丁 加 原， 朱 強(qiáng)， 謝 華

(四川二灘國(guó)際工程咨詢有限責(zé)任公司，四川 成都 611130)

1 工程概況

猴子巖水電站攔河大壩為混凝土面板堆石壩，壩頂高程為1 848.50 m，最大壩高223.50 m，為國(guó)內(nèi)第二高面板堆石壩。大壩帷幕灌漿由兩岸灌漿平洞(分上中下三層)、趾板基巖帷幕和平洞搭接帷幕灌漿組成，大壩帷幕和大壩面板、趾板以及大壩接縫止水共同構(gòu)成大壩封閉的防滲體系。大壩帷幕灌漿設(shè)計(jì)工程量為27.45萬(wàn)m，沿帷幕軸線共布置2排帷幕灌漿孔，分上下游兩排施工，排距1.2 m、孔距2.0 m，最大孔深為150.0 m(主要在左岸趾板1 700.00 m高程附近)，最大灌漿壓力為4.5 MPa。

2 基本地質(zhì)條件

左岸趾板建基巖體局部為薄層狀白云變質(zhì)灰?guī)r、變質(zhì)灰?guī)r，夾含絹云母變質(zhì)灰?guī)r等，巖石較堅(jiān)硬完整，巖溶發(fā)育輕微，以溶孔、溶隙為主；左岸壩肩巖質(zhì)邊坡為巖層傾上游的層狀結(jié)構(gòu)斜～橫向坡，左岸壩肩以里約390.0 m發(fā)育規(guī)模較大的F0斷裂和F3斷層，帶寬5.0 m～11.0 m不等，主要由破裂巖、碎粒巖、碎粉巖組成，擠壓構(gòu)造明顯。趾板未發(fā)現(xiàn)大的斷層及層間擠壓破碎帶，巖體中隨機(jī)分布小的斷層及順層擠壓破碎帶。左岸強(qiáng)卸荷巖體無(wú)大的集中張開(kāi)裂隙，但強(qiáng)卸荷巖體中裂隙普遍發(fā)育，長(zhǎng)大結(jié)構(gòu)面多松弛張開(kāi)，多充填巖屑，局部充填次生泥，短小及隱裂隙也多張開(kāi)或微張，無(wú)填充，裂面多銹染。

河床趾板建基巖體為白云變質(zhì)灰?guī)r、變質(zhì)灰?guī)r，局部含絹云母變質(zhì)灰?guī)r等，巖石較堅(jiān)硬完整，巖溶不發(fā)育，巖體中隨機(jī)分布小的斷層及順層擠壓破碎帶，趾板基座回填混凝土大部分建于弱風(fēng)化下段巖體上，部分為微新巖體。

右岸趾板建基巖體局部為薄層狀白云變質(zhì)灰?guī)r、變質(zhì)灰?guī)r，局部含絹云母變質(zhì)灰?guī)r等，巖石較堅(jiān)硬，巖溶不發(fā)育；右岸壩肩巖質(zhì)邊坡為巖層傾上游的層狀結(jié)構(gòu)斜～橫向坡，趾板未發(fā)現(xiàn)大的斷層及層間擠壓破碎帶，巖體中有隨機(jī)分布小斷層及順層擠壓破碎帶。右岸強(qiáng)卸荷巖體裂隙普遍發(fā)育，大都張開(kāi)，長(zhǎng)大結(jié)構(gòu)面多充填巖屑、石英，短小及隱裂隙也多張開(kāi)或微張，無(wú)填充，裂面多銹染。

3 特殊情況及其處理措施

3.1 無(wú)壓無(wú)回吸漿量較大情況的處理

帷幕灌漿施工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇見(jiàn)無(wú)壓無(wú)回、吸漿量較大的孔段，這種情況會(huì)造成帷幕灌漿續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，耗灰量大，一定程度上造成了時(shí)間和資源的浪費(fèi)。猴子巖水電站帷幕灌漿施工過(guò)程針對(duì)無(wú)壓無(wú)回、吸漿量較大的情況采取了如下處理措施：

(1)無(wú)壓無(wú)回的情況下灌注至0.5∶1的濃漿600.0 L后采取孔口加砂或水玻璃的措施，待漿液注滿灌漿孔后安裝孔口封閉器進(jìn)行灌漿直至灌漿正常結(jié)束，結(jié)束后將鉆桿提升超過(guò)該灌注孔段后再注水沖洗(禁止沖洗水壓過(guò)高)，或?qū)鉂{置換成2∶1或1∶1稀漿再提升鉆桿，鉆桿提升完畢后向孔內(nèi)注滿0.5∶1的濃漿進(jìn)行待凝(一般為24 h)，并由現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢員和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理簽署“灌漿部位嚴(yán)重失水或吸漿量較大孔段處理措施實(shí)施情況確認(rèn)表”(表1)。

