摘要：文章對旺村水利樞紐工程帷幕灌漿施工工藝和技術(shù)措施的分析，經(jīng)施工處理后取得了良好的效果，保證了水庫有效蓄水和電廠正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：壩基；帷幕灌漿；旺村水利樞紐

中圖分類號：F426文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-1145（2009）12-0154-02

一、工程概況

旺村水利樞紐是一座以發(fā)電為主，結(jié)合航運(yùn)，兼顧其他綜合利用的水電樞紐工程，壩址位于桂江下游梧州市長洲區(qū)旺村附近，距上游京南水利樞紐壩址41.35km，距桂江河口24km，為桂江開發(fā)的最末一個梯級。壩址以上控制集雨面積18261km²，多年平均流量580m³/s，多年平均徑流量182.9億m³，設(shè)計(jì)洪水流量19400 m³/s（P=2%），校核洪水流量27100 m³/s（P=0.2%），多年平均懸移質(zhì)年輸沙量246.7萬t，水庫正常蓄水位18.5m，相應(yīng)庫容1.078億m³；右岸廠房右岸船閘樞紐總體布置方案（16孔溢流壩，堰頂高程6m），電站裝機(jī)3×2MW，年利用小時數(shù)3957h，多年平均發(fā)電量237.4GW·H；船閘按通航1+2×120t級船隊(duì)及300T單船設(shè)計(jì)；本項(xiàng)目帷幕灌漿工程分布在右岸接頭土壩段、門庫壩段、一期溢流壩段、河床式水利樞紐主機(jī)間、安裝間和航運(yùn)工程閘首和閘室等部位，帷幕灌漿工程量3320m。

二、工程地質(zhì)概況

壩址區(qū)地貌為侵蝕～剝蝕低山地貌，右岸為一級階地。河谷呈寬“U”字型，兩岸地形不對稱。土壩布置在右岸沖積一級階地及剝蝕的低山丘陵坡地上，壩肩發(fā)育有一條沖溝橫切山坡；壩基地質(zhì)構(gòu)造簡單，未發(fā)現(xiàn)有圈套的斷裂構(gòu)造分布，沖積粉質(zhì)黏土或砂礫石層均能滿足壩基承載力要求；壩基滲漏主要表現(xiàn)沖洪積層滲漏、中等透水巖體的一般滲漏和沿裂隙密集帶的集中滲漏。廠房地基在2#背斜的核部，巖體較為破碎，構(gòu)造裂隙發(fā)育，但規(guī)模較小，主要為短小的裂隙，為弱～中等透水。通航建筑物的上引航道渠底大部分位于一級階地上，階地厚11.5～19.8m；上閘首地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，處在2#背斜的核部，巖層產(chǎn)狀變化較大，裂隙較發(fā)育。閘室及下閘首地質(zhì)構(gòu)造簡單，巖層呈單斜結(jié)構(gòu)，裂隙較發(fā)育，但規(guī)模較小，延伸不長。下引航道地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，處在2#向斜的核部，巖層產(chǎn)狀變化較大，裂隙較發(fā)育。

三、灌漿試驗(yàn)

灌漿試驗(yàn)選在土壩的上游段，試驗(yàn)段長7m，混凝土厚度2.6m～3.3m，該段壩前水深2m，共布置5個灌漿鉆孔，孔距分別為2m及1.5m，分為3序次采用孔口封閉循環(huán)灌漿法施工，孔口管埋入混凝土1.5m。灌漿段長度:第1段2m，第2段3m，第3段及以后均為5m最后一段可適當(dāng)加長，但不超過8m～9m。由于壩基巖體軟弱、風(fēng)化、節(jié)理裂隙發(fā)育，壩前水深小，灌漿壓力為0.2MPa～0.5MPa。

Ⅰ序孔的平均透水率為30.8Lu，單米注入水泥量為2.714kg/m。Ⅱ序孔的平均透水率為10.7Lu，為Ⅰ序孔的34.7%，單米注入水泥量為90.7kg/m，為Ⅰ序孔的41.7%。Ⅲ序孔的平均透水率為6.13Lu，為Ⅱ序孔的57.3%，單米注入水泥量為32.7kg/m，為Ⅱ序孔的36%，符合基巖灌漿的一般規(guī)律。檢查孔位于透水率大、吸漿量大多次冒漿、串漿的第11、12號鉆孔之間，混凝土與基巖接觸面有水泥結(jié)石，厚3mm～5mm，膠結(jié)緊密。壓水試驗(yàn)共作10段，透水率為0.4Lu～1.8Lu，全部達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

試驗(yàn)段灌漿成果表明，壩基的巖體風(fēng)化較強(qiáng)烈，節(jié)理裂隙較發(fā)育，透水率大。Ⅰ序孔孔深38m～48m，透水率達(dá)11Lu～34Lu，≤5Lu的深度大為增加；混凝土與基巖接觸面透水率大、吸漿量大、多次冒漿。試驗(yàn)成果資料表明：（1）孔距2m是合適的，能達(dá)到設(shè)計(jì)要求；（2）防滲帷幕應(yīng)適當(dāng)加深；（3）首先進(jìn)行混凝土以下2m接觸段的首段灌漿，達(dá)到灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)后，下入孔口管，用水泥固結(jié)，待凝48h，再進(jìn)行以下段灌漿，效果較好。

四、帷幕灌漿施工工藝流程

五、帷幕灌漿施工

依照設(shè)計(jì)及《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》，并考慮本工程的特點(diǎn)，帷幕灌漿采用自上而下分段鉆進(jìn)，分段灌漿，孔內(nèi)循環(huán)的灌漿方法。混凝土與基巖接觸段巖石段長≤2m，單獨(dú)灌漿并待凝，以下灌漿段長5～6m。在斷層、破碎帶地質(zhì)條件地區(qū)縮短灌漿段長并待凝。

