足了砼澆筑強度的需要。1.3供熱及制冷系統(tǒng)

供熱系統(tǒng)布置了4臺蒸汽鍋爐，設(shè)計供熱能力14t/h。制冷系統(tǒng)布置有一臺制冷氨壓機組，生產(chǎn)20C左右冷水，供夏季拌制砼用。1.4輔助生產(chǎn)設(shè)施

根據(jù)最高月強度，水泥日平均需用量230t/d，本工程安裝有兩座1000t水泥罐和一座800t粉煤灰罐，其貯存量滿足了高峰月7天的水泥粉煤灰用量。外加劑車間布置了2個20m3的水池和1個10m3水池，用于外加劑的溶解配制，配制好的外加劑用耐腐泵輸送上樓。

供風(fēng)系統(tǒng)布置了3臺移動式20m3/min空壓機，供風(fēng)能力滿足了拌合樓風(fēng)動設(shè)備及散裝水泥、粉煤灰卸車及風(fēng)動上樓的要求。2.施工輔助設(shè)施

為滿足C2標工程施工需要，布置了綜合加工廠、金結(jié)拼裝場地、物資倉庫、油庫、炸藥庫、地磅房、機械修配廠等輔助設(shè)施。3施工用風(fēng)、水、電布置

尼那C2標工程施工供風(fēng)采用移動式空壓機，根據(jù)施工部位靈活供風(fēng)，本工程布置18m3/s~25m3/s空壓機5臺。施工用水主要為砼倉號養(yǎng)護、沖洗及灌漿用水。根據(jù)計算的用水量，從左岸φ219主管路上用φ159鋼管接引至二期基坑，總長約800m，滿足了施工的用水需求。

本工程生產(chǎn)、生活用電由布置在電站附近的35KV變電所供電。本標段共引出6條線路通至各用電部位，安裝400~1250KVA變壓器7臺。4施工道路布置

尼那水電站C2標工程施工道路主要作為砼、預(yù)制構(gòu)件及金屬結(jié)構(gòu)大件運輸?shù)耐ǖ�。其道路走向、轉(zhuǎn)彎半徑、縱向坡度等技術(shù)指標以滿足設(shè)備及金結(jié)大件的運輸需要而設(shè)計。本工程布置了3條主要施工道路。第一條為篩分樓至紅柳灘料場的砂石料運輸?shù)缆�。第二條為從拌合樓經(jīng)交通橋至基坑的道路，其中拌合樓至下游圍堰左端頭為已經(jīng)形成的永久通道，下游圍堰左端頭至基坑道路利用原出碴道路改造而成。第三條在上游圍堰左端頭接第二條道路經(jīng)下游圍堰，上壩公路至上游圍堰。5垂直運輸機械布置

垂直運輸機械以滿足C2標砼垂直運輸及廠房預(yù)制構(gòu)件安裝的要求而布置。本工程共布置垂直運輸機械5臺，其中壩前布置了1臺SDMQ1260/60t高架門機，1臺MQ600-10/30高架門機。壩后布置了1臺MQ540/30低架門機，1臺K5/50B塔機。另外在左底孔一線布置了1臺WK-4履帶吊。

壩前2臺門機安裝在距壩軸線上游17.5m（門機中心線）處的門機軌道平臺上，門機軌道平臺在基坑上游永久邊坡上開挖形成，平臺長120M，寬15M，平臺高程在保證門機軌道基礎(chǔ)坐落在巖石上的前提下，以盡量抬高的原則選定為2204.0高程。

壩后塔機和30T低架門機布置在2202高程平臺上，軌道軸線位置以保證30T低架門機回轉(zhuǎn)需要而選定。201*年8月后，隨著各機組尾水墩墻逐步澆到設(shè)計高程，30T低架門機起吊幅度受到限制，已無法發(fā)揮作用，遂將其搬至已形成的2226高程尾水平臺上，用于廠房預(yù)制件的吊裝和尾水門機的安裝。截止201*年12月底，尼那C2標工程除部分二期砼未施工完外，其它砼工程都已完成。最高峰月澆筑強度達到2.69萬M3。本工程所布置的這5臺垂直運輸機械較好的滿足了高峰期砼澆筑及材料吊運的需要，其中除個別工作面未覆蓋到而采用其他施工手段外，大部分部位的砼澆筑均由這5臺設(shè)備所承擔。另外由于壩頂門機安裝方案修改，壩前60T高架還承擔了壩頂160T門機的安裝及閘門門葉上壩的吊運。經(jīng)統(tǒng)計，壩前60T高架最高月吊運砼8100M3，30T高架最高月吊運砼4500M3。壩后塔機月最高澆筑3900M3，壩后30T低架門機最高月吊運砼4800M3。垂直運輸機械布置（見圖1、圖2）。

圖1壩前60T高架門機和壩后20T塔機布置砼施工機械立面布置圖M起重量起重量起重量起重量：圖2壩前30T高架門機和壩后30T低架門機布置砼施工機械立面布置圖起重量起重量10TR=37起重量10TR=37起重量：第三節(jié)導(dǎo)流圍堰工程

1.一期圍堰1.1.概況

尼那工程一期圍堰下游部分堰段為灘地填筑，大部分為水下填筑，從樁號0+275米以上段堰體的戧堤為塊石進占，其余段為砂卵石填筑。上游橫向段圍堰長約240米，沿軸線方向地形平緩，基礎(chǔ)為9～15米的砂卵礫石層，屬現(xiàn)代河流沖積，粒徑大于150mm占12.7％，最大粒徑大于300mm，多為180～250mm，5～150mm占57.10％，滲透系數(shù)為5.810-2~8.110-2cm/s。下部左端為N2粘土巖，右端為T1變質(zhì)鈣砂巖夾薄層泥質(zhì)板巖�？v向段圍堰長約250米，地形平坦，地基上部為10～13米厚的砂卵礫石層，屬現(xiàn)代河流沖積，粒徑大于150mm占4.3％～10.5％，多為180mm~250mm；5mm~150mm占55.1％～57.3％，滲透系數(shù)5.810-2~8.110-2cm/s。下部為T1變質(zhì)鈣質(zhì)砂巖夾薄層泥質(zhì)板巖。下游橫向段圍堰長158米，位于尼那溝口灘地，地形平坦，上部為尼那河沖洪積砂卵礫石，厚11～13米，結(jié)構(gòu)較松散，含泥量較上游及縱向圍堰段高，滲透系數(shù)2.310-2~2.910-2cm/s，下伏N2粘土巖。

一期圍堰為土石圍堰，圍堰建筑物設(shè)計級別為V級，設(shè)計洪水標準為10年一遇洪水，相應(yīng)洪峰流量為2240m3/s。一期圍堰設(shè)計總長度為646.226米，堰頂寬度為7米，圍堰最大高度為7.5米。（詳見附表一：一期圍堰技術(shù)特性）內(nèi)邊坡設(shè)計為1：1.5，外邊坡設(shè)計為1：2.0，基礎(chǔ)防滲采用高壓旋噴板墻。一期圍堰施工由外至內(nèi)包括塊石戧堤填筑、閉氣混合料填筑、砂礫石填筑，沿水平采用鋼筋塊石鉛絲籠及編織袋裝砂礫石防護。按照96年12月17日在李家峽賓館由尼那公司召集的專家會議精神和尼那公司的要求：第一期按1200m3/s流量（即戧堤以下）填筑，二期根據(jù)再確定填筑時段，一期按要求96年12月22日～97年元月8日施工完畢。二次填筑根據(jù)設(shè)計97年度汛計劃和華源尼那工程監(jiān)理處要求，將一期圍堰填筑到設(shè)計斷面。由于97年6月5日及7月1日尼那地區(qū)發(fā)生暴雨，尼那溝洪水將下橫圍堰局部沖垮，根據(jù)設(shè)計修改通知對下橫圍堰進行補強加固，97年6月19日開工，9月1日完工。1.2圍堰填筑

1.2.1主要工程量見附表二。1.2.2施工準備1.2.2.1施工備料

施工備料分兩部分：一部分由尼那公司準備，另一部分由四局項目部準備。尼那公司將備好的材料移交四局項目部使用。

尼那公司備料：塊石備料4019方，其中裝入鋼筋鉛絲籠1346方（計673個），編織鋼筋鉛絲籠193個放在尼那溝橋北備用，編織袋裝砂礫石15000個（1500方），放在尼那橋北備用。四局項目備料：

塊石備料：因尼那水電站壩址周圍缺少填筑戧堤用塊石，經(jīng)尼那公司和項目部有關(guān)人員現(xiàn)場勘察，塊石從溫泉源頭（距壩址約30km）取料，由裝載機裝車，STR自卸汽車運輸，倒在尼那溝備料場備用。