(2)根據(jù)猴子巖水電站實(shí)際情況，若灌注段單耗大于或等于500.0 kg/m，盡管灌漿正常結(jié)束仍對(duì)該灌注段采取待凝措施，待凝前灌注段注滿0.5:1的濃漿，進(jìn)行下一段鉆孔施工前，由現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢員和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理共同用測(cè)繩檢查該灌注段內(nèi)是否有漿液并簽署“灌漿部位嚴(yán)重失水或吸漿量較大孔段處理措施實(shí)施情況確認(rèn)表”(表1)。

表1 灌漿部位嚴(yán)重失水或吸漿量較大孔段處理措施實(shí)施情況確認(rèn)表

要求：①灌前壓水無(wú)壓無(wú)回、嚴(yán)重失水孔段、注入量較大的情況應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行本表；加砂處理過(guò)程中質(zhì)檢人員及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理應(yīng)全過(guò)程共同見(jiàn)證，并監(jiān)督將鉆桿提升超過(guò)該灌注孔段后再注水沖洗(禁止沖洗水壓過(guò)高)，或?qū)鉂{置換成2∶1或1∶1稀漿再提升鉆桿的落實(shí)，以及提升鉆桿后孔口注0.5∶1濃漿將失水孔段填充滿的檢查落實(shí)；

②吸漿量較大的情況，若單耗大于或等于500 kg/m，盡管灌漿正常結(jié)束仍需待凝；

③該表實(shí)施填寫(xiě)過(guò)程中，由當(dāng)班質(zhì)檢人員轉(zhuǎn)給下班質(zhì)檢人員，請(qǐng)作好交接班工作。

通過(guò)采取上述處理措施，在帷幕灌漿質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)防滲要求的同時(shí)保證了施工進(jìn)度、節(jié)約了工程投資。

3.2 串漿孔段的處理

猴子巖水電站左岸趾板第9―12單元(高程為1 683.00 m～1 739.00 m)帷幕灌漿施工過(guò)程中，出現(xiàn)壓力小于3.0 MPa時(shí)灌漿流量較小，當(dāng)壓力升至3.0 MPa及以上時(shí)壓力陡降流量增大的現(xiàn)象，并伴隨著多孔段相互串漿的情況。按照規(guī)范要求進(jìn)行處理，即阻塞串漿孔，待灌漿孔灌漿結(jié)束后，再對(duì)串漿孔進(jìn)行掃孔、沖洗，而后繼續(xù)鉆進(jìn)或灌漿。但是，在對(duì)串漿孔進(jìn)行灌漿時(shí)仍出現(xiàn)相同的串漿現(xiàn)象，這不僅影響了施工進(jìn)度，在一定程度上施工質(zhì)量也得不到保證。對(duì)此，在施工過(guò)程中采取了如下處理措施：

盡管規(guī)范規(guī)定同一排相鄰的兩個(gè)次序孔之間，以及后序排的第一次序孔與其相鄰部位前序排的最后次序孔之間，在巖石中鉆孔灌漿的高差不得小于15.0 m，但考慮該部位地特殊性，在工期允許條件下，為保證帷幕灌漿施工質(zhì)量，采取了單孔灌漿施工方法，即待前一個(gè)帷幕孔灌漿施工完成后再進(jìn)行后一個(gè)帷幕孔的鉆孔灌漿施工。通過(guò)采取上述處理措施，該部位串漿情況得到遏制，灌漿質(zhì)量也滿足設(shè)計(jì)防滲要求。

3.3 鉆孔返黃水的處理

猴子巖水電站左岸趾板第5―6單元(高程為1 768.76 m～1 799.14 m)出現(xiàn)多段鉆孔返黃水，部分鉆孔返黃水孔段在高壓灌漿過(guò)程中出現(xiàn)從擠壓邊墻漏漿現(xiàn)象，這種情況會(huì)影響水泥漿液擴(kuò)散半徑，從而影響帷幕灌漿效果。對(duì)此施工過(guò)程中采取了如下措施：

鉆孔至返黃水結(jié)束后停止鉆孔，并增大沖洗水流量，直至回水清澈為止，隨后立即進(jìn)行灌漿。若出現(xiàn)擠壓邊墻漏漿現(xiàn)象，待變漿至0.5∶1的濃漿后降低灌漿壓力、減小灌漿流量，人工對(duì)漏漿點(diǎn)進(jìn)行封閉。為保證帷幕質(zhì)量，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，灌漿正常結(jié)束后進(jìn)行待凝復(fù)灌，并在第6單元帷幕軸線上增加一排孔深30.0 m，孔距2.0 m的淺層帷幕補(bǔ)強(qiáng)孔；在第5單元帷幕軸線上增加一排孔深70.0 m，孔距2.0 m的深層帷幕補(bǔ)強(qiáng)孔。經(jīng)后續(xù)質(zhì)量檢查，該部位滿足設(shè)計(jì)防滲要求。