（一）鉆孔

采用SGZ-III型回轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆孔，鉆孔孔徑為Φ110mm；灌漿孔孔位與設(shè)計(jì)孔位的偏差小于0.1m。

鉆孔過程中，遇巖層、巖性變化，發(fā)生掉鉆、塌孔、失水、涌水等異常情況，做好鉆孔記錄。鉆孔若遇洞穴、塌孔或掉塊難以鉆進(jìn)時，先進(jìn)行灌漿處理固結(jié)后，再進(jìn)行鉆進(jìn)；發(fā)現(xiàn)集中漏水或涌水，查明情況、分析原因，經(jīng)處理后再繼續(xù)鉆進(jìn)。終孔段孔底沉渣控制不超過0.2m。

鉆孔必須進(jìn)行孔斜測量，終孔后采用JXC-I測斜儀每10m進(jìn)行1次孔斜測量。垂直或頂角小于5°的帷幕灌漿孔，其鉆孔底偏差值應(yīng)符合表1要求。對于頂角大于5°和深度大于60m的帷幕灌漿孔，其孔斜根據(jù)施工圖紙要求或監(jiān)理工程師的指示執(zhí)行。

孔深大于60m 時，孔底最大允許偏差值不大于孔深的2.5%。發(fā)現(xiàn)孔斜超過設(shè)計(jì)規(guī)定值，需采取移位或砂漿回填固結(jié)后重新鉆孔；鉆孔過程中，嚴(yán)格控制孔深20 m 內(nèi)的鉆孔偏差值。

（二）鉆孔沖洗及裂隙沖洗

鉆孔沖洗擬采用單孔沖洗。裂隙沖洗至回水澄清后10min結(jié)束，且總的時間要求不少于30min，串通孔不少于2h，底殘?jiān)怀^20cm。

（三）壓水試驗(yàn)

壓水試驗(yàn)在裂隙沖洗后進(jìn)行，壓入流量穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：壓水壓力均為灌漿壓力的80 %。簡易壓水時間為20 min，每3~5 min 測讀1 次壓入流量，取最后的流量作為計(jì)算流量。

灌漿前結(jié)合裂隙沖洗進(jìn)行簡易壓水，壓水壓力為該段灌漿壓力的80 % ，且不大于1 MPa 。簡易壓水的成果按下式計(jì)算：

q = Q/ PL （1）

式中：q——試段透水率，Lu；

Q——壓入流量，L/min ；

P——作用于試段內(nèi)的全壓力，MPa；

L——試段長度， m。

先導(dǎo)孔采用單點(diǎn)法進(jìn)行壓水試驗(yàn)，壓入流量的穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn):在穩(wěn)定的壓力下每5min測讀1次壓入流量，連續(xù)4次讀數(shù)中最大值與最小值之差小于最終值的10%，或最大值與最小值之差小于1L/min時，取最終值作為計(jì)算值。壓水壓力為該段灌漿壓力的80%，且不大于1MPa。

單點(diǎn)法壓水試驗(yàn)的成果計(jì)算同（1）式。

（四）灌漿

帷幕灌漿采用自上而下分段灌漿法時，在規(guī)定壓力下，當(dāng)注入率不大于0.4L/min時，繼續(xù)灌注60min，或不大于1L/min時，繼續(xù)灌注90min，灌漿即可結(jié)束。而采用自下而上分段灌漿法時，繼續(xù)灌注時間相應(yīng)減少為30min和60min，灌漿即可結(jié)束。灌漿過程中，隨時測量進(jìn)漿和回漿比重，當(dāng)回漿變濃時，換用與進(jìn)漿相同比級的新漿液進(jìn)行灌注。若效果不明顯，延續(xù)灌注30min，即可停止灌注。

（五）封孔

灌漿結(jié)束采用全孔灌漿封堵法封孔：全孔灌漿結(jié)束后，用0.5:1的水泥漿置換孔內(nèi)漿液并取出所有灌漿管后，用0.5:1的水泥漿純壓30min，壓力為最大灌漿壓力，并做好灌漿記錄。

六、灌漿質(zhì)量檢查

帷幕灌漿效果檢查以分析檢查孔壓水成果為主，結(jié)合鉆孔、取巖芯資料、灌漿記錄和測試成果等進(jìn)行綜合評定。檢查孔數(shù)量為灌漿孔總數(shù)的10%，一個單元工程內(nèi)至少布置一個檢查孔。采用地質(zhì)鉆機(jī)金剛石鉆頭進(jìn)行鉆孔，鉆孔孔徑Φ76 mm。鉆孔過程中分段壓水，巖芯裝箱編號、描述、拍照、繪制鉆孔柱狀圖；終孔后按帷幕灌漿要求自下而上分段灌漿及封孔。

壓水試驗(yàn)檢查在灌漿結(jié)束14d后進(jìn)行，采取自上而下分段檢查，壓水壓力為該段最大灌漿壓力的80%。

帷幕灌漿壓水試驗(yàn)結(jié)果表明：混凝土與基巖接觸段及其下一段的合格率為100%，再以下各段的合格率為90%以上，灌漿質(zhì)量可認(rèn)為合格。

七、結(jié)語

旺村水利樞紐防滲工程經(jīng)帷幕灌漿處理后，下層灌漿洞洞壁基本保持干燥，未發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重的滲水現(xiàn)象，灌漿質(zhì)量較好。為提前蓄水、按時發(fā)電作出了應(yīng)有貢獻(xiàn)。

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作者簡介：趙改名，男，廣東省源天工程公司工程師，研究方向：水利建筑。