砂礫石料場：一期圍堰填筑大部分為砂礫石料，根據(jù)尼那公司、設(shè)代現(xiàn)場指定，砂礫石料場選在尼那溝內(nèi)。

鋼筋鉛絲籠備料：鋼筋鉛絲籠用φ12的鋼筋做骨架，8＃鉛絲編織，鋼筋鉛絲籠規(guī)格為211米（長寬高）人工在后方分片加工，然后組裝成籠。一部分運到尼那溝，人工裝石入籠交蓋蓋好做為拋投之用，另一部分鉛絲籠編好沿外邊坡（水上部分）人工擺放，裝入塊石。1.2.2.2臨時施工道路修筑

從備料場到上下游圍堰端頭各修筑一條施工道路。在堰0+300部位修筑一條上堰道路。

從尼那溝修筑一條臨時上堰道路用來拉運鉛絲籠及編織袋。

由生活區(qū)到尼那溝在黃河岸邊修筑一條施工道路，用來運輸溫泉源頭的塊石。1.2.3填筑方法

圍堰第一次施工從96年12月22日開始，主要包括塊石戧堤填筑、閉氣混合料填筑、砂礫石填筑等項目，按照設(shè)計修改通知，塊石戧堤填筑范圍為堰0+55～0+275。首先根據(jù)圖紙在岸邊將上下游端頭點的座標及圍堰走向放出，并將堰0+300的臨時施工道路做好，按照測量放線自堰0+00向下游和堰0+300處上游同時進占，裝石采用1臺4立方的裝載機，1臺反鏟及1臺16T汽車吊，運輸采用12臺STR自卸汽車和6臺貝拉斯。按設(shè)計1200m3/s流量，圍堰最大高程為2221.5米。圍堰進占時，首先填筑塊石戧堤，由于設(shè)計戧堤頂寬只有3米，為保證施工機械的安全行駛，經(jīng)監(jiān)理工程師同意，加寬至4米。填筑程序為：戧堤進占閉氣混合料砂礫石加高培厚。塊石戧堤比閉氣混合料及砂礫石超前填筑2～3米，在堰0+104樁號位置水流較急，塊石戧堤無法進占，將鋼筋鉛絲籠串在一起利用推土機及反鏟將推入指定位置。在圍堰填筑期間黃河下泄量較大，圍堰上游局部超過2221.5米高程。因上橫圍堰位于黃河主河道內(nèi)，填筑時沖刷量較大，在填筑時采用沿軸向上游偏斜15度角，保證填筑時堰體穩(wěn)定，因此在堰0+120裹頭部位填筑較寬，將主河道挑向右岸方向。在堰0+300基本完成后，填筑0+300～0+646.226砂礫石圍堰。0+300～0+646.226位于黃河灘地上，施工程序基本同0+300樁號以上，利用振動碾，每填50～70cm碾壓一層，壓實效果受冰凍影響較正常稍差。全堰97年元月8日合龍。圍堰整個施工期在冬季，選擇的尼那溝砂礫石料含水量大，圍堰填筑過程中凍結(jié)嚴重，振動碾碾壓3～5遍效果不理想，壓實度無法滿足要求，經(jīng)與監(jiān)理工程師商定冬季暫停碾壓，等氣溫回升后再補碾。

97年3月中下旬，尼那地區(qū)氣溫回升，冰凍消失。經(jīng)人工對全堰進行檢查，發(fā)現(xiàn)三處長2～5米左右裂縫，經(jīng)監(jiān)理工程師同意在裂縫側(cè)邊利用反鏟（或人工，內(nèi)坡）配合STR自卸車將邊坡修正至穩(wěn)定坡。測量控制堰頂超高，用振動碾壓。碾壓遍數(shù)以堰面下1米深干容重≥1.98t/m3，說明補碾效果達到設(shè)計要求。

圍堰二期填筑按照設(shè)代和監(jiān)理要求，97年6月19日開工，圍堰填筑前用推土機從上游至下游往返行走，將表面壓實部位松動，以利于和下層砂礫石連接良好，然后回填砂礫石。砂礫石回填從尼那溝取料，用裝載機裝車，STR自卸汽車運輸，推土機平土，平土厚度不大于50cm，振動碾碾壓，取樣合格后進行上回填，下橫圍堰因6月5日和7月1日兩次被尼那溝洪水沖壞（沖壞范圍從堰0+530～0+610）,在填筑時先將沖壞部位、局部清淤，然后從尼那溝取砂礫石料分層碾壓，于97年9月1日結(jié)束。1.2.4鋼筋鉛絲籠防護

鋼筋鉛絲籠防護分為水上鋼筋鉛絲籠防護和水下鋼筋鉛絲籠防護。鋼筋鉛絲籠防護范圍依圖紙及監(jiān)理工程師要求為：堰0+55～0+275；堰0+275以下編織袋防護區(qū)下擺一層鉛絲籠；堰0+520～尼那溝右擋墻。水下鉛絲籠防護從尼那溝備料場用16T汽車吊裝到STR自卸汽車上，再運輸?shù)絿�堰，用推土機推到防護邊坡上，然后用反鏟壓到圍堰坡角底部，水上砂礫石防護采用人工擺放，然后往鉛絲籠拋石的辦法。由于鉛絲籠順水流方向擺放，每層都要搭接，迎水面無法達到1：2坡度，在0+275～0+55段較陡。堰0+520～尼那溝右擋墻，因下橫圍堰被洪水沖壞，重新填筑時依監(jiān)理工程師要求，鉛絲籠比尼那溝底低1米。首先用反鏟開挖出一個深槽，將鋼筋鉛絲籠裝石，然后對圍堰上部進行修坡1：2，將鉛絲籠擺放在邊坡上。1.2.5編織袋防護

首先將編織袋防護區(qū)人工進行修坡。編織袋97年元月1日由尼那公司交付使用后，用手扶運輸至圍堰上，人工擺放。編織袋擺放方向垂直圍堰軸線，編織袋防護范圍為堰0+275～0+549。由尼那公司提供的編織袋達不到設(shè)計要求，經(jīng)半年風(fēng)化后基本全處于破損狀態(tài)，達不到防護的目的。1.2.6邊坡修整

圍堰填筑完成后用反鏟配合人工將內(nèi)邊坡修成1：1.5的坡面。

第一次填筑共取樣16個點，最大干容重為2.32t/m3,最小干容重為2.02t/m3，平均干容重為2.16t/m3。第二次填筑試驗取樣12次，最大干容重為2.18t/m3,最小干容重為2.01t/m3，合格率為100％，均達到設(shè)計要求。

在整個圍堰填筑過程，項目部技術(shù)人員及監(jiān)理工程師嚴格控制，逐層檢查驗收。目前圍堰填筑寬度及高程全部達到或超過設(shè)計要求。圍堰頂度最大寬度為12米，最高寬度為7米。

圍堰施工備料單位由多家完成，對現(xiàn)場管理難度加大，現(xiàn)場干擾大。質(zhì)量很難控制。如一家統(tǒng)一管理有利于質(zhì)量控制和減少施工干擾。

附表一圍堰技術(shù)特性一覽表序號項目1泄水建筑物、擋水建筑物2345678910導(dǎo)流建筑物級別導(dǎo)流設(shè)計流量導(dǎo)流時段設(shè)計上游水位設(shè)計下游水位圍堰設(shè)計頂寬圍堰設(shè)計長度圍堰頂部高程（最高/最低）圍堰最大高度單位數(shù)量說明束窄原河床/土石圍堰主要進行導(dǎo)流明渠施工Vm3/s2240級年米米米米米米全年2223.472221.27646.232224/22225.57.5P＝10％使用時段1年3Q10%=2240m/s3Q10%=2240m/s附表二主要工程量匯總表工程量序工程名稱單位號一次填筑二次填筑合計一一期圍堰填筑1.1砂礫石回填、碾壓m34598010557565371.2戧堤塊石填筑m3660066001.3二2.12.22.32.42.5三3.13.23.33.4四五5.15.25.3六6.16.26.3人工削坡鋼筋鉛絲籠防護鋼筋鉛絲籠制安鋼筋鉛絲籠裝塊石、防護鋼筋鉛絲籠固定用鉛絲砂礫石基礎(chǔ)開挖砂礫石回填鉛絲網(wǎng)塊石防護編網(wǎng)用鉛絲網(wǎng)內(nèi)人工裝塊石砂礫石回填砂礫石人工平整編織袋防護臨時圍堰砂礫石填筑草袋草袋裝砂礫石洪水對圍堰的毀壞沖刷方量鉛絲籠蓋子沖走鉛絲籠連接不良m2個m3kgm3m3kgm3m3m2m3m3個m3m3個個個1201*4001500161075415081150136111733800593.6331.56622544186018666443611610195439081150136111733800593.6331.56621500254418601866644361備注包括閉氣料熱水溝取料：4950方，尼那溝1650方尼那公司193個尼那公司673個計1346方編織袋15000個見華尼監(jiān)字（1997）32號文6.46.5鉛絲籠可能傾倒洪水沖毀塊石個m32115421154

