浅析覆盖层灌浆技术在黄登电站导流洞出口围堰中的应用

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1、浅析覆盖层灌浆技术在黄登水电站导流洞出口围堰中的应用刘万锁1，李国保2（1、咨询西北公司糯扎渡监理中心，云南省思茅市660500；2、中国水电基础工程局、天津市301700）【摘要】黄登水电站导流洞出口围堰工程中，在粉质砂壤粘土和砂砾石地层成功应用帷幕灌浆方案形成防渗帷幕，有效的解决了围堰防渗问题，为今后类似覆盖层的帷幕防渗工程积累了宝贵的经验。【关键词】覆盖层灌浆围堰防渗应用一、工程概况黄登水电站位于云南省怒江州兰坪县境内的澜沧江上游河段，采用堤坝式开发，是云南澜沧江上游古水至苗尾河段水电梯级开发方案的第五级水电站，以发电为主。拦河大坝为混凝土重力坝，最大坝高2

2、02m，水库正常蓄水位1619m，相应库容14.18亿m3；电站装机容量1900MW，保证出力507.95MW，年发电量86.29亿kW·h，属Ⅰ等大（1）型工程。导流隧洞工程布置于坝址右岸，出口底板高程为1465.0m，导流洞出口围堰采用原状土预留土（岩）埂型式挡水，上游局部位置采用碾压回填石渣形成，堰顶高程1489m，最大坝高24m，堰顶宽度10m。为保证导流洞出口基坑在汛期能进行导流洞出口基坑段的开挖施工，围堰采用帷幕灌浆进行防渗处理，深入基岩不小于3m，渗透系数K值小于1.0×10-4cm/s或透水率小于15Lu。帷幕灌浆设计工程量约为3650m，计划工期

3、82天。围堰位于原始古河（江）床拐弯处，受七登河冲刷，造成第四纪坡积物充填，其结构上部为人工堆积物及当地农民耕田所致粉砂壤粘土层，中部为沉积物碎片结构，河（江）床水位为砂砾石层、砂卵石为主，原始古河（江）床下部为火山系玄武变质砂岩、板岩、角砾岩为主。二、施工方案1、施工顺序和工艺流程（1）施工顺序：排序按渗水方向先下游排（靠山排）后上游排（沿临江排）再7中间排；各排内的孔序按先I序（单号孔）后II序（双号孔）进行组织施工，即：施工平台搭设→下游排Ⅰ序孔施工→下游排II序孔施工→上游排Ⅰ序孔施工→上游排II序孔施工→中间排Ⅰ序孔施工→中间排II序孔施工→检查孔施工。

4、（2）工艺流程：灌浆施工工艺流程如图1所示。设备安装施工准备钻孔冲洗孔灌浆待凝钻灌下一段材料采购制浆送浆封孔图1灌浆施工工艺流程示意图2、钻孔帷幕灌浆钻孔采用XY-2型地质钻机，用金刚石钻头造孔，孔径为Φ75mm；帷幕灌浆检查孔孔径为Φ91mm。开孔孔径为Φ91mm或Φ110mm，孔口埋设Φ89mm或Φ108mm孔口管，孔口管长度3.0m，孔口外露5~10cm。造孔采用清水钻进，终孔孔深入岩3.0m或伸入基坑开挖底板以下5.0m。设计基坑底板高程为EL1465.00m。每段钻孔结束后，用高压水对孔底进行冲洗，返出孔底沉碴，冲洗结束后孔内残存的沉积物厚度小于20cm

5、。3、灌浆3.1材料7水泥：采用水泥强度等级不低于PO42.5抗酸硅酸盐水泥。普通水泥细度的要求为:通过80μm方孔筛的筛余量不宜大于5%。水：施工用水直接从澜沧江中取用。3.2浆液配合比帷幕灌浆采用水灰比为2:1、1:1、0.7:1的纯水泥浆液三个比级，采用由稀变浓的原则灌注。3.3灌浆方法Φ91mm孔口管图2孔口封闭灌浆法示意图基岩(混凝土层)钻机塔架地质钻机进浆孔口封闭、孔内循环、自上而下分段钻灌至终孔，封孔灌浆回浆Φ75mm钻孔根据试验结果采用采用自上而下分段、孔口封闭循环钻灌的灌浆方法及相应的灌浆施工参数，见图2。3.4灌浆分段及灌浆压力帷幕灌浆分段段长

6、第一段2.0m，第二段3.0m，以下各段段长按4.0-5.0m控制，特殊情况下适当缩短或加长段长，但最长不超过8m。灌浆压力覆盖层第一段0.1~0.2Mpa，以下各段0.2Mpa，基岩段按0.3Mpa控制。3.5浆液变换灌浆的浆液变换，应遵循由稀到浓的原则，逐级改变，浆液变换。开灌水灰比采用2:1，当灌浆压力保持不变，吸浆率均匀减少时，或吸浆率不变，压力均匀升高时，不得改变水灰比。当某一级水灰比浆液的注入量已超过300L或灌注时间已达30min，而灌浆压力及吸水率均匀无改变或改变不明显时，则改一级水灰比。7当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。3.

7、6、灌浆结束条件纯水泥浆液的结束条件为在设计压力下注入率小于5L/min后，持续灌注30min即可结束。灌浆过程如果出现地表冒浆或串孔现象，该段即可结束，按要求待凝后进行下一段钻灌。灌浆过程如果达不到设计压力，持续灌浆单耗量超过2000kg/m时即可结束，按要求待凝后进行下一段钻灌。3.7灌浆后的冲孔和待凝每段灌浆结束后，可以用清水冲孔，冲孔深度距段底不小于5m。每段灌浆结束后，根据灌浆量不同分别确定待凝时间。当注入量超过1t时，待凝时间不小于9h；当注入量为250～1000kg时，待凝时间不小于6h；当注入量小于250kg时，可不待凝，直接钻灌下一段。3.8封孔

8、终孔段灌浆