電站廠房基礎(chǔ)固結(jié)灌漿施工

XX左岸電站廠房基礎(chǔ)固結(jié)灌漿施工1左廠房基礎(chǔ)地質(zhì)概況左岸電站廠房基巖為前震旦系結(jié)晶巖，包括閃云斜長花崗巖及后期侵入的偉晶巖脈、花崗巖脈：閃云斜長花崗巖為中、粗粒結(jié)構(gòu)，主要礦物成份為石英、斜長石、角閃石、黑云母，巖質(zhì)堅(jiān)硬，巖性均一完整，巖石力學(xué)強(qiáng)度高。本區(qū)內(nèi)無大的斷裂帶穿過，構(gòu)造傾角裂隙以陡傾角(大干60°)為主，占裂隙總數(shù)的75%以上，中等傾角裂隙(30°？60°)約占裂隙總數(shù)的10%，其余為緩傾角裂隙，約占裂隙總數(shù)的13%，其中左廠房1#？5#機(jī)組段基礎(chǔ)巖石是緩傾角結(jié)構(gòu)面相對發(fā)育區(qū)，其它部位裂隙不甚發(fā)育，緩、中傾角裂隙長度一般為5？10m，線密度一般為l？3條/m，裂面多平直，稍粗，少見光滑面，裂隙一般呈閉合狀，裂面以無充填為主，緩傾角裂隙90%以上長度小于10m，在長度超過10m的長大緩傾角裂隙中，不超過30m的又占總數(shù)的82%，超過40m的僅占11.4%，最長的77m，以乎直稍粗面和起伏粗糙面為主，弱風(fēng)化下層帶及微新巖體的緩傾角裂隙以無充填為主，基本上為硬性結(jié)構(gòu)面。由于受卸荷和開挖爆破的影響，基礎(chǔ)巖體普遍淺層微細(xì)裂隙發(fā)育，微細(xì)裂隙深度2？5m，寬度約為0.2？1mm，平均約為0.5mm，其中，1#？6#機(jī)壩后坡及安Ⅱ、安Ⅲ兩側(cè)由于臨空面較多，卸荷裂隙較為發(fā)育，l#？6#機(jī)Ⅲ區(qū)布置有抽排灌漿廊道，開挖臨空面較多，微細(xì)裂隙較為發(fā)育。安Ⅱ？安Ⅲ區(qū)域地下水除少數(shù)微新巖體鉆孔中發(fā)現(xiàn)裂隙承壓水外，主要是裂隙潛水類型，為裂隙網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，地下水運(yùn)動受裂隙網(wǎng)絡(luò)和滲透性的控制，l#？6#機(jī)Ⅲ區(qū)抽排廊道下游側(cè)邊坡由于卸荷和爆破振動的影響，發(fā)現(xiàn)下游30平臺的施工用水沿廊道邊坡裂隙出露?？傮w來講，左岸電站廠房由于無大的斷層和裂隙穿過，巖石埋藏較深，巖石新鮮完整，基巖滲透性較弱。2壩后坡無蓋重灌漿試驗(yàn)按一般常規(guī)固結(jié)灌漿施工來說，基礎(chǔ)固結(jié)灌漿均是在基礎(chǔ)表層有混凝土蓋重條件下進(jìn)行，混凝土蓋重一般厚3m？5m，為保證XX左廠房壩段基礎(chǔ)深層裂隙的抗滑穩(wěn)定，設(shè)計在左廠房與大壩之間設(shè)計了廠壩聯(lián)合受力方案，這是XX工程十大安全技術(shù)措施之一。左廠房通過壩