1.3高壓擺噴灌漿

黃河中、上游水電站河床地質(zhì)復(fù)雜，多為砂卵礫石及沖積物，防滲墻施

工一般均為常規(guī)灌漿。尼那水電站一期圍堰防滲墻施工采用了新近正在發(fā)展的高壓噴射灌漿技術(shù)。

高壓噴射灌漿是利用能量較大的水氣同軸噴射切割摻攪地層，同時將凝結(jié)材料灌注摻攪地層，形成要求形狀的凝結(jié)體。國際高壓噴射灌漿技術(shù)自70年代末開始發(fā)展，國內(nèi)在1980年開始研究，1981年12月通過部級鑒定。高壓噴射灌漿技術(shù)與其它軟基防滲技術(shù)相比，具有施工速度快、費用低的優(yōu)點。近年來發(fā)展起來的高壓噴射灌漿技術(shù)主要局限于對軟基的處理，對于一些復(fù)雜的地基基礎(chǔ)，如砂卵礫石地基基礎(chǔ)等在高噴技術(shù)處理方面還未取得突破性的進展，正處于試驗和研究階段。尼那水電站一期圍堰全長646.226米，防滲墻施工為高壓噴射單排對擺技術(shù)，實際施工防滲面積為11343.2m2，高噴工程量為10468.1m。尼那水電站導(dǎo)流明渠開挖至基巖面后防滲墻體穩(wěn)定，防滲墻滲水量穩(wěn)定為24h抽排9100m3～9200m3，較設(shè)計小。尼那水電站高壓噴射防滲墻施工為國內(nèi)較同類工程中最大的，高壓噴射防滲技術(shù)的應(yīng)用將對黃河中、上游的河床式電站的地基處理有借鑒作用。1.3.1高壓噴射灌漿試驗

為探討在砂卵礫石層進行高壓噴射灌漿技術(shù)施工的可行性和可靠性，科學(xué)地提出適用于尼那地質(zhì)層施工區(qū)高噴參數(shù)，進行試驗是前提。尼那工程施工中選擇地質(zhì)最復(fù)雜的河床區(qū)進行了高壓噴射灌漿的單墻、圍井試驗。單孔試驗方案為：試驗4道單墻，每一單布置3孔，孔深8米，孔間距1.0～1.2米。主要從鉆機型號的選用、不同的鉆頭在砂卵礫石層的進尺情況、高壓噴射灌漿施工參數(shù)的初步選取、噴射效果的檢查等方面著手試驗。單墻試驗提供的試驗參數(shù)見表2。單墻試驗表明：墻體不很規(guī)則，單耗量均在420kg/m以上，墻體厚度大于30cm，采用90°擺角和60°擺角水泥耗量相差不大。水泥漿與砂卵礫石膠結(jié)強度較低，水下部分成墻體膠結(jié)效果不太理想。試驗中水壓最大為39Mpa，最小為28Mpa，水壓是高壓噴射切割摻攪、升揚置換、位移袱裹的關(guān)鍵，試驗認為，水壓應(yīng)達到38Mpa以上，質(zhì)量才有保證。

圍井試驗的方案是在單墻試驗的基礎(chǔ)上設(shè)計的，圍井大小為33.6米的矩形，井深17米，矩形每邊上布置3孔，孔間距為1.0～1.2米。進行圍井試驗的主要目的是選取適用于砂卵礫石層的鉆進液，對塌孔機理、埋鉆、事故孔進行分析，提出科學(xué)的高噴參數(shù)。圍井試驗提供的高噴參數(shù)見表2。圍井試驗表明：墻體平均厚度在40cm以上，施工存在質(zhì)量缺陷，但不影響墻體整體質(zhì)量，采用90°擺角的墻體比采用60°擺角的墻體要厚，墻體水泥膠結(jié)情況較好，不存在分層情況，高噴中漿壓過大會造成不必要的漿材浪費，漿壓應(yīng)控制在0.5Mpa以下。對于塌孔、卡鉆孔段、存有卵石集中處應(yīng)采取旋噴和復(fù)噴進行處理，對于難以一次成孔進行噴灌的可采用分段噴灌法，分段點處應(yīng)復(fù)噴30～50cm。鉆井液采用紅粘土漿中摻以少量的燒堿及膨潤土固壁效果較好。1.3.2防滲墻施工1.3.2.1施工工期及工程量

一期圍堰高壓噴射灌漿施工用去時間182天，完成工程量見表1

表1工程量表鉆孔米數(shù)(m)10660高噴孔數(shù)(m)561高噴米數(shù)(m)10468.1總耗用水泥（kg）7835500平均單耗(kg/m)748.51.3.2.2施工工藝總體施工工藝

測量放線布孔鉆機就位鉆I序孔驗收高壓噴射灌漿鉆II序孔驗收高壓噴射灌漿檢查及總體驗收。單孔施工工藝

放孔位校核鉆機就位并進行固定調(diào)平造孔進入基巖

1.0米后進行驗收（合格后）移開鉆機高噴灌漿單孔灌完后回填

（不合格）返回造孔

1.3.2..3施工方法及施工參數(shù)

高壓噴射灌漿防滲墻工程孔位順圍堰中心線單排布置，孔距為1.1米，噴射方式采用小角度（60°～90°）軸向?qū)ΨQ雙向噴射，即采用直線式的方法進行施工方。噴射方式見圖3。

鉆孔孔徑為φ110～φ130mm，采用KXP-1輕便測斜儀（針對砂卵礫石層φ110～φ130mm孔徑的孔，提出了采用φ89mm、4.0m長套管測斜法，保證了墻體的連續(xù)性）進行測斜檢查，孔斜率要求小于1％。高噴采用三重管法和三管法進行施工，即用水泥漿液、高壓水、壓縮空氣三個系統(tǒng)同時供給三重管（或三管），使三重管（或三管）邊噴射、邊擺動、邊提升，從而在地下構(gòu)成防滲板墻。

高壓噴射灌漿技術(shù)，目前沿無設(shè)計和施工規(guī)范可以遵循，對于不同的地質(zhì)情況，通過試驗采取適宜的高壓噴射灌漿參數(shù)，在施工過程中因地制宜地對部分施工參數(shù)還應(yīng)進行修改和完善，在特殊部位（如砂卵礫石比較集中、存在有孤石等處）根據(jù)地質(zhì)情況采用了90°擺角、180°擺角及旋噴灌漿，一期圍堰防滲墻體施工參數(shù)見表2。

表2一期圍堰高壓噴射灌漿施工參數(shù)

類別孔距提升速度擺角擺速（次/min）單墻試驗圍井試驗墻體施工1.0-1.21.0-1.21.14-7604-738-40753-660-90/38-42/5-860-90/38-40水壓（Mpa）水量(l/min)/風(fēng)壓（Mpa）0.7-0.80.7-0.80.6-0.811.50.3-0.570-801.65-1.8/0.3-0.5/1.65-1.8風(fēng)量(m3/min0/0.3-0.5/漿壓（Mpa）漿量(l/min)進漿比重(g/cm3)1.6-1.8回漿比重(g/cm3)（m）（cm/min）（°）1.3.2.4高壓噴射設(shè)備

高壓噴射技術(shù)的發(fā)展與采用性能良好的高壓泵及高噴臺車直接有關(guān)，80年代初，我國只能生產(chǎn)不大于30Mpa的灌漿泵，隨著工業(yè)水平、機械加工制造能力的不斷發(fā)展，現(xiàn)在有了50～60Mpa的高壓水泵，相應(yīng)地高噴臺車灌漿設(shè)備也得到了改善。尼那電站高噴施工主要機械設(shè)備見表3。

表3施工主要機械設(shè)備

名稱地質(zhì)鉆機風(fēng)動鉆機高噴臺車高噴臺車空壓機高壓水泵攪拌機泥漿泵灌漿泵型號YL-6SGZ-3AJU-1000XY-3MG-50C6QDZ-2SGP300-5GS500-4INGERSOLLRAND3D2-SZJ-40SPN200/100BW100/100數(shù)量（臺）42353881235101.4質(zhì)量評價

