（2015工学-水利工程）三峡工程无混凝土盖重固结灌浆的可行性

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1、三峡工程无混凝土盖重固结灌浆的可行性摘要：三峡二期工程工期紧、任务重，固结灌浆工程量大，大仓面混凝土浇筑与灌浆在一定条件下是可行的，对固结灌浆进行优化设计是必要的。关键词：三峡工程无混凝土固结灌浆可行性必要性1坝址工程地质特征　　坝址区基岩以中粗粒花岗岩为主，细粒闪长岩次之。建基岩面利用岩体为微新岩石，局部为弱风化下部岩体。建基岩体工程地质条件较好，优质、良质岩体约占98%。RQD值一般70%～90%，变形模量一般为20—30Gpa，纵波速度4300～5500m/s，透水性弱，透水率小于lLU约占80%。　　坝区经历多次构造变动，断层构造岩出露面积约占建基面积的

2、2%。以F2、F9、F23为代表的压性断层为主，构造岩石多为碎裂岩，一般胶结良好；以F215、F548、F65为代表的张性断层次之，构造岩胶结较差，风化较强，少数呈松散状态。　　裂隙以倾角大于60°的陡倾角为主，占75%以上；倾角30°～60°23的中倾角裂隙占10%；缓倾角裂隙占13%。裂面以压扭性为主，裂面平直，闭合状、无充填、胶良好，裂隙长度一般2～5m，规模大者10～20m，极少数长度超过30m，间距一般2.5～3.5m，张性裂隙不发育、裂隙粗糙、微张开状，长度多小于10m。　　此外，由于坝基开挖，建基面浅部岩体受卸荷及爆破影响，不同程度的损伤，局部岩块

3、松动。　　从总体上看，三峡大坝基础工程地质优良，大坝基础设计及基础处理中，一方面应考虑如何充分利用坝址优良的地质条件，尽量节约工程投资；另一方面要对地质缺陷部位、裂隙发育部位的不良岩体进行妥善处理。2大坝基础固结灌浆设计简述　　设计采用常规布孔与重点加固相结合的原则。2.1固结灌浆的范围　　一般范围为坝踵、坝址各l/4坝基宽度，并对主体防渗帐幕迎水侧的一排或两排固结孔适当加深；对坝基范围内出露的规模较大、性状较差的断层、岩脉、裂隙密集发育带等缺陷部位采用重点加固处理；对坝基特殊部位、高陡边坡部位视实际情况布孔。2.2设计参数　　一般部位孔距2.5×2.5m，孔深

4、入基岩；5～6m；主帷幕前的两排孔距2.0×2.0m，孔深入基岩10～20m；地质缺陷部位或有特殊要求的部位孔排距2.0×2.0m，孔深入基岩8～15m。灌浆压力一般0.3～0.5Mpa。2.3施工方案23　　以常规有混凝土盖重灌浆方式为主，对具备采用无混凝土盖重方式施工条件的部位，可采用无混凝土盖重方式施工。有混凝土盖重方式施工一般要求混凝土厚度不少于3.0m。采用分序加密，自上而下分段钻灌。3无混凝土盖重固结灌浆的可行性及其实施3.1无混凝土盖重固结灌浆的可行性　　本次共做了三组无盖重固结灌浆试验，第一组位于临船上航道F7断层出露部位，第二组位于右岸导流明渠

5、三期下游横向围堰处，第三组为左厂4—1乙块生产性试验。三组试验分别代表不同的地质条件：断层破碎带、裂隙发育带及一般地段。尽管所处地质条件不同，岩石透水性、吸浆量差别较大，但通过无混凝土盖重固结灌浆试验之后，岩体的强度，整体性得到了较大的改善，具有如下特点：　　1)单位透水率和单位注入量，随着灌浆次序的增加，均有显著的降低(见表1)；单位注入量和单位透水率较大的段数频率随着灌浆次序增加而减少；断层带、裂隙发育带递减幅度相对较大。灌浆后检查孔的单位透水率小于3Lu占90%以上，透水宰大于3Lu的孔段均位于试验区的边缘。表l23灌浆次序单位入注量/kg·m-1单位透水

6、率/Lu第—组23第二组第三组第一组第二组第三组Ⅰ175.223.5014.0423668.6717.820.68Ⅱ66.88.519.8396.823.00.3723ⅢO3.7002.180.28检查孔2301.465～1.9850.28　　2)灌后岩体整体性、均质性得到加强，力学性质得到改善。单孔声波波速值均能达到5000～5500m/s，跨孔地震波值4500m/s，声波值提高3%～45%不等。灌前声波值在5100～5500m/s，灌后提高3%；灌前声波值在4500～5000m/s，灌后可提高5%～12%；灌前声波值小于4500m/s。灌后均能提高10%以上

7、；灌前声波值越低提高幅度越大。灌后岩体的弹性模量，除个别几段外，可达20GPa以上，一般提高3～10Gpa。23　　3)无混凝土盖重固结灌浆过程中有时发生串、冒、漏浆现象，但经过浓浆封堵、降压、间歇、待凝等措施后，均达到了结束标准，符合技术要求。　　4)在灌浆过程中不同程度地产生水力压裂、抬动。但抬动值不大于200UM，在设计允许值范围之内。少数裂隙即使在压水、灌浆过程中产生水力压裂，但最后能得到较好的灌注。　　5)第一组、第二组无混凝土盖重固结灌浆试验，基岩面未达到大坝建基面要求，浅层岩石较破碎，清基不彻底，找平混凝土没经过严格振捣，混凝土与基岩面胶结较差，这

8、些都是第一段单位透水率、