郭 杰（新疆水利水電工程建設(shè)監(jiān)理中心，新疆 烏魯木齊 830000）

1 工程概況

小石峽水電站位于新疆阿克蘇地區(qū)庫瑪拉克河中下游溫宿縣與烏什縣交界處，小石峽水電站壩址位于峽谷出山口處。

導(dǎo)流兼深孔泄洪洞出口圍堰、廠房圍堰處于左岸河漫灘上，上部為砂卵礫石層，厚5～12m，下伏基巖為Q1 礫巖，強風(fēng)化層厚1.5～2.5m，弱風(fēng)化層厚30～33m。

2 圍堰布置

2.1 平面布置

導(dǎo)流兼深孔泄洪洞出口圍堰一端與大壩下游圍堰樁號0+110 處相接，另一端與廠房圍堰樁號0+035 處相接，圍堰堰軸線長度202m。廠房尾水圍堰堰頂長度546m。

2.2 圍堰結(jié)構(gòu)布置

2.2.1 防滲結(jié)構(gòu)

根據(jù)已經(jīng)進行的帷幕灌漿試驗成果和類似的工程經(jīng)驗，堰基水下部分采用水泥帷幕灌漿防滲心墻，水上部分采用土工膜防滲心墻的結(jié)構(gòu)。土工膜與帷幕灌漿的連接采用C20“蓋帽混凝土”的形式連接。土工膜分別采用中粗砂和砂礫料作為土工膜砂墊層。

堰基的地面高程▽1435～▽1436m，導(dǎo)流兼深孔泄洪洞出口圍堰下臥基巖頂板高程▽1428m 左右，廠房圍堰下臥基巖頂板高程▽1426m 左右。砂卵礫石層厚7～10m，基巖強風(fēng)化層厚1.5～2.5m。帷幕灌漿心墻需穿過強風(fēng)化層。

根據(jù)試驗成果,沿圍堰軸線布置2 排帷幕孔.孔距2m,排距0.7m,梅花型布置,灌漿效果≤10Lu。

2.3 主要項目及工程量

表1 導(dǎo)流兼深孔泄洪洞出口圍堰、廠房圍堰工程量

3 帷幕灌漿施工

3.1 施工布置

3.1.1 制漿系統(tǒng)

灌漿主要采取集中制漿、供漿方式。在每施工段附近設(shè)置集中制漿站（面積約80m2）制備原漿，通過Ф11/2″～Ф2″的輸漿管送0.5:1的水泥漿至各灌漿點，各工作點根據(jù)不同需要調(diào)制使用。灌漿用普通硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥標(biāo)號不低于42.5MPa 級。

3.1.2 施工排水

廠房圍堰灌漿蓋重高程EL1432.00 米（EL是elevation的縮寫），低于河床水位（EL1434.50）。在蓋重的迎水面開挖一道截水溝，截水溝下游與下游河床較低處（EL1431.8）相接，讓截水溝水自流到下游河床。

3.2 施工程序及方法

3.2.1 施工程序

帷幕灌漿試驗首先采用循環(huán)鉆灌法施工，但由于砂卵礫石覆蓋層較厚，采用回轉(zhuǎn)式地質(zhì)鉆機進行鉆孔施工時塌孔比較嚴(yán)重，施工時難以護壁，成孔難度大，嚴(yán)重影響施工進度。因而灌漿試驗鉆灌時：采用YGL-100 型履帶式跟管鉆機進行鉆孔，采用套管灌漿法自下而上分段進行灌漿。

3.2.2 套管灌漿法

套管灌漿法是利用鉆孔時的護壁套管進行灌漿的方法。它的施工程序是：套管護壁鉆孔→下入灌漿管→起拔套管（3～5m）→安裝灌漿塞→灌漿→再起拔套管及灌漿管（3～5m）→安裝灌漿塞→灌漿→重復(fù)上述工序，灌注至孔口。

3.2.3 施工技術(shù)要點

套管護壁鉆進灌漿孔至設(shè)計深度，直至終孔。然后在套管內(nèi)下入灌漿管至孔底段，起拔套管至第一灌漿段段頂，安裝灌漿塞對第一段進行灌漿；之后再分別上提套管和灌漿管，自下而上地逐段灌漿。

由于拔管后容易塌孔，每個灌漿段不能太長，視地層的穩(wěn)定情況，一般為3～5m。遇復(fù)雜地層可適當(dāng)縮短段長。

采用這種施工方法，鉆孔由于有套管護壁，消除了塌孔之慮。采用先進的YGL-100 型履帶式跟管鉆機跟管鉆進，效率高。

在蓋重混凝土達到70%強度后進行施工。同一排帷幕孔按I 序孔→II 序→III 序→檢查孔的順序施工。單孔施工工藝流程為：套管護壁鉆孔→下入灌漿管→起拔套管（3～5m）→安裝灌漿塞→灌漿→再起拔套管及灌漿管（3～5m）→安裝灌漿塞→灌漿→重復(fù)上述工序，灌注至孔口。相鄰兩個不同次序孔的灌漿應(yīng)待I序孔先灌完后，II 序孔方可開始施工。

3.2.2 施工方法

1）鉆孔

帷幕灌漿試驗鉆孔采用YGL-100 型履帶式跟管鉆機一次性成孔。鉆孔過程中，為確保施工質(zhì)量在設(shè)計要求的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，施工中嚴(yán)格控制孔深、孔斜。