圍堰填筑體干密度：2.0g/cm3墻體主要檢查手段：鉆孔取芯檢查、注水孔檢查、小圍井注水試驗檢查、開挖檢查、墻體抗壓試驗檢查、堰內(nèi)基坑抽水檢查。

高噴墻體強度低，地質(zhì)鉆機鉆孔檢查很容易因擾動而破壞墻體，取芯破碎較多，不完整，不能很好地判斷墻體的膠結(jié)情況，鉆孔取芯不能滿足墻體抗壓試驗要求，開挖出的墻體不能據(jù)實取樣。在開挖處的墻體隨機鑿取了9塊大于15cm的墻體結(jié)石，后由人工在試驗室內(nèi)處理成約15cm大小的試塊，放入15cm3的試模中，采用425普通硅酸鹽水泥，摻20％粉煤灰，灰砂比為1：8，拌和后放入試模中，填充中試樣周圍，制成標準件，36小時后拆模，在標準養(yǎng)護間養(yǎng)護132小時后利用工地的201*KN壓力機，在500KN檔試壓、破型，由于試件為隨機取樣，除去最大值與最小值，平均強度達到4.1Mpa，從破型的試塊看，模機砂漿強度低，符合試驗程序要求。

表4防滲墻體抗壓試驗結(jié)果

試件編號123456789成型日齡水泥種類期期98年10425普通7d月27日硅酸鹽水7d泥7d7d7d7d7d7d7d試件尺寸(cm)151515破壞荷載（KN）727811087678882161132抗壓強度（Mpa）3.23.44.893.872.983.913.617.165.87尼那高噴灌漿墻體水位以上部位經(jīng)開挖判斷有效厚度及噴射范圍比水下部位噴射效果要好。有效厚度達到0.5~0.8m，噴射有效直徑達到1.1～1.3m。在砂石層中，充填的漿液與該層摻攪均勻，固結(jié)體中僅存少量的膠泥及砂粒。在卵礫石層中，卵礫石被水泥漿充分包裹，被挖開的墻體表面部分礫石一半被漿液緊密包裹，一半懸露于板墻外，存在有位移包裹現(xiàn)象。從開挖出的防滲墻體剖面看，上下不同層位間過度自然，板墻中無夾層、松散層、無孔洞現(xiàn)象，防滲墻體連續(xù)，完整。

明渠開挖抽排水量檢查：1998年8月9日明渠開始開挖，1998年12月17日建基面部分混凝土已澆筑1.4萬m3，通過4個多月對圍堰墻體的抽排水量統(tǒng)計及分析，圍堰明渠防滲墻漏水量穩(wěn)定為24h抽排9100～9200m3，堰內(nèi)邊墻無管涌現(xiàn)象，浸潤線較低，圍堰邊坡穩(wěn)定，墻體平均滲透系數(shù)達到4.110-5~4.910-5cm/s，小于設(shè)計要求的510-5cm/s。

中國水利水電第四工程局首次在青海尼那工程施工了圍堰高壓噴射防滲墻工程，以60度單排對擺形式在砂卵礫石進行噴灌并取得成功。實踐證明，在砂卵礫石填筑體進行高壓噴射灌漿防滲施工（相對于25米深的防滲墻）是可行的。2二期導(dǎo)流

二期導(dǎo)流即對已被一期工程束窄的主河床進行截流，填筑上、下游橫向圍堰，由上、下游橫向土石圍堰擋水，進行基坑主副廠房及底孔的全年施工，水流由導(dǎo)流明渠（泄水閘）下泄。二期末泄水閘下閘蓄水發(fā)電。二期圍堰設(shè)計洪水標準為Q=2330m3/s(20年一遇洪水)。

二期上橫圍堰軸線在壩上0-090.0處，結(jié)構(gòu)型式為土石圍堰，堰頂高程2228.0m，頂寬10m，最大堰高12m，全長169m，用塑性混凝土防滲墻進行防滲。下橫圍堰軸線樁號為壩下0+203.8m，采用砂礫石填筑，高壓旋噴防滲墻防滲，堰頂高程2223.0m，堰頂寬12m，最大堰高9m，全長128m。2.1截流方案確定

2.1.1.截流方式

通過對尼那水電站工程的地形、地質(zhì)條件分析，選擇上游圍堰的下戧堤作為截流進占戧堤，采用單戧堤立堵進占方式。由于主河道靠近右岸，如龍口設(shè)在左岸時，導(dǎo)流明渠的分流能力要比龍口設(shè)在右岸時要大，其龍口的拋投量相應(yīng)比右岸時要小，加之截流料場在右岸（截流料為右岸開關(guān)站及上壩路開挖棄料），故將截流龍口設(shè)在左岸。截流時，從右岸向左岸進占，最后合龍時段左右岸同時進占合龍。2.1.2截流施工程序

上游圍堰戧堤預(yù)進占導(dǎo)流明渠上、下游橫向圍堰拆除明渠進水分流戧堤進占與龍口合龍上游圍堰閉氣、加高培厚及下游圍堰填筑。2.2截流時間及設(shè)計截流流量2.2.1截流時間

201*年尼那水電站復(fù)工后，業(yè)主確定201*年3月18日為尼那水電站河床截流合龍時間。根據(jù)這一目標，結(jié)合尼那水電站河床截流流量、戧堤填筑工程量等因素，最后確定截流時間為201*年3月14日10時至3月17日10時，計劃截流歷時72h。2.2.2截流流量

根據(jù)黃河上游水文特性，其每年的11月至翌年6月為枯水期。尼那壩址的來流量主要取決于龍羊峽電站下泄量和龍羊~尼那區(qū)間的來流量。由于區(qū)間集水在枯水期很小且距壩址較近可以隨時預(yù)報，因此在確定截流流量時不考慮區(qū)間來水。工程截流流量的選擇主要考慮龍羊峽電站的發(fā)電用水量，按以下兩種情況取值：

預(yù)進占階段：按龍羊峽電站正常發(fā)電流量Q=1200m3/s（4臺機組發(fā)電流量）作為預(yù)進占時的截流流量。

龍口進占及合龍階段（龍口寬度80m~0m）：由業(yè)主與龍羊峽水電廠協(xié)調(diào)，龍羊峽電廠將下泄流量控制在600m3/s（即兩臺機發(fā)電）以內(nèi)，以600m3/s作為截流流量。

2.3截流戧堤斷面尺寸

截流戧堤堤頂高程及戧堤斷面尺寸選定的是否得當，對截流能否順利實施至關(guān)重要。如堤頂高程過高，戧堤斷面過大，會增大截流合龍時的拋投量。如戧堤斷面過小，將影響戧堤穩(wěn)定，另外截流時機械車輛在戧堤頂?shù)幕剀噷�會受到影響，從而也將影響龍口拋投強度�?/p>

尼那水電站河床截流戧堤堤頂高程按高于截流合龍時戧堤上游水位2m的原則確定。根據(jù)截流水力模型試驗參數(shù)，當截流流量在600m3/s時，龍口合龍時戧堤上游水位為2221.85m，故將截流戧堤堤頂高程定為2224.0m。戧堤堤頂寬度以保證兩輛自卸車同時卸料并滿足推土機平整場地的要求確定為12m。戧堤兩側(cè)坡比考慮保證邊坡穩(wěn)定定為1∶1.5。2.4截流材料選擇及進占分區(qū)

截流材料的選擇一般取決于龍口的落差，流速及單寬功率。工程設(shè)計截流流量為600m3/s。戧堤進占分為三個區(qū)見圖2。各區(qū)計劃拋投材料規(guī)格及數(shù)量見表1。

表1截流進占分區(qū)及計劃拋投工程量表截流流量龍口寬度進占分區(qū)龍口流速龍口落差

600m3/s

80~45mⅠ區(qū)2.25m3/s0.3m

45~30mⅡ區(qū)3.72m3/s0.56m中石及大塊石

30~0mⅢ區(qū)4.33m3/s1.1m

大塊石及鋼筋鉛絲籠、砼四面體

拋投

一般石碴及中塊石材料

拋投

中塊石材料D50cm絲籠40010001800m3201*m31400m32300m3m3m3龍口龍口龍口截流戧堤頂約1∶壩右0+125一期圍堰22262226(進廠公路)一期圍堰左岸已進占戧堤3區(qū)12區(qū)2224.01區(qū)∶1預(yù)進占戧堤1約圖22.5截流準備2.5.1截流備料尼那水電站河床截流龍口寬度為80m（指預(yù)進占結(jié)束后的河流寬度），按這一寬度計算得出河床截流戧堤填筑工程量為1.5萬m3�？紤]計入20%的流失量并根據(jù)其他工程截流經(jīng)驗，截流拋投材料備用量按設(shè)計拋投量的1.5倍考慮，需2.25萬m3。其中粒徑D=0.2~0.3m塊石8500m3；D=0.3~0.5m塊石4200m3；D>0.5m塊石2800m3；混凝土四面體400m3；鋼筋鉛絲籠1500m3；一般石碴17400m3。

