水库坝基帷幕灌浆生产性试验

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1、水库坝基帷幕灌浆生产性试验水库坝基帷幕灌浆生产性试验　　1、前言　　**水库工程处于山西省吕梁地区中部，坝址位于山西省吕梁地区三川河支流北川河干流上，方山县班庄与**两村之间。枢纽主要建筑物包括大坝、泄洪洞、供水发电洞、电站。　　坝址河谷地形平坦开阔，河谷宽度650m，河床高程1100～1109m，左岸为黄土台地，右岸为基岩山区。在河流两岸发育有二级阶地。Ⅰ级阶地高出河床2～5m，阶面宽150～300m.Ⅱ级阶地高出河床5～10m，阶面宽100～200m.Ⅰ、Ⅱ级堆积阶地均呈条带状分布于两岸。坝址左岸黄土

2、台地底部为一古河道，属掩埋古河道。根据坝基地质条件，大坝坝基防渗采用塑性混凝土防渗墙与帷幕灌浆相结合的方案，其中砂砾石层以下基岩全强风化层25～30m为中透水带；右岸坝肩全强风化基岩层为右岸绕坝渗漏的主要通道。本次设计拟对坝基及右岸坝肩沿坝轴线0-070～0+992范围内基岩10Lu线以上范围设灌浆帷幕，坝基段灌浆帷幕顶部与防渗墙的搭接长度为4m，帷幕设计标准为灌浆后基岩透水率为5Lu.　　本次灌浆试验计划进行单排孔试验孔5个和双排灌浆试验孔10个，本次试验的主要目的是研究有地下水条件下的强风化岩层中的灌

3、浆处理措施，验证坝基帷幕灌浆设计排数以及孔、排距和灌浆段长、压力等参数的合同性，以达到指导整个**水库坝基帷幕灌浆施工的目的。　　2、坝址区的地质概况　　工程地质条件　　坝址区出露的基岩地层有：　　a.上太古界赤坚岭组的混合花岗岩，分布于坝基及右岸，为坝基主要涉及的基岩地层；地下水类型有第四第松散松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两种类型。　　b.下原古界野鸡山群杨树岭组变质砾岩、石英片岩分布于右岸。　　节理裂隙发育三组：第一组走相N30～50E、倾向SE或NW，倾角60～80；第二组走相N70～80W、倾向NE

4、，倾角65～80；第三组走相N20N～44W，倾向NE，倾角45～65.裂隙面比较垂直，裂隙宽度多在2～10mm，裂隙内多数无充填，少数有泥质填充。基岩片麻岩节理面多向北西倾斜，总体为单斜构造，片麻理产状N40～N50E，NW10Lu时，加深一段。当灌前压水透水率q　　　　　　　　　　　　从表-1、表-2可见，灌浆前压水透水率出现及，可能为孔口封闭灌浆过程中由于追求高压，致使顶板劈裂形成。单位注入量单段最高达/m，最小为/、T4孔由于追求高压，致使顶板劈裂，使浆液压入砂砾石层，14m用水泥，平均760kg

5、，是Ⅰ、Ⅱ序孔平均535kg的倍，是Ⅱ序孔平均值的倍。试验主要根据**水库岩基情况和水库设计的等级、库容为依据参数，该大坝岩基帷幕灌浆阶段设计原则采用常规中压灌浆进行施工。试验阶段在了解地层分层界限钻探和第一段压水试验。　　所以在帷幕灌浆试验中提出第一段压力1Mpa，最低压力为，以下各段视具体情况采取措施达到3Mpa压力或根据地层构造的最大承受压力决定灌浆压力。　　依据试验孔的同类曲线频繁产生，所以**水库岩基帷幕灌浆必须依据大坝岩基的地质构造，由其对全、强风化地层采取常规的中值压力灌浆。该地区不能使用国

6、内目前倾向的高压灌浆，若采取取一些施工手段进行较高灌浆压力是不必要的。　　灌浆压力是提高和灌浆质量的重要因素之一，一般地层结构良好的情况下，使用较高压力是有利的，但是灌浆压力的选择必须结合地层实际情况，使用压力过大会产生如下问题：　　1）使岩石裂隙扩宽、甚至产生新的裂隙。　　2）使原来的地质条件恶化或使岩石抬动变形。　　3）扩大灌浆范围，使浆液在高压作用下延伸到扩散区域以外，形成浪费。　　因此，依据**水库大坝岩基地质构造及试验孔的实践论证，提出不同深度的岩层在灌浆时采用与此相匹配的压力值。　　7、帷幕灌

7、浆试验检查　　帷幕灌浆试验结束后，待凝22天后对灌浆效果进行了钻孔取芯和压水试验检查。按试验方案检查孔布置两个。　　取芯　　帷幕灌浆检查孔钻孔时，对全风化片麻岩进行了干钻取芯，取芯部位在试灌第一段，岩样长度200mm，由于机械和金钢石钻头的研磨压缩，全风化岩体以挤压成砂状。但被灌入裂隙中水泥浆结石成碎片同时取出其最大长度30mm，厚度3mm，可推断全风化岩层裂隙发育，洗孔良好，裂隙灌浆效果好。　　压水试验　　压水试验采用五点法进行，透水率值灌浆前三序孔平均值，灌浆后透水率平均值为，满足设计要求。　　8、结

8、语　　通过灌浆过程和灌浆资料分析，有如下认识：　　1）本次灌浆试验采用的施工程序、施工工艺能够适应本工程的地层条件；　　2）试验中帷幕灌浆施工参数如孔距、排距、深度是合理的。　　3）试验中使用普通硅酸盐水泥能满足工程标准的要求。　　4）灌浆孔灌前透水率以及灌浆单位注入量随灌浆次次序序递减明显，符合一般灌浆规律。　　5）应该指出由于地质条件的不确定性，本次灌浆试验孔数较少，以及灌浆试验中为了探索本工程中灌浆压力的最大值在一定程度