姜衛(wèi)超,鄧瑩瑩
(中國水電十三局有限公司,山東 德州253009)
Gandjelas大壩為混凝土重力壩,位于安哥拉Huíla 省,水庫庫容 3.5×106m3,最大壩高 30 m,壩頂長113 m,壩頂高程1 549.00 m,溢流堰段頂高程1 545.00m。大壩頂部設3孔溢流堰,每孔凈寬10m,最大下泄流量274 m3/s。大壩在上世紀60年代和80年代由不同承包商承建,2005年開始大壩的續(xù)建工程。續(xù)建工程施工過程中,對廊道下部壩基進行帷幕灌漿處理,灌漿深度16.5 m,灌漿范圍見圖1。壩體防滲和預應力加固完成后,2008年12月按設計要求蓄水到1 545.00 m高程時,壩肩出現(xiàn)滲漏,觀測發(fā)現(xiàn)右壩肩滲漏量明顯大于左壩肩,且滲漏主要發(fā)生在壩肩1 529.00 m高程以上位置。
大壩壩址位于Chimpumpuhime河岸,巖石由花崗巖層前寒武紀的綜合體 (graisses和magmatitas)、前寒武紀的斑巖、正常巖石、寒武紀巖石、石英砂、后二疊紀的火山巖(流紋巖、斑巖、granófiros、鈣質堿性斑巖、安山巖、硅質火山凝灰?guī)r)組成,并且被后二疊紀的巖脈穿過,地質結構復雜,斷層分布較多,巖體完整性差。
圖1 續(xù)建工程灌漿范圍示意圖Fig.1 Sketch drawing of the grouting range of the continuously constructed project
左岸壩肩為裸露巖體,斷層分布少,巖石透水率相對較低;右岸壩肩巖基覆蓋層平均厚度約4.0 m以上,且斷層分布較多,巖體比較破碎,透水率相對較大。巖石透水以裂隙水為主,透水不均勻,通過壓水試驗可知,左壩肩透水率為6~23 Lu,右壩肩透水率為 13~43 Lu。
本次灌漿采用二序法施工,先施工Ⅰ序孔,再施工Ⅱ序孔,灌漿采用一次性鉆到底、自下而上的循環(huán)式分段灌漿方式。左右壩肩各布置5個灌漿孔,孔間距4 m,左壩肩灌漿范圍從左岸廊道端部開始,深度10 m,考慮壩體內(nèi)鉆孔長度,單孔進尺27.5 m;右壩肩灌漿范圍從右岸廊道端部開始,深度15 m,考慮壩體內(nèi)鉆孔長度,單孔進尺32.5 m。防滲標準 q≤5 Lu,灌漿壓力 1.0~1.5 MPa;灌漿材料選用 P.O.32.5 普通硅酸鹽水泥,灌漿材料水灰比分別為 5.0∶1、3.0∶1、2.0∶1、1.0∶1、0.6∶1, 帷幕灌漿孔位布置見圖2。
圖2 帷幕灌漿孔位布置圖Fig.2 Arrangement of the curtain grouting holes
帷幕灌漿按二序法施工,自下而上分段灌漿,最上面兩段分別為2 m、3 m,以下各段為5 m,以右壩肩為例,灌漿分段設計情況見表1。
表1 帷幕灌漿分段設計表Table 1 :Design for each segment in the curtain grouting
帷幕灌漿漿液由稀至濃逐級變換,其配合比和漿液變換應通過漿材試驗和現(xiàn)場灌漿試驗確定:①灌漿壓力不變、注入率持續(xù)減小,或注入率不變而壓力持續(xù)升高時,不得改變水灰比;②當漿液注入量達300 L以上或灌漿時間已達30 min,而灌漿壓力和注入率變化不顯著時,應改濃一級水灰比;③當注入率大于30L/min時,可根據(jù)具體情況越級變濃。
帷幕灌漿結束標準為設計灌漿壓力下,注入率小于1 L/min后,續(xù)灌60 min結束灌漿。灌漿結束后應立即用最稠級漿液進行封孔灌漿,最后用水泥砂漿封填灌漿孔。
施工中設專人跟蹤管理,嚴格控制施工質量,確保施工全過程始終處于有效控制狀態(tài)。同時嚴格控制灌漿原材料質量,進入施工現(xiàn)場的原材料必須具備出廠合格證和必要的檢驗證明,本工程所使用的原材料主要為水泥,經(jīng)檢驗,符合灌漿要求。
根據(jù)SL62-94《水工建筑物水泥灌漿施工技術規(guī)范》,在灌漿施工結束后14 d進行灌漿質量檢查。本次檢查共設2個檢查孔,以壓水試驗為主,結合巖芯、水泥結石確定。檢查孔布置于地質條件較差、透水率大、吸漿量大的灌漿孔之間?;炷僚c基巖接觸帶及基巖裂隙有水泥結石,充填密實,膠結較緊密,通過壓水試驗測得各孔最大壓力下的基巖透水率為 0.37~0.98 Lu,均小于 5 Lu,巖芯采取率均大于80%。根據(jù)試驗結果可知,帷幕灌漿已達到了設計預期目標和規(guī)范要求。
安哥拉Gandjelas大壩左、右壩肩灌漿長度均為16 m,共施工灌漿鉆孔10個,左壩肩總進尺137.5m,右壩肩總進尺162.5 m;檢查孔2個,灌漿后壓水試驗合格率100%,巖芯采取率高,滿足設計要求。
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