2.5.1截流主要設(shè)備準備

工程截流計劃拋投量為1.8萬m3（按20%流失量考慮），計劃截流歷時72h。最高拋投強度約360m3/h。按此拋投強度及備料場至截流現(xiàn)場的運距計算，需截流運輸車輛15輛（20t）以上自卸車�？紤]備用，準備自卸車30輛，裝載設(shè)備（反鏟、正鏟和裝載機）8臺，推土機2臺，吊車2臺。2.6截流實施情況

尼那水電站河床截流前，為了保證截流施工萬無一失，截流指揮部首先組織進行了兩次實戰(zhàn)演習(xí)。第一次進占演習(xí)從201*年3月9日9∶00開始，10∶00結(jié)束，歷時1h，進占時龍口寬度為78.5m~71.5m，黃河流量為369m3/s。進占時，左、右岸同時雙向拋投，拋投料為一般石碴。進占結(jié)束后用鉛絲籠將堰頭作了防護。本次共進占7m，拋投強度達到900m3/h。第二次進占演習(xí)從3月13日12∶00開始至18∶00結(jié)束，歷時6h，進占時龍口寬度為71.5m~45.5m，黃河流量為401~491m3/s，共進占26m，拋投強度670m3/h。進占從右岸向左岸進占，拋投料為一般石碴及鋼筋鉛絲籠。正式截流從3月15日19∶00開始進占至3月16日6∶00實現(xiàn)龍口合龍，歷時11h，進占時龍口寬度為45.5m~0m，黃河流量為401~491m3/s，共進占45.5m，拋投強度達到650m3/h。開始進占時從右岸向左岸單向進占，在最后2h，左右岸雙向同時進占，直至合龍。本次進占拋投材料主要為一般石碴、中小塊石和鋼筋鉛絲籠、砼四面體。進占時，先用鋼筋鉛絲籠串在戧堤上游推滾進占，將水流挑出，在鉛絲籠下游側(cè)形成水流滯流區(qū)，然后再拋投石碴進占。

尼那電站河床截流（不包括預(yù)進占），從開始到結(jié)束，截流歷時18h，比計劃的截流歷時縮短了近50h，拋投材料用量減少1/3。本次截流拋投總量1.25萬m3，其中一般石碴1.1萬m3；粒徑0.2m以上挑選塊石400m3；混凝土四面體164m3；鋼筋及鉛絲籠992m3。本次截流共投入運輸車輛34輛（15t以上自卸車），裝載機械8臺，推土機3臺，吊車2臺。最高拋投強度650m3/h（單向）。從本次截流拋投情況統(tǒng)計分析，運輸車輛和裝載設(shè)備生產(chǎn)能力大大富余。2.7結(jié)束語

（1）在尼那水電站二期截流中，根據(jù)現(xiàn)場實際情況對截流方案進行適當調(diào)整是截流成功的重要因素。在本次截流中，由于黃河流量比設(shè)計的流量低，因而堰前實際水位比原先預(yù)計的低2.5m左右，為此在進占填筑中將設(shè)計戧堤高程降低25.m，從而減小了拋投量。在龍口合龍階段，考慮到在截流進展至30m左右龍口時，處于截流最困難區(qū)段，對拋投強度的要求高，故改右岸向左岸單向進占為左右岸同時進占，從而減少了機械設(shè)備的相互干擾，提高了拋投強度。（2）在截流中，選擇合理的截流材料及拋投方法對截流成功至關(guān)重要。本次截流中采用鋼筋鉛絲石籠作為主要拋投材料，因為鉛絲籠有一定的柔性，拋投后不易被水流沖走。在拋投方式中，借鑒以往其它工程的經(jīng)驗，采取將4~6個各1.5m3的鉛絲石籠串在一起，并首先在戧堤上游側(cè)推滾進占，將水流挑出，在其后拋投一般石碴進占，從而最大限度地減少了石碴的流失量。

第四節(jié)基礎(chǔ)開挖

1概況

電站泄水閘導(dǎo)流明渠布置在河床左岸，開挖工期4.5個月，開挖量約為65萬m3。其中土方和砂礫石開挖約為58.14萬m3，粘土巖開挖約為6.86萬m3。開挖范圍上下游長度約560米，左右寬度130米，開挖前原地面高程平均為2220米，建基面平均高程為2207米，設(shè)計最低開挖高程為2199米。砂礫石層與粘土巖層的界面高程為2209米。2.工程地質(zhì)

電站泄水閘導(dǎo)流明渠基巖層為第三系上新統(tǒng)（N2）內(nèi)陸盆地河湖相碎悄沉積紅色巖系。N2紅色巖性為粘土巖夾隨機分布的砂礫巖、砂巖夾層及透鏡體，巖相變化大，巖體固結(jié)程度低，成巖作用差。粘土巖為泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，巖層走向NW280～290°，傾向SW，傾角3～5°，無大的斷裂構(gòu)造，但微裂隙較發(fā)育。樞紐區(qū)強風(fēng)化巖體厚一般為3～8米，縱波速度小于1500m/s，弱風(fēng)化巖體縱波速度為1500～2500m/s，天然密度為2..35～2.42k/cm3，含水量為5～9.8％，單軸抗壓強度為11～28Mpa。粘土巖具有強度低，抗風(fēng)化能力差，軟化系數(shù)小，遇水易膨脹、崩解，失水易干縮、開裂等特性。

因此在開挖施工過程中采取合理的施工方法，選擇合適的爆破參數(shù)，使爆破對基巖的振動破壞降為最小，及時有效的保護基巖面，是確保工作正常進行的關(guān)鍵。3.粘土巖鉆爆試驗3.1爆破試驗

為保護泄水閘導(dǎo)流明渠基巖不受開挖爆破的干擾，在鉆爆施工前，先進行了爆破試驗，通過對試驗數(shù)據(jù)的分析，為正常的鉆爆破施工確定了較合理的參數(shù)和控制標準。3.1.1爆破試驗參數(shù)

爆破試驗炮孔呈單排直線型布置，用手風(fēng)鉆造孔，孔數(shù)5個、孔距1米，孔深4.2米，孔徑45mm,傾角90°，爆破裝藥深度1.4米（炮孔1.4米以下部分用黃土填滿夯實），選用硝銨炸藥，卷直徑為32mm，單孔裝藥量為600g，總藥量為2.4kg。3.1.2聲波測試過程

爆破孔造好后先進行單孔及孔間聲波測試，然后用黃土填堵夯實孔深1.4米以下部分炮孔，再進行裝藥爆破。爆破后原原孔位掃孔，進行原位單孔及孔間聲波測試。通過對爆前、爆后測試聲波的對比分析，找出該爆破參數(shù)的爆破影響深度。3.1.3聲波測試成果分析

聲波測試成果見表1。從成果數(shù)據(jù)看，爆破面以下0.2~0.8m深度，開始出現(xiàn)穩(wěn)定波速值，與爆前波速值重合點大多出現(xiàn)在爆破面以下1～1.3之間。因此，采用試驗的爆破參數(shù)，最大的爆破松動深度約為0.8米，爆破擾動深度約為0.8～1.3米，可以確定建基面以上的預(yù)留保護層深度應(yīng)大于1.3米。

表1聲波測試成果表

序8/////＃8#～9＃91780/2040/////＃9～10/＃＃101950/201*/1980/2220/2810/＃10～11/////＃＃11#///號爆前爆后爆前爆后爆前爆后爆前爆后爆前爆后爆前爆后爆前爆后0.2201*/0.42110/0.62080/0.82440/1.02150//////1810/1900/201*/1980/1530/1530/1720/1720/1660/1980/201*/1.22190/1.42150///2080/2350/1910/1980/2080/2110///1720/1840/2150/1920/1920/2050/1.618901890201*1000244020802201*701.820801760201*11802110208019709302150191048022301850109020801950227017501520201*1810189017201*8019601970201*980201*201*1900201*20802080208019802150231022302270219022302.017801760201*12702270215019301030/2.2201*18301770174022701890198016002.42.62.83.03.23.43.63.84.04.217301930190021101810201*/195019001900201*2310201*20802080208021102410238024102410183024002500250025002400240022702190202020702080注：表中“/”表示觀測不到波形。4.開挖施工方法