后坡承受大壩推力，保證大壩穩(wěn)定，壩后坡分坡比為1：0.5的斜坡段和高10m的直立坡段，高程為？22.2m？？51m，固結(jié)灌漿布置在斜坡段和直立坡段。如該項(xiàng)固結(jié)灌漿采用常規(guī)的有混凝土蓋重法施工，在？22.m？？42.0斜坡段上高程差20m，按常規(guī)混凝土蓋重達(dá)5m進(jìn)行一次灌漿施工考慮，需進(jìn)行4個循環(huán)的固結(jié)灌漿施工。按每次循環(huán)至少20天工期考慮，固結(jié)灌漿占用工期為80d，中間考慮混凝土澆筑至？28.8m進(jìn)行肘管模板安裝、混凝土澆筑至？42.0m進(jìn)行肘管里襯安裝可以兩次穿插灌漿施工，則還需要至少兩次循環(huán)，占用直線工期40d，需混凝土鉆孔6000m左右，對廠房儀埋及水機(jī)埋件可能造成破壞，這對廠房工期和質(zhì)量來說都不允許。因此施工單位提出在左廠房壩后坡大規(guī)模采用無混凝土蓋重固結(jié)灌漿施工。由于在主體工程中大規(guī)模采用無混凝土蓋重灌漿國內(nèi)尚無先例，為試驗(yàn)此方案的技術(shù)可行性，并為固結(jié)灌漿正式施工提出施工工藝，施工單位在左廠房4#機(jī)壩后坡進(jìn)行了無混凝土蓋重固結(jié)灌漿試驗(yàn)，試驗(yàn)區(qū)高程？22.0m？？42.0m，樁號為：48237.15？48256.3，共布置了68個灌漿試驗(yàn)孔，5個抬動觀測孔，3個物探測試孔，3個質(zhì)量檢查孔，孔深6m，鉆孔軸線垂直于坡面，分兩序孔施工，采用“自上而下，孔口阻塞，孔內(nèi)循環(huán)”灌漿法，段長分為2m和4m，根據(jù)此次試驗(yàn)成果分析得出如下結(jié)論：(1)試驗(yàn)孔平均單位耗灰量為1.4kg/m，大部分孔段不吸漿，在進(jìn)行水泥灌漿時水泥漿液沿壩后坡表面串、冒、漏現(xiàn)象不多，巖石表面抬動值為60/μm，遠(yuǎn)小于設(shè)計規(guī)定的200μm的允許值，說明了壩后坡巖石裂隙普遍不發(fā)育，表層巖石能夠承受設(shè)計灌漿壓力，為左廠房壩后坡無混凝土蓋重固結(jié)灌漿提供了先決條件；(2)灌漿前、后進(jìn)行了淺層巖體的地震波速測試，成果表明：灌漿前巖石的地震波速平均為5439m/s，灌后提高至5604m/s，灌漿后巖石地震波速提高了165m/s，提高百分比為3%，說明左廠房基巖的整體性好，巖石的力學(xué)強(qiáng)度高，需要固結(jié)灌漿加強(qiáng)的是淺層邊坡微細(xì)卸荷裂隙和爆破裂隙，采用無蓋重灌漿能直觀地對巖石表層薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行處理，保證左廠房建筑物安全穩(wěn)定；(3)從灌漿前、后的壓水試驗(yàn)成果和施工過程控制來看，在左廠房壩后坡？用無蓋重灌漿施工能滿足設(shè)計提出的防滲和承載要求，試驗(yàn)采用的施工工藝和技術(shù)參數(shù)是合理的，可用于正式灌漿施工。3左廠房固結(jié)灌漿施工3.1施工特點(diǎn)設(shè)計在左岸電站廠房Ⅰ區(qū)、Ⅲ區(qū)均布置了基巖固結(jié)灌漿孔，孔、排距為2.5m，梅花形布孔，孔深