2）灌漿

套管護壁鉆進灌漿孔至設(shè)計深度，直至終孔。然后在套管內(nèi)下入灌漿管至孔底段，起拔套管至第一灌漿段段頂，安裝灌漿塞對第一段進行灌漿；之后再分別上提套管和灌漿管，自下而上地逐段灌漿。灌漿水灰比采用5:1；3:1；2:1；1:1 和0.5:1。

3）灌漿段長、壓力

由于拔管后容易塌孔，每個灌漿段不能太長，視地層的穩(wěn)定情況，一般參考表2 執(zhí)行。

根據(jù)灌漿試驗中使用的灌漿壓力均可以達到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，而且灌漿效果也達到防滲要求。因而圍堰帷幕灌漿的灌漿壓力采用灌漿試驗所得的灌漿壓力。灌漿壓力見表2。

表2 灌漿段長和壓力表

4）灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)與封孔

根據(jù)灌漿試驗結(jié)果可以確定，各孔段的結(jié)束條件應(yīng)達到最大灌漿壓力，注入率小于或等于2L/min，或停止吸漿，持續(xù)時間已達15～30min，可以結(jié)束該段灌漿。

灌漿孔灌漿結(jié)束后向孔內(nèi)注入水泥砂漿進行封孔。

3.2.3 特殊情況處理

1）灌漿過程中，發(fā)現(xiàn)冒漿、漏漿，根據(jù)具體情況采用嵌縫，表面封堵、低壓、濃漿、限流、限量或間歇灌漿等方法處理。

2）帷幕灌漿過程中發(fā)生串漿時，如串漿孔具備灌漿條件，可以同時進行灌漿，應(yīng)一泵一孔同時進行灌漿，否則應(yīng)將串漿孔用塞塞住，待灌漿孔灌漿結(jié)束后，再對串漿孔進行掃孔、沖洗，而后繼續(xù)鉆進和灌漿。

3）灌漿作業(yè)必須連續(xù)進行，若因故中斷，按下述原則處理：

1）及早恢復(fù)灌漿，否則立即沖洗鉆孔，而后恢復(fù)灌漿，若無法沖洗或沖洗無效，則進行掃孔，而后恢復(fù)灌漿。

2）恢復(fù)灌漿后，使用開灌比級的水泥繼續(xù)灌注，如注入率與中斷前相近，即可改用中斷前比級的水泥漿液繼續(xù)灌注。

3）恢復(fù)灌漿后，如注入率較中斷前減少很多，且在較短時間內(nèi)停止吸漿，則需采取補救措施處理。

4 灌漿效果分析

4.1 水泥注入量統(tǒng)計

帷幕灌漿孔共750 孔，其中Ⅰ序孔380個，Ⅱ序孔370個。Ⅰ序孔總注灰量為1944544kg，平均單位注入量217.1kg／m，Ⅱ序孔總注灰量為833376kg，平均單位注入量95.56kg／m。單位注入量Ⅱ序孔明顯小于I 序孔，呈遞減規(guī)律，隨著孔序的加密，巖石的可灌性逐漸減小，隨著孔排距的加密，注灰量趨于明顯減小。單位注灰量Ⅰ:Ⅱ=2.27:1。

4.2 壓水試驗透水率統(tǒng)計

灌前先導(dǎo)孔共38個，呈均勻布置，共做壓水試驗152 段，最大透水率為177.62Lu，最小透水率為2.21Lu，平均透水率為55.17Lu。灌前現(xiàn)場壓水試驗有串孔現(xiàn)象。上述情況表明灌前裂隙較發(fā)育。

灌后檢查孔共38個，共做壓水試驗152 段，最大透水率為7.22Lu，最小透水率為0.32Lu，平均透水率為3.43Lu。灌后透水率比灌前相對有明顯減小。

4.3 灌漿效果檢查

灌漿效果檢查主要以檢查孔壓水試驗值和巖芯結(jié)石情況來評價。

4.3.1 檢查孔壓水試驗分析

帷幕灌漿效果檢查主要以鉆孔壓水試驗為主，共15個檢查孔，經(jīng)鉆孔壓水試驗，透水率最大值4.67Lu，最小值0.80Lu，滿足設(shè)計小于5Lu的標(biāo)準(zhǔn)。

共設(shè)38個檢查孔，152 段壓水試驗，透水率<3Lud的有70 段，占總段數(shù)46%，＞3Lu的有82 段，占總段數(shù)54%。最大透水率為7.22Lu，最小透水率為0.32Lu。

4.3.2 檢查孔結(jié)石情況

取芯檢查孔5個，檢查孔取出的巖芯均有不同厚度的結(jié)石，結(jié)石分布較廣，結(jié)石厚度在1 m m—15 mm之間，從水泥結(jié)石出現(xiàn)深度看，集中在基巖上部1～3m 之間，說明灌前上部基巖中裂隙較發(fā)育。

5 總結(jié)

1）孔排距：根據(jù)單注和總耗灰量分別比較，上部相對可灌性較好，建議帷幕灌漿盡量采取較小的孔、排距。

2）根距現(xiàn)場灌漿質(zhì)量和灌漿效果，建議砂礫石圍堰帷幕灌漿可以在類似工程中推廣應(yīng)用。