根據(jù)聲波試驗成果分析，為確保在開挖過程中基巖面不受爆破振動的擾動，實際施工中把建基面1.5米保護層以上至頂板線范圍的粘土巖采用小梯段開挖方法挖除，1.5米保護層部分采用火花起爆與人工撬挖相結(jié)合的方法挖除。

4.1粘土巖梯段開挖

粘土巖大面開挖采用小梯段開挖方法，使用英格索蘭500C液壓鉆CL-15鉆鉆孔，梯段高度3米，孔徑φ76mm，鉆孔深度3.3米，間排距21.7米，梅花形布孔。炸藥使用2＃巖石硝銨炸藥，遇有水部位用乳化炸藥，藥卷直徑為φ50mm，孔內(nèi)采用連續(xù)不偶合裝藥形式，不偶合系數(shù)為1.52，炸藥單耗控制在0.34～0.4kg/m3范圍之內(nèi)，起爆網(wǎng)絡(luò)采用孔內(nèi)延期或孔內(nèi)外延期非電毫秒微差爆破網(wǎng)絡(luò)，控制單響藥量不大于100kg。4.2保護層開挖水平建基面預(yù)留保護層厚度為1.5米，為控制保護層巖石的敞露時間，應(yīng)盡快挖除保護層巖石，并對基礎(chǔ)面進行有效的保護。水平保護層的開挖分三次進行，即已受爆破影響的部位用推土機、反鏟挖除，0.3米撬挖層以上部分用手風(fēng)鉆造孔，裝φ32mm藥卷火花起爆爆破，0.3米撬挖層部分用人工、風(fēng)鎬挖除。實踐證明這種保護層開挖方法，有效地縮短了基巖面的暴露時間，為在8h內(nèi)完成建基面混凝土覆蓋創(chuàng)造了條件，避免了粘土巖的風(fēng)化和強度降低，現(xiàn)場基巖面的檢測結(jié)果表明這種開挖方法是成功的。

邊坡建基面的開挖，預(yù)留3米保護層。沿設(shè)計邊線，采用光面或預(yù)裂的爆破方\u6cd縮后遇水平均膨脹速率達0.1mm/h。從而看出，粘土巖的工程地質(zhì)特性主要是隨時間及巖體內(nèi)含水量的變化而逐步惡化的。因此及時有效的保護基巖面是開挖施工的關(guān)鍵。4.3.1開挖鉆爆采取的保護措施

4.3.1.1根據(jù)機械、勞動力的生產(chǎn)能力，選擇合適的開挖尺寸（一般為201*3米），使暴露的保護層開挖在3天內(nèi)完成，之后集中勞動力在8小時內(nèi)0.3米的撬挖層。

4.3.1.2巖石基礎(chǔ)邊坡開挖時預(yù)留3米保護層，進行邊坡保護層開挖時，周邊采用光面或預(yù)裂爆破以減少爆破振動影響。遇巖體破碎區(qū)，邊坡預(yù)留0.3米撬挖層，并根據(jù)現(xiàn)場實際情況及時加打了臨時支護錨桿。4.4新挖基巖面的保護措施

4.4.1做好基巖面的臨時排水工作，在新挖基巖面周邊及時設(shè)置截水溝、集水坑，抽排滲水至系統(tǒng)排水溝，集水坑。

4.4.2在混凝土覆蓋之前及時用編織布，保溫被覆蓋新挖出的基巖面以防止陽光曝曬，保護巖石的自然含水量。

4.4.3及時在新挖出的基巖面上澆筑或噴射保護層混凝土。5.結(jié)語

尼那水電站泄水閘導(dǎo)流明渠工程自1998年8月開工，到1998年底，開挖項目已完成了95％，混凝土澆筑完成了3萬m3，工程進展順利，實踐證明采取的開挖方法，基巖面保護措施是可行的。

第五節(jié)基礎(chǔ)灌漿處理

1.概況尼那水電站CⅡ標工程位于河床及右岸部位，主要建筑物自左至右為：泄水底孔、廠房壩段、右副壩段。壩高47.9ｍ，屬中低壩。基礎(chǔ)巖體主要為三疊系下統(tǒng)T1淺變質(zhì)砂板巖及第三系上統(tǒng)N2粘土巖。地基處理主要是防滲、固結(jié)補強和斷層帶、層間破碎板巖帶淺挖置換槽塞砼等。1.1地質(zhì)條件

T1/N2接觸帶：位于泄水底孔地基中。接觸帶順河向延伸，傾向左岸，傾角700～800，帶寬5～8ｍ。帶內(nèi)巖體破碎松散，全～強風(fēng)化層深度大。

T1淺變質(zhì)砂板巖：位于T1/N2接觸帶以右地基中。砂板巖間夾泥質(zhì)板巖，層狀單斜構(gòu)造，傾向右岸偏下游。斷裂結(jié)構(gòu)面發(fā)育，巖體完整性較差。主要斷裂構(gòu)造有F2、F19、F20、F4、Tb2等陡傾角斷層。

N2粘土巖：位于T1/N2接觸帶以左地基中。巖體呈桔紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、厚層塊狀構(gòu)造。具有強度低、易軟化、侵水膨脹崩解、失水干縮開裂等快速風(fēng)化特征。

1.2地質(zhì)水文條件

T1/N2為中強透水層（呂容值ｑ:5～10Lu）、T1為中強或局部強透水層（ｑ:5～10Lu、局部ｑ＞10Lu）、N2為極微或局部弱透水層（ｑ＜1Lu、局部ｑ＜5Lu)。地下水主要為孔隙性潛水，分布在河床，水位v2219ｍ間。2．鉆孔布置及設(shè)計指標2.1鉆孔布置

泄水底孔段橫跨T1、N2及T1/N2接觸帶，地基不均勻，巖性差別大。此范圍進行了較深的固結(jié)和防滲處理。以改善其滲透穩(wěn)定條件和承載、壓縮等力學(xué)性質(zhì)。固結(jié)孔按矩形布置，間排距3ｍ，分Ⅱ序孔，孔深除上游壩趾部位入巖15ｍ外，其它部位均入巖8ｍ。泄水底孔消能段帷幕以v2187ｍ高程為防滲底線，單排孔布置，孔距2ｍ，分Ⅱ序孔。

廠房壩段、右副壩地基為T1砂板巖，需全面范圍內(nèi)固結(jié)補強和防滲處理。固結(jié)孔布置、間排距同上，孔深除上游壩趾部位入巖9ｍ外，其它部位均入巖6ｍ。壩下0+04.0ｍ主帷幕線以v2155ｍ為防滲底線，其它要求同上。

另在壩下0+12.5ｍ～壩下0+15.5ｍ范圍內(nèi)布設(shè)加密固結(jié)，按矩形布置，間排距1.5ｍ，孔深比原部位的孔深多入巖3ｍ，加密固結(jié)孔按Ⅲ序孔施工。2.2設(shè)計檢查指標

固結(jié)、帷幕灌后壓水試驗呂容值＜3Lu；灌漿允許壩基抬動值:0.2mm；檢查孔、聲波孔取芯孔徑大于100mm；固接孔孔底偏差不大于1/40孔深；帷幕孔孔斜按《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》SL62-94表3-2-6執(zhí)行。3.施工工藝3.1施工工藝

100B風(fēng)鉆固結(jié)造孔，SGZ-ⅢA型杭鉆配小口徑人造金剛石鉆具帷幕造孔，BW100/100泥漿泵施灌。固結(jié)、帷幕均按分序施工。單孔按自上而下分段，孔口封閉，孔內(nèi)循環(huán)法施工。固結(jié)孔孔口采用橡膠塞裝置進行灌漿封閉，帷幕孔孔口采用鑲孔口管裝置進行灌漿封閉。3.2鉆孔沖洗及壓水試驗

固結(jié)、帷幕灌漿前需進行鉆孔孔壁、裂隙沖洗。壓水試驗均采用簡易壓水法。在N2粘土巖這種遇水性能惡化的巖石中，灌漿前不進行裂隙沖洗和簡易壓水。3.3水泥及水灰比選用

固結(jié)、帷幕在N2粘土巖及T1/N2接觸帶部位用超細525號普通硅酸鹽水泥施灌，水灰比為:2:1、1:1、0.6:1三個比級。在T1砂板巖部位用普通425號水泥，水灰比為:3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1六個比級。3.4灌漿壓力

固結(jié)灌漿壓力通過試驗正式選用參數(shù)表表1

入巖深(ｍ)壓力(ＭPa)

0～1.00.20～0.25

1.0～5.00.40～0.45

5.0～10.00.45～0.65

10.0～15.00.65～0.80

帷幕灌漿試驗壓力參數(shù)初選表表2

入巖深(ｍ)壓力(ＭPa)

2.00.3～0.7

2.0ｍ以下每增加1.0ｍ孔深

壓力增加0.10ＭPa

備注:表1、表2中Ⅰ序孔壓力選小值、Ⅱ序孔壓力選大值。3.5灌漿結(jié)束標準及封孔

固結(jié)灌漿結(jié)束標準及封孔:設(shè)計壓力下，當注入率＜0.4L/min時，繼續(xù)灌注30min，灌漿可以結(jié)束。封孔采用“機械壓漿封孔法”.