見基巖6？10m，固結(jié)灌漿主要功用是處理淺層裂隙，提高基礎(chǔ)的整體承載和防滲能力，該項(xiàng)固結(jié)灌漿施工具有如下特點(diǎn)：(1)灌漿工程量大，設(shè)計固結(jié)灌漿孔3034孔，鉆孔28767川，灌漿20791m，壓水l444段，質(zhì)量檢查孔70孔，物探測試一項(xiàng)；(2)工期緊、強(qiáng)度高、施工干擾大。根據(jù)左廠房混凝上澆筑要求，要在13個月內(nèi)完成，固結(jié)灌漿施工強(qiáng)度達(dá)1600m/月，高峰灌漿強(qiáng)度達(dá)3000m/月，為避免固結(jié)灌漿占用直線工期，固結(jié)灌漿分兩期穿插施工：第一期為肘管模板安裝時穿插進(jìn)行42m以下的固結(jié)灌漿施工，第二期為肘管里襯安裝時，穿插進(jìn)行42m以上固結(jié)灌漿施工。固結(jié)灌漿與混凝土澆筑、金結(jié)安裝平行進(jìn)行，施工干擾極大；(3)工序復(fù)雜、施工技術(shù)要求高。固結(jié)灌漿孔分兩序，每幾又分兩段，設(shè)計要求先灌孔口段，再施工第2段，然后進(jìn)行全孔復(fù)灌，對固結(jié)兼輔助帷幕灌漿孔，設(shè)計要求采用地質(zhì)鉆機(jī)造孔，所有的鉆孔，灌漿施工均在搭設(shè)的施工排架上進(jìn)行；灌前每段鉆孔均進(jìn)行灌前裂隙沖洗和簡易壓水試驗(yàn)，灌漿采用濕磨細(xì)水泥漿液；質(zhì)量檢查規(guī)定：質(zhì)量檢查孔壓水透水率小于3Lu、灌后巖石地震波速達(dá)到5000m/s以上認(rèn)為灌漿質(zhì)量合格。3.2施工工藝控制常規(guī)固結(jié)灌漿總體施工順序?yàn)椋簻y量放點(diǎn)→Ⅰ序孔施工→Ⅱ序孔施工→質(zhì)量檢查孔施工單幾施工程序?yàn)椋恒@機(jī)就位→孔口段鉆孔→裂隙沖洗、壓水，灌漿→第2段鉆孔→裂隙沖洗、壓水，灌漿→全孔復(fù)灌→機(jī)械封孔→人工封孔。常規(guī)固結(jié)灌漿鉆孔采用ROC-742、100G快速潛孔鉆機(jī)鉆孔，采用ZJ-400高速制漿機(jī)制漿，將拌制的水泥漿液送人CSM-1型水泥濕磨機(jī)磨細(xì)后用于灌漿。灌漿采用100型高壓灌漿泵，GJY-Ⅲ型灌漿自動記錄儀進(jìn)行記錄，對灌漿全過程進(jìn)行監(jiān)控，在灌漿結(jié)束3天后進(jìn)行質(zhì)量檢查孔施工，檢查孔進(jìn)行取芯和壓水試驗(yàn)，壓水壓力采用0.3MPa。3.3固結(jié)灌漿施工成果固結(jié)灌漿施工成果包括壓水、灌漿、質(zhì)量檢查成果，壓水成果見表1：從表1看出，左廠房基礎(chǔ)巖石的整體性好，透水率小，隨著灌漿次序的增加，透水率明顯遞減，壓水成果符合一般灌漿規(guī)律，檢查孔透水率全部達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。--------------------------------------------------------------------------------孔序壓水段數(shù)區(qū)間段數(shù)及頻率（段數(shù)？頻率）（Lu）透水率平均值（Lu）

--------------------------------------------------------------------------------00？0.10.1？1≥1--------------------------------------------------------------------------------Ⅰ692272（39.3）10（1.4）99（14.3）311（45.0）3.7Ⅱ623395（63.4）18（2.9）83（13.3）127（20.4）1.4檢查孔12987（67.4）4（3.1）21（16.3）17（13.2）0.4--------------------------------------------------------------------------------孔序灌漿量（m）單灰(kg/m)灌漿段數(shù)區(qū)間段數(shù)及頻率（段數(shù)？頻率）(kg/m)--------------------------------------------------------------------------------≤11？22？55？10≥10--------------------------------------------------------------------------------Ⅰ102988.424841555（62.6）251（10.1）282（11.4）156（6.3）240（9.7）Ⅱ98781.823631980（83.8）144（6.1）143（6.1）44（1.9）52（2.2）檢查孔6150.011098（89.1）12（10.9）12（10.9）

總計207915.04858

--------------------------------------------------------------------------------從表2看出，隨著灌漿次序的增加，灌漿孔的單位耗灰量明顯遞減，灌漿成果符合一般灌漿規(guī)律(見圖2)；灌漿孔的單位耗灰量普遍較小，灌漿成果符合基礎(chǔ)巖石地質(zhì)情況，與壓水成果得到了相互驗(yàn)證。3.4灌漿質(zhì)量評定固結(jié)灌漿共完成36個單元工程，根據(jù)單元工程質(zhì)量評定結(jié)果統(tǒng)計，單元工程合格率100％，優(yōu)良單元工程31個，單元了程優(yōu)良率86.1%，左岸電站廠房固結(jié)灌漿施丁質(zhì)量良好。3.5工期及效益(1)壩后坡實(shí)施無混凝土蓋重固結(jié)灌漿縮短丁直線工期40d，減少了兩次以上固結(jié)灌漿與混凝土澆筑之間頻繁的交面工作，為左岸電站廠房提前完成混凝土澆筑計劃、按期實(shí)現(xiàn)發(fā)電目標(biāo)奠定了基礎(chǔ)；(2)減少混凝土鉆孔6000m，減少直接投資44萬元，避免了鉆孔對左廠房儀埋及水機(jī)埋件可能產(chǎn)生的破壞；(3)設(shè)計在左廠房混凝土與壩后坡基巖之間