3.4 孔口涌水的處理

猴子巖水電站河床水平趾板位于基坑最低處，帷幕灌漿孔段均處于地下水十分豐富的區(qū)域，因此灌漿孔孔口均有不同程度的涌水現(xiàn)象。孔口涌水對(duì)灌漿過(guò)程升壓造成一定影響，從而影響灌漿質(zhì)量，灌漿前對(duì)涌水孔進(jìn)行登記，并測(cè)定涌水量和涌水壓力，根據(jù)涌水情況，選用下列一條或多條措施進(jìn)行綜合處理：

(1)縮短段長(zhǎng)、提高灌漿壓力。即將段長(zhǎng)由原來(lái)的5.0 m縮短至2.0 m或3.0 m，灌漿壓力為原設(shè)計(jì)灌漿壓力與涌水壓力之和；

(2)延長(zhǎng)屏漿時(shí)間。涌水壓力小于0.2 MPa時(shí)，屏漿時(shí)間由原來(lái)的30.0 min延長(zhǎng)至60.0 min；涌水壓力大于0.2 MPa時(shí)，屏漿時(shí)間由原來(lái)的30 min延長(zhǎng)90 min；

(3)待凝。涌水壓力小于0.2 MPa時(shí)，待凝時(shí)間為24 h；涌水壓力大于0.2 MPa時(shí),待凝時(shí)間為48 h。

采取上述措施取得了十分明顯的效果，灌注結(jié)束孔段及灌后檢查孔均未出現(xiàn)涌水現(xiàn)象，質(zhì)量檢查滿足設(shè)計(jì)防滲要求。

3.5 山體外漏的處理

猴子巖水電站右岸趾板第29―31單元(高程為1 743.94 m～1 790.33 m)帷幕灌漿施工過(guò)程中，30 m以內(nèi)淺層區(qū)域多次出現(xiàn)趾板邊坡山體漏漿現(xiàn)象。前期，針對(duì)趾板邊坡山體外漏孔段，按照規(guī)范及設(shè)計(jì)技術(shù)要求采取低壓、限流、濃漿、間歇、待凝復(fù)灌等處理措施，均達(dá)到灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。但灌后檢查淺層區(qū)域孔段均不滿足設(shè)計(jì)防滲要求。

參建各方對(duì)此進(jìn)行了分析討論，發(fā)現(xiàn)檢查孔巖芯裂隙以陡傾角裂隙為主，裂隙內(nèi)水泥結(jié)石充填飽滿，但結(jié)石普遍呈現(xiàn)“疊層”現(xiàn)象，證明同一條裂隙經(jīng)過(guò)灌漿進(jìn)行了多次充填，說(shuō)明淺層巖體易產(chǎn)生灌漿劈裂，無(wú)法承受較大壓力。為此采取了如下處理措施：

右岸趾板第29―31單元靠山體側(cè)增加一排淺層帷幕補(bǔ)強(qiáng)孔，孔深為入巖30.0 m。為避免淺層區(qū)域巖體承受高壓而產(chǎn)生劈裂，灌漿施工工藝由“孔口封閉、自上而下分段、孔內(nèi)循環(huán)高壓灌漿法”改為“自上而下分段阻塞、段內(nèi)循環(huán)高壓灌漿法”；同時(shí)在滿足蓄水后承受水頭壓力的前提下，適當(dāng)降低淺層區(qū)域孔段的檢查孔壓水壓力。通過(guò)處理后，未再出現(xiàn)山體漏漿現(xiàn)象且灌后復(fù)檢均滿足設(shè)計(jì)防滲要求。

4 結(jié) 語(yǔ)

防滲體系的建立對(duì)保證水工建筑物安全運(yùn)行有著非常重要的作用，而帷幕灌漿又是建立防滲體系的主要手段，一直以來(lái)得以廣泛應(yīng)用。帷幕灌漿是將漿液灌入巖體或土層的裂隙、孔隙，形成連續(xù)的阻水帷幕，以減小滲流量和降低滲透壓力的灌漿工程，其專(zhuān)業(yè)性和隱蔽性都比較強(qiáng)，在施工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到很多特殊情況。猴子巖水電站帷幕灌漿施工過(guò)程中遇到的特殊情況都是比較常見(jiàn)的，在處理過(guò)程中除了采用常規(guī)處理措施外也根據(jù)地質(zhì)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況摸索出了一些特有的處理措施，這些措施與常規(guī)措施形成有效的互補(bǔ)，讓帷幕灌漿達(dá)到理想的防滲效果，對(duì)其他類(lèi)似帷幕灌漿工程特殊情況處理具有借鑒意義。