水庫壩基帷幕灌漿生產性試驗

1、水庫壩基帷幕灌漿生產性試驗1 前言* 水庫工程處于山西省呂梁地區(qū)中部，壩址位于山西省呂梁地區(qū)三川河支流北川河干流 上，方山縣班莊與 * 兩村之間。樞紐主要建筑物包括大壩、泄洪洞、供水發(fā)電洞、電站。壩址河谷地形平坦開闊，河谷寬度650m河床高程11001109m,左岸為黃土臺地，右岸為基巖山區(qū)。在河流兩岸發(fā)育有二級階地。I級階地高出河床25m,階面寬150300m. n級階地高出河床510m階面寬100200m.I、n級堆積階地均呈條帶狀分布于兩岸。壩址左岸黃土臺地底部為一古河道，屬掩埋古河道。根據(jù)壩基地質條件，大壩壩基防滲采用塑性混凝 土防滲墻與帷幕灌漿相結合的方案，其中砂礫石層以下基巖全強風

2、化層2530m為中透水帶；右岸壩肩全強風化基巖層為右岸繞壩滲漏的主要通道。本次設計擬對壩基及右岸壩肩沿壩軸 線 0-0700+992 范圍內基巖 10Lu 線以上范圍設灌漿帷幕， 壩基段灌漿帷幕頂部與防滲墻的搭 接長度為4m,帷幕設計標準為灌漿后基巖透水率為5Lu.本次灌漿試驗計劃進行單排孔試驗孔 5個（檢查孔 2個）和雙排灌漿試驗孔 10個，本次 試驗的主要目的是研究有地下水條件下的強風化巖層中的灌漿處理措施，驗證壩基帷幕灌漿 設計排數(shù)以及孔、排距和灌漿段長、壓力等參數(shù)的合同性，以達到指導整個* 水庫壩基帷幕灌漿施工的目的。2、壩址區(qū)的地質概況2.1 工程地質條件壩址區(qū)出露的基巖地層有： a

3、. 上太古界赤堅嶺組的混合花崗巖，分布于壩基及右岸，為 壩基主要涉及的基巖地層； 地下水類型有第四第松散松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩種類型。 b. 下原古界野雞山群楊樹嶺組變質礫巖、石英片巖分布于右岸。節(jié)理裂隙發(fā)育三組：第一組走相 N3050E傾向SE或 NW頃角6080;第二組走相 N7080W 傾向NE傾角6580;第三組走相 N20N44W傾向NE傾角4565.裂隙面比較垂直，裂隙 寬度多在210mm裂隙內多數(shù)無充填，少數(shù)有泥質填充?；鶐r片麻巖節(jié)理面多向北西傾斜， 總體為單斜構造，片麻理產狀N40N50E，NW10Lu時，加深一段（5m）。當灌前壓水透水率 q3Lu 時，可灌漿終孔。5.

4、7 封孔采用“自上而下”分段壓力封孔法，即將該孔分成23段，每段段長不大于 15m進行復灌封孔。灌漿前壓水透水率出現(xiàn) 882.5Lu 及 488.5Lu ，可能為孔口封閉灌漿過程中由于追求高壓， 致使頂板劈裂形成。單位注入量單段達 1390.9kg/m ，最小為 41.4kg/m.T2 、T4 孔由于追求高 壓，致使頂板劈裂，使?jié){液壓入砂礫石層，14m用水泥10637.2kg，平均760kg，是I、n序孔平均535kg的1.42倍，是H序孔平均值172.14kg的4.42倍。試驗主要根據(jù)*水庫巖基情 況和水庫設計的等級、庫容為依據(jù)參數(shù)，該大壩巖基帷幕灌漿階段設計原則采用常規(guī)中壓灌 漿（0.53

5、MPa）進行施工。試驗階段在了解地層分層界限鉆探和第一段壓水試驗（當下入14m護壁套管，并在帷幕灌漿頂線上的1.31.5m風化巖用壓力水泥漿將12.514m段全部固結，水泥凝固50小時后再次復鉆，第一段2m段壓力為0.52Mpa，也就證明，帷幕灌漿頂高程以上下班 1.31.5m 水泥固結后去灌漿蓋重頂板承受壓力是 0.52Mpa）。所以在帷幕灌漿試驗中提出第一段壓力1Mpa最低壓力為0.7Mpa，以下各段視具體情況采取措施達到3Mpa壓力或根據(jù)地層構造的承受壓力決定灌漿壓力。依據(jù)試驗孔的同類曲線頻繁產生，所以 *水庫巖基帷幕灌漿必須依據(jù)大壩巖基的地質構 造，由其對全、強風化地層采取常規(guī)的中值壓

6、力灌漿。該地區(qū)不能使用國內目前傾向的高壓 灌漿，若采取取一些施工手段進行較高灌漿壓力是不必要的。灌漿壓力是提高和灌漿質量的重要因素之一，一般地層結構良好的情況下，使用較高 壓力是有利的，但是灌漿壓力的選擇必須結合地層實際情況，使用壓力過大會產生如下 問題：1 ）使巖石裂隙擴寬、甚至產生新的裂隙。2）使原來的地質條件惡化或使巖石抬動變形。3）擴大灌漿范圍，使?jié){液在高壓作用下延伸到擴散區(qū)域以外，形成浪費。因此，依據(jù) * 水庫大壩巖基地質構造及試驗孔的實踐論證，提出不同深度的巖層在灌漿 時采用與此相匹配的壓力值。6 帷幕灌漿試驗檢查帷幕灌漿試驗結束后， 待凝 22 天后對灌漿效果進行了鉆孔取芯和壓水

7、試驗檢查。 按試驗 方案檢查孔布置兩個。6.1 取芯帷幕灌漿檢查孔鉆孔時，對全風化片麻巖進行了干鉆取芯，取芯部位在試灌第一段，巖 樣長度200mm由于機械和金鋼石鉆頭的研磨壓縮，全風化巖體以擠壓成砂狀。但被灌入裂 隙中水泥漿結石成碎片同時取出其長度30mm厚度3mm可推斷全風化巖層裂隙發(fā)育，洗孔良好，裂隙灌漿效果好。6.2 壓水試驗壓水試驗采用五點法進行， 透水率值灌漿前三序孔平均值 25.2Lu ，灌漿后透水率平均值 為 2.06Lu ，滿足設計要求。7結語通過灌漿過程和灌漿資料分析，有如下認識：1）本次灌漿試驗采用的施工程序、施工工藝能夠適應本工程的地層條件；2）試驗中帷幕灌漿施工參數(shù)如孔

8、距、排距、深度是合理的。3）試驗中使用 O32.5 普通硅酸鹽水泥能滿足工程標準的要求。4）灌漿孔灌前透水率以及灌漿單位注入量隨灌漿次次序序遞減明顯，符合一般灌漿規(guī)律。5）應該指出由于地質條件的不確定性， 本次灌漿試驗孔數(shù)較少， 以及灌漿試驗中為了探 索本工程中灌漿壓力的值在一定程度上造成了灌漿水泥用量的增加。6）對于* 水庫全風化地層透水率偏大， 在灌漿過程中， 低壓開灌也會產生注入量很大的 情況，為做到盡快達到灌漿壓力的灌漿原則必須對特殊情況進行低壓、濃漿、限量、間歇灌 漿、分級升壓的方法進行處理。以便提高灌漿質量，減少工程造價，是正確的施工措施。備注說明，非正文，實際使用可刪除如下部分。

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