帷幕灌漿結(jié)束標準及封孔:設(shè)計壓力下，當注入率＜0.4L/min時，繼續(xù)灌注60min，或注入率＜1.0L/min時，繼續(xù)灌注90min。灌漿全過程中，在設(shè)計壓力下的灌漿時間不少于120min。封孔采用“置換和壓力灌漿封孔法”。

有承壓水或涌水的孔段采取延長屏漿時間和孔口閉漿的措施。4.固結(jié)灌漿成果分析4.1水泥注入量

水泥注入量成果表表3

部位

孔序Ⅰ

Ⅱ

孔數(shù)107104

入巖深（ｍ）957.0960.0

注入量（kg）27107.629055.8

單灰（kg/m）28.330.3

遞減率

備注

（％）其中2-Ⅱ-69終孔段注入35.0量:11515.5kg。52.2斜體字行未包括該段注入量

底孔孔

身段底孔消

Ⅱ加密小計Ⅰ

1043324475

954.0363.02280.0600.0

17540.33192.659355.935932.4

18.48.826.059.Ⅱ小計Ⅰ

廠房4Ⅱ號機加密

小計Ⅰ

廠房3Ⅱ號機加密

小計Ⅰ

廠房2Ⅱ號機加密

小計Ⅰ

廠房1Ⅱ號機加密

小計Ⅰ

右副Ⅱ壩加密

小計Ⅰ

右邊

Ⅱ坡

小計

總計

能段

74

149929224208838132196807931190898829206373416871531523051585592.01192.0600.0600.0216.01416.0534.0522.0288.01344.0543.0537.0279.01359.0597.0588.0261.01446.0246.0222.0144.0612.01005.0996.0201*.011650.025264.261196.64552.62768.9518.87840.210085.03901.0507.214493.127216.68386.1892.836495.429128.310215.3730.840074.46348.21704.6228.28281.046595.025746.772341.8300078.442.751.37.64.62.45.518.97.51.810.850.115.63.226.948.817.42.827.725.87.71.613.546.425.936.225.828.739.347.960.576.468.879.564.483.970.279.444.2

表3中單位注入量隨序遞減明顯，遞減率顯著。Ⅰ、Ⅱ序孔間平均遞減率51.4%，Ⅱ序孔至加密孔間平均遞減率69.9%，灌漿規(guī)律很好。灌漿檢查過程中發(fā)現(xiàn)有漿液串、冒外漏現(xiàn)象的裂隙，基本上是T1砂板巖層狀構(gòu)造面間的發(fā)育裂隙。也是漿液擴散充填的主要裂隙范圍。4.2灌前壓水試驗

固結(jié)灌漿灌前均選Ⅰ序孔進行壓水試驗。最大呂容值:107.5Lu（位T1砂板巖），最小呂容值:0.24Lu（位N2粘土巖），平均呂容值:13.42Lu。與前期地質(zhì)物探壓水成果基本一致，相差不大。4.3灌后壓水試驗檢查孔壓水試驗成果表表4

施工部位底孔孔身段底孔消能段廠房4號機廠房3號機廠房2號機廠房1號機右副壩右邊坡總計

孔數(shù)121110111092974

段數(shù)28222225242259157

0～19146981451

透水率（Lu）1～22～31364461641496592254857

＞3

11

平均（Lu）1.330.952.221.721.251.441.650.941.45

表4中檢查孔共壓水試驗74段次，除一段呂容值為3.72Lu外，其它均小于設(shè)計標準3Lu，平均呂容值為1.45Lu。按《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》SL62-94第3.9.13條規(guī)定，灌漿質(zhì)量合格。4.4檢查孔取芯

檢查孔取芯率表表5

取芯方式采取率獲得率

最高（％）99.598.0

最低（％）60.025.4

平均（％）79.165.6

表5中檢查孔取芯采用∮110mm單管鉆具進行施工，巖芯平均采取率、獲得率較低，巖芯基本成短柱狀，許多巖芯面裂隙間有方解石巖脈充填，有些部位中富含夾泥、流砂層。證明T1砂板巖層狀構(gòu)造面間的裂隙發(fā)育，且較破碎。巖芯描述中發(fā)現(xiàn)，多處芯面大裂隙中有水泥結(jié)石存在。4.5縱波波速檢測

固結(jié)灌漿縱波波速檢測共13組。其中5組進行了灌前灌后測試比較，9組進行了灌后測試。灌后平均縱波波速提高值9%左右。4.6結(jié)論

固結(jié)灌漿水泥共注入：300.078噸，平均單位注入量：25.8kg/m，單灰遞減率顯著，壓水試驗呂容值灌后比灌前明顯降低，聲波測試值灌后比灌前也有一定的增高，表明提高了基巖的整體性、均勻性，改善了基巖的力學(xué)性能，也增強了地基固灌范圍內(nèi)的抗?jié)B性能。5.帷幕灌漿試驗5.1試驗段選擇及目的

試驗段選在壩下0+04.0ｍ主帷幕線上，位于3、4號機的②單元進行生產(chǎn)性帷幕試驗，共計22孔（包括檢查孔2個）。

試驗?zāi)康模候炞C施工工藝中選定的水灰比、灌漿壓力等。5.2②單元帷幕灌漿試驗成果分析5.2.1水泥注入量

表6中單位注入量隨序遞減明顯，單位注入量相應(yīng)區(qū)間段數(shù)累計頻率值隨序遞增顯著，符合灌漿規(guī)律。檢查孔最大單灰11.41kg/m，最小1.94kg/m，平均4.32kg/m。

水泥注入量成果表表6

入巖

注入量單灰總段

孔序孔數(shù)孔深

〔kg〕〔kg/m〕數(shù)

〔ｍ〕

Ⅰ10351.434288.697.678

累計頻率〔％〕

Ⅱ10353.58795.624.980

累計頻率〔％〕

檢查孔270.5304.54.3216

累計頻率〔％〕

總計12775.443388.761.12174

單位注入量〔kg/m〕區(qū)間段數(shù)

20～100～500～

＜20

1005001500

183224423.164.194.91005028262.597.510016100

5.2.2壓水試驗壓水試驗成果表表7

孔序ⅠⅡ

檢查孔

總計

呂容值

總段數(shù)

（Lu）

104.5178累計頻率〔％〕101.5780累計頻率〔％〕20.7316累計頻率〔％〕22174孔數(shù)呂容值〔Lu〕區(qū)間段數(shù)

＜11～33～1010～50102633912.846.288.510036358145.088.898.810013381.3100

備注孔口涌

水較大孔口涌水較小孔口涌水很小

表7中試驗段所有22孔共174段次全部進行了壓水試驗，呂容值隨序遞減，相應(yīng)區(qū)間段數(shù)累計頻率值隨序遞增，檢查孔小于1Lu累計頻率值為81.3%。說明灌漿效果令人滿意。5.2.3檢查孔巖芯

檢查孔取芯采用∮110mm單管鉆具進行施工，巖心平均采取率66.0%，平均獲得率54.8%。巖心成段柱狀，許多巖芯面裂隙間有方解石巖脈充填，部分巖心較破碎成流砂體。檢查2號孔在孔深11.0ｍ處巖心面裂隙中有水泥結(jié)石存在，膠結(jié)良好，裂隙縫寬1.7mm。5.3灌漿試驗參數(shù)驗證5.3.1水灰比參數(shù)驗證

帷幕試驗段地基為T1砂板巖，開灌水灰比均為3:1。Ⅰ序孔灌漿結(jié)束時水灰比變級的占71.3%，Ⅱ序孔占17.5%，變級良好。另T1砂板巖裂隙主要發(fā)育在層狀構(gòu)造面間，屬主要的強透水層。水灰比不宜稀，減少水泥漿析水率。只有水泥漿良好充填此范圍的裂隙，才能有效降低帷幕的透水率。以上論證說明水灰比3:1開灌是適宜的。這點也能從單位注入量和檢查孔壓水試驗遞減良好情況反證明。5.3.2灌漿壓力參數(shù)驗證

