某水电站防渗帷幕灌浆工程施工

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1、贵州大花水水电站左岸防渗帷幕灌浆工程施工【摘要】贵州大花水水电站防渗帷幕地质条件复杂、岩溶发育，帷幕灌浆施工难度大，帷幕灌浆施工采用粉煤灰水泥浆和孔口封闭法工艺。本文介绍左岸防渗帷幕施工情况和效果。【关键词】大花水水电站；帷幕灌浆；煤层；泥质岩1工程概况大花水水电站位于贵州清水河中游，是一座以发电为主，兼顾防洪及其它效益的综合水利水电枢纽。水库正常蓄水位868.00m，电站装机容量180MW。拦河大坝为抛物线双曲拱坝，坝顶高程873.00m，最大坝高134.50m。大坝坝轴线总长287.56m。坝体大体积混凝土为C20三级配碾压混凝土，坝体上游面采用二级配碾压混凝土防渗。坝址区出露寒武系娄山关

2、群至二叠系地层，岩性由灰岩、硅质岩、砂岩、粉砂岩、泥页岩及其它过渡岩类组成，互层状展布，沉积韵律明显。两岸防渗帷幕分别与P2w3和P1L相对隔水层相接。帷幕线全长931m。防渗帷幕最大深度达200m。两岸分别布置三层灌浆隧洞，高程分别为左岸873m、810m、755m；右岸873m、818m、755m。坝址区断层以近垂直河流的北西西向N55°～80°W，NE∠70°～85°及北东东向N65°～90°E，SE∠70°～85°两组最为发育，沿河此两组小断层呈陡直的“X”型同序次发育，甚为密集，呈棱型网格状分布，间距30～70m，综合计算3～4条/100m。近顺河断层仅见f23、f25两条。以上断层

3、中规模较大且对枢纽建筑物及坝肩抗滑稳定有影响者主要有f1、f2、f3、f4、f23、f25、f29、f30等8条断层。2左岸防渗帷幕设计大坝帷幕灌浆设计钻孔量为67414m，灌浆水泥用量预计为15667t。其中，左岸中上层帷幕灌浆工程钻孔量为18260m，水泥用量预计为4244t，防渗标准为上层873m灌浆隧洞，透水率q≤3Lu；中层810m灌浆隧洞，透水率q≤1Lu。上层隧洞帷幕灌浆，靠近坝肩部位布置两排孔,孔距2.5m，排距1.2m；其它部位布置单排孔，孔距2.5m，中下层灌浆隧洞帷幕灌浆全部布置两排孔,孔距2.5m，排距1.2m,地质缺陷部位视地质情况增加1～2排灌浆孔。帷幕采取分层垂直

4、搭接和搭接固结灌浆相结合的形式，见图1、图2。3主要施工方法图1左岸中上层灌浆隧洞帷幕灌浆平面孔位布置图图2左岸中上层灌浆隧洞帷幕灌浆孔剖面图3.1钻孔灌浆孔开孔直径φ91mm，终孔直径不小于φ56mm。为进一步查明帷幕线上岩溶发育及地质构造情况，在810m、873m灌浆隧洞分别布置数个物探孔，分别进行分段取芯、压水试验，并进行物探CT测试。3.2灌浆帷幕灌浆施工采用孔口封闭灌浆法，各段段长划分及灌浆压力见表1。表1各部位钻孔分段及灌浆压力表分段第一段第二段第三段第四段及以下各段段长(m)2345873灌浆隧洞（MPa）0.51.02.54.0810灌浆隧洞（MPa）0.51.02.55.0(

5、2.5)洞内帷幕仰孔（MPa）1.01.52.03.0洞内坝肩帷幕（MPa）洞内搭接帷幕（MPa）1.5MPa，全孔一次灌注灌浆按分序加密的原则进行，双排帷幕先灌下游排，后灌上游排；同排分3序。灌浆过程采用LJ-III型自动记录仪进行数据采集、计量。在灌前根据要求埋设抬动变位观测仪器，各部位标准为：岩体抬动变位应小于2mm，上层灌浆隧洞施工时下层隧洞衬砌混凝土变位应小于1mm，坝基及坝肩的混凝土变位应小于1mm。灌浆试验时测得在最大灌浆压力为5MPa时，隧洞衬砌混凝土及岩体抬动变位范围在－120μm～17μm之间。3．3特殊情况处理3.3.1断层及溶洞处理（1）灌浆隧洞在开挖过程中，对于所遇到

6、的溶洞、断层及不良地质段，根据具体情况，逐个提出开挖范围、临时支护形式及回填混凝土的范围；大型溶洞作专门处理设计，先回填混凝土，尽量填满，因施工超挖的洞段也必须回填混凝土，然后再灌浆。灌浆施工前应将帷幕线上可见的溶洞、溶隙、断层等渗漏通道全部封堵；（2）灌浆施工过程中遇岩溶管道时，采用大口径回填高流态混凝土、投入碎石后再采用灌注水泥砂浆、混合浆液等措施，待凝后，扫孔，再进行高压灌浆。大耗灰量灌浆难于结束时，采用下列处理措施：低压、浓浆、限量、限流、间歇灌浆，浆液中掺加速凝剂。3.3.2特殊岩层施工方法（1）873m上层灌浆隧洞在开挖及灌浆施工时，均遇有软弱黄泥夹层。对于开挖时揭露的黄泥夹层采用

7、高压水枪彻底清除干净，然后布设抗抬锚杆、回填混凝土；在灌浆孔钻孔时发现的黄泥夹层按照同序、同深度灌浆孔、同步升压、逐步加密的原则进行灌浆，通过高压力把黄泥挤压出地表，从而达到水泥浆液完全充填、提高防渗能力的目的。（2）810m中层灌浆隧洞在前期灌浆孔钻孔施工时，发现大面积煤层、泥质岩，遂采用套管护壁和跟管钻进工艺相结合进行钻孔施工，灌浆时为提高可灌性、保证灌浆质量则使用纯水泥浆液进行灌注。导流洞区