水利水电工程溶洞帷幕灌浆的处理

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1、水利水电工程溶洞帷幕灌浆的处理摘要：本文对溶洞段帷幕灌浆处理进行了简述，经过多方努力，对应不同地基，分别采用不同的方法，较好地解决了溶洞钻灌施工的可钻性与可灌性。结合溶洞段的地质条件，分析探讨了岩溶发育区帷幕灌浆的特点，提出了岩溶区透水率与水泥单位注入量的数学关系模型。关键词：水电工程岩溶溶洞帷幕灌浆　　0引言　　随着社会的发展，我省在岩溶地区成功地修建了许多水利水电工程。但由于地质条件复杂或勘察研究不够,出现了一些病险漏库。在各种岩溶渗漏水库中,又以浅切型岩溶纵向河谷地区坝基的渗漏问题最为普遍和最为严重。因此,对这些病漏水库的再勘察及加固处理也就成为水利水电工程地质研究的一项重任。长期以来

2、,我省人民在岩溶防渗处理方面积累了不少成功的经验。虽然迄今为止,仍然是采用挖、堵、截、铺、围、导、引、排、灌等方法,但从总的来看,大多数工程都离不开帷幕灌奖垂直防渗这一主要手段。实践表明,防渗帷幕采取双排孔布置,以及事先查明溶洞系统发育规模与部位并进行封堵、扩孔灌注混凝土及水泥砂浆等措施,能保证帷幕灌浆工程的质量,使防渗效果达到设计要求。　　1防渗帷幕设计　　由于库区岩溶较发育，使用防渗的帷幕灌浆为基础防渗，根据岩溶发育特征明显受地层岩性地质构造影响，以及地形地貌、水文地质条件与河谷发育控制的特性和规律，结合水库总体布置，制定相应防渗帷幕设计方案：由上游断层开始，到下游范围，全线长帷幕顶高程

3、为-底高程为-，设计帷幕防渗标准为透水率3Lu施工轴线长，施灌高程-，幕底高程-，最初设计为双排孔，排距m，孔距，后根据施工情况，岩溶地段在前两排孔中间补加第3排浅孔补强灌浆孔29个，孔距，孔深。　　2灌浆钻孔　　灌浆钻孔采用回转式钻机和金刚石钻头钻进，但溶洞情况复杂，采用常规钻孔的经过多种方案比较，最后采用套管跟进的方法较好地解决了钻孔困难的问题。　　冲洗　　灌浆孔在灌浆前应进行孔壁与裂隙冲洗，孔内沉积厚度不超过在断层，大裂隙等地质条件复杂地区，是否需要进行裂隙冲洗以及如何冲洗，应通过现场灌浆试验确定。　　制浆　　采用集中制浆，分部位供浆，浆液浓度采用标准漏斗粘度计检测，要求漏斗粘度小于细

4、度主要采用沉降法，用激光粒度仪校核，要求每10t水泥检测1次　　灌浆　　浆液配比与变换参照帷幕灌浆的施工要求按以上要求及规范要求的特殊情况处理。灌浆施工后灌浆仍无法结束，采用限量灌注，待凝、扫孔复灌，仍无法结束灌浆的，灌浆方法原则上采用岩溶堵漏实施方案，视情况采用灌注砂浆或双管双液灌注。　　灌浆压力　　灌浆压力以孔口回浆管处压力表指示为准，开灌后如无特殊情况，应尽快将灌浆压力调至设计压力灌浆结束标准与封孔方法灌浆结束标准，在规定压力下如灌浆段单孔的吸浆量小于继续灌注、灌浆即可结束，灌注砂浆或双管双液灌注的灌浆压力及结束标准应同时满足以下两个要求，方可结束灌浆，在设计压力下，注入率小于时延续灌

5、注时间不少于灌浆全过程中。　　3溶洞段帷幕灌浆处理及成果分析　　由于岩溶地层的特殊性，其灌浆规律与其它地层有所不同，为探讨本工程岩溶区帷幕灌浆的特殊性及其规律，以底层灌浆溶洞段作为研究对象，对其灌浆成果作简要分析溶洞段帷幕灌桨处理底层帷幕承受水头压力最大，考虑到本工程岩溶区在施工过程中出现的，吃浆不吃水的现象，认为溶洞设计孔段压水灌浆压力偏小，上下游排灌浆施工完成后，在原设计的基础上，补加中间排帷幕孔以补强，并提高其上部孔段压水灌浆压力，以改善溶洞段受灌岩体的透水性在溶洞段钻灌过程中，出现掉钻、塌孔、特大耗浆、渗漏浆、串冒浆和地面抬动等现象。对于掉钻、塌孔等成孔困难问题，一般采取缩短段长立即

6、灌浆的办法待凝后再进行下一段的钻灌工作，而对于特大耗浆情况，则采取限压、限量、间歇及待凝的办法，特大耗浆的标准定为孔段注入水泥量超过，待凝时间为24小时左右。　　灌浆过程中发现，不进行裂隙冲洗的孔段渗漏冒浆及串冒浆发生的机率较小，遂在补强灌浆的后期不再进行裂隙冲洗，串冒浆情况出现时，一般采用表面封堵、浓浆灌注、待凝等办法即可，但在进行灌浆时，交通洞上游侧，溶洞延伸处冒浆量很大，待凝多次均不奏效，用混凝土覆盖冒浆处，进行第4段灌浆时，又引起了交通洞底板的强烈抬动，压断了用以支撑的木柱，最后待凝数日后再次灌浆方达到该段的结束标准。　　4灌浆中技术问题及处理　　漏冒浆处理　　灌浆过程中发现冒浆、漏

7、浆时视具体情况采用嵌缝，表面封堵灌注浓浆、降低压力、限流、限量和间歇灌浆等方法处理。　　(2)串浆处理　　灌浆过程中发生串浆时,封闭串浆孔,待灌浆结束后,串浆孔再行扫孔、冲洗、而后继续钻进施工。　　(3）涌水问题　　灌浆施工过程中，部分钻孔出现涌水，涌水部位主要在集中水库下游与消力池，涌水水压最大涌水量、水压、涌水是由于坝基岩体隙水在四周河水水压传递下，当钻孔揭露裂隙含水带后，下水的排泄释放过程，属于地下水正