單灰、呂容值遞減率表表8

孔序ⅠⅡ檢

單灰〔kg/m〕97.5724.884.32

遞減率〔％〕呂容值〔Lu〕遞減率〔％〕

74.582.6

4.511.570.73

65.253.5

孔口涌水情

況較大較小很小

據(jù)表8的單位注入量和壓水試驗呂容值的遞減率反推算帷幕灌漿擴散半徑為R=1.5～1.8ｍ，已超出設(shè)計理論半徑。說明灌漿壓力選擇也是合適的。據(jù)灌漿抬動觀測資料反映，未發(fā)生抬動現(xiàn)象。5.4質(zhì)量評價

試驗段Ⅰ、Ⅱ序孔共注入水泥:43.084噸，平均單灰61.12kg/m。單灰、呂容值遞減顯著，水泥有效的充填了②單元帷幕巖石裂隙，大幅度降低了地基的滲流量。說明帷幕試驗壓力、水灰比等試驗參數(shù)的選定科學(xué)合理，完全滿足帷幕灌漿的設(shè)計要求。

第六節(jié)右壩肩岸坡接觸灌漿施工

1.概述

尼那水電站右副壩邊坡巖體內(nèi)夾有多條板巖帶以及受巖石自身風(fēng)化、開挖爆破等多種因素的影響，巖體質(zhì)量較差，為保證水庫蓄水后右壩肩的穩(wěn)定，加強混凝土與巖石的粘結(jié)力和整體性，提高巖體的抗滑穩(wěn)定，并增進巖石固結(jié)與防滲性能，設(shè)計進行接觸灌漿。

2.工程地質(zhì)

壩址位于寬闊不對稱的槽形河谷，谷地寬150～170m，右岸岸坡呈階梯狀發(fā)育，為Ⅶ級侵蝕堆積階地，基座為三迭系變質(zhì)鈣質(zhì)砂板巖，風(fēng)化程度較高，板巖帶受程度不同的構(gòu)造擠壓錯動，形成層間錯動帶，帶內(nèi)板巖多呈碎塊、碎粒狀，且有較多夾泥，巖體破碎，完整性差。

3.主要工程量

尼那水電站右壩肩岸坡接觸灌漿共分8區(qū)，具體為Ⅰc、Ⅰb、Ⅰa、Ⅱc、Ⅱb、Ⅱa、Ⅲa、Ⅲb，灌區(qū)總面積為2462m2。灌漿布置見圖1圖1通向灌漿站2238.20右壩肩接觸灌漿布置圖通向灌漿站帷幕灌漿廊道回漿管進漿管排氣管帷幕灌漿廊道2194.802190.34.施工材料及機械4.1施工材料

灌漿材料采用525#超細普通硅酸鹽水泥，水泥質(zhì)量符合規(guī)定的質(zhì)量標準，灌漿用水符合拌制水工混凝土用水要求。

4.2施工機械灌漿機械采用SGB610型灌漿泵2臺，JJS2B雙層立式攪拌槽2臺，1m3高速攪拌機1臺。

5.灌漿控制5.1灌漿系統(tǒng)施工

灌漿系統(tǒng)由進回漿管、升（配）漿管、排氣管、排氣槽組成。采用預(yù)埋鋼管方式。進回漿管是注漿的主要循環(huán)通道，采用φ1″鋼管，每個灌區(qū)埋設(shè)二組進回漿管起到互補作用。進回漿管轉(zhuǎn)彎處用彎管接頭連接，進漿管與升漿管及水平支管連接采用三通管，管路安裝完畢后進行固定，在混凝土澆筑前后均進行通水（風(fēng)）檢查，防止灌漿管路不暢通。灌漿系統(tǒng)管路出口按照設(shè)計施工圖要求引至灌漿站，二組進回漿管的四個出口做好明顯的標記，以便在灌漿時區(qū)別。管口伸出廊道壁30cm，管口加螺紋，出口用悶頭加以保護。

5.2灌漿時間

按照《黃河尼那水電站CⅡ標工程水泥灌漿及排水幕施工技術(shù)要求》及《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》（SL6294）的相關(guān)規(guī)定，接觸灌漿具備以下條件后方可進行灌漿：

（1）灌漿時間安排在每年的低溫季節(jié)，一般以1月～3月上旬為宜。（2）灌漿時混凝土要有6個月齡期，灌區(qū)混凝土的溫度必須達到穩(wěn)定，如因進度安排有困難提前灌漿，應(yīng)經(jīng)監(jiān)理工程師批準。

根據(jù)尼那水電站工程建設(shè)總工期安排需要，右壩肩岸坡接觸灌漿時間需要提前，根據(jù)縫面開合度資料（見下表），大部分縫面開合度均小于0.5mm，只有JYB04測縫計所測縫面開合度大于0.5mm，且同一灌區(qū)縫面開合度數(shù)值相

差較大，砼溫度不穩(wěn)定。經(jīng)業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理及施工單位兩次召開專題會，最后確定于201*年12月20日開始進行灌漿，灌漿水泥采用525#超細水泥。

右壩肩砼溫度及縫面開合度測定表

測縫計名稱

高程

樁號

觀測時間201*.12.19201*.12.19201*.12.19201*.12.20201*.12.19201*.12.20201*.12.19201*.12.20201*.12.20201*.12.20

砼溫度10.014.514.621.216.813.218.722.827.918.5

縫面開合0.380.470.080.590.250.290.220.120.140.06

所在ⅠcⅡcⅡcⅢbⅠcⅢbⅠbⅡaⅡbⅢa

砼齡184194194140184140926713698

（℃）度（mm）灌區(qū)期（d）

JYB012201.00壩下0+002.00JYB022201.00壩下0+019.00JYB032201.00壩下0+034.00JYB042201.00壩下0+055.00JYB052208.00壩下0+008.00JYB062208.00壩下0+064.00JYB072213.00壩下0+008.00JYB082213.00壩下0+019.00JYB092213.00壩下0+034.00JYB102216.00壩下0+064.00

5.3.灌漿順序

右壩肩岸坡接觸灌漿灌區(qū)采用逐區(qū)連續(xù)灌漿方式，采用自下而上分層灌漿，

具體的灌漿順序為ⅠcⅡcⅠbⅢbⅡbⅢaⅡaⅠa

6.施工程序及施工工藝6.1施工程序6.1.1施工程序

分區(qū)段造孔埋管止?jié){體、止?jié){片設(shè)置澆筑貼坡混凝土灌區(qū)壓水、通水縫面沖水侵泡灌漿取芯及質(zhì)量檢查驗收

右壩肩岸坡接觸灌漿原設(shè)計孔間排距為201*00cm，孔深40cm，岸坡固結(jié)灌漿孔間排距為300300cm，孔深600cm。后經(jīng)設(shè)計、監(jiān)理工程師同意，將接觸灌漿孔與固結(jié)灌漿孔優(yōu)化為同一孔位。

6.2施工工藝

6.2.1縫面沖洗：沖洗前先通水濕潤飽和2～3d，沖洗壓力為0.1～0.4Mpa，由小至大，逐漸升壓。以出水口與進水口的清潔度基本相同，延續(xù)穩(wěn)定30～60min回水清潔為準。

6.2.2壓水試驗：對灌區(qū)的灌漿系統(tǒng)進行通水檢查，通水壓力為設(shè)計灌漿壓力的80%，壓水試驗分為單開式和封閉式壓水試驗。

（1）查明灌漿管路通暢情況：從進漿管進水，開啟回漿管，關(guān)閉其他管口，回漿管流量大于30L/min，灌區(qū)灌漿管路通暢。（2）單開式壓水試驗

單開式壓水試驗主要檢查縫面通暢情況，從一個管口進水，在進水口壓力達到試驗壓力時，分別打開其余各管口，測定單開出水率，排水管的單開出水量大于25L/min，縫面通暢。（3）封閉式壓水試驗

封閉式壓水試驗主要檢查灌區(qū)密封情況，縫面的漏水量小于15L/min。6.2.3灌漿：灌區(qū)封閉及灌漿管路暢通檢查符合設(shè)計要求，并進行灌漿前預(yù)灌性壓水檢查，合格后簽發(fā)準灌證進行灌漿。灌漿前對縫面沖水浸泡24h，然后放凈用風(fēng)吹凈縫面積水，進行灌漿。灌漿時在相關(guān)縫面上安設(shè)變形觀測裝置進行檢測記錄，防止和避免灌漿過程中因壓力過大的瞬間抬動造成薄弱構(gòu)件的破壞。一區(qū)進行灌漿時，相鄰灌區(qū)進行通水平壓，通水壓力為灌漿壓力的50%。

（1）灌漿壓力：灌區(qū)頂部灌漿壓力控制在0.15～0.2Mpa，底部灌漿壓力控

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