山西西龙池抽水蓄能电站地下厂房超前固结灌浆试验分析

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1、山西西龙池抽水蓄能电站地下厂房超前固结灌浆试验分析：山西西龙池抽水蓄能电站地下厂房岩石破碎、裂隙发育、加泥层密集。为了保证地下厂房岩臂吊车梁部位围岩的承载力及稳定性，进行了超前固结灌浆试验，为固结灌浆在无盖重的情况下施工提供了宝贵的经验。　　关键词：超前固结灌浆灌浆试验成果分析　　1、概述　　山西西龙池抽水蓄能电站位于山西省忻州市五台县滹沱河与清水河交汇处上游约3km的滹沱河左岸。电站由上水库、输水系统、地下厂房系统、下水库、地面开关站及对外交通公路等建筑物组成，工程等级为Ⅰ等。电站装机容量为1200MPa～0.8MPa。具体工程量见表1：　　表1工程量表　　部位孔数（个）保护层孔深（m）

2、入岩孔深（m）灌浆深度（m）　　上游侧30111.875293.125293.125　　下游侧34128331331　　3.2、为了确定超前固结灌浆合适的灌浆参数，经设计单位、监理单位和施工单位研究决定先选定上游边墙厂左052.00～厂左072.00、高程▽744.00～▽752.00两排孔作为固结灌浆试验孔，并设置抬动观测装置，初步决定试验区灌浆压力与段长对应表如下：　　表2试验区灌浆压力与段长对应表　　孔序段次段长（m）灌浆压力（Mpa）备注　　Ⅰ序孔第一段5.00.4　　第二段5.00.8　　Ⅱ序孔第一段5.00.5　　第二段5.00.8　　4、超前固结灌浆试验区施工工艺分析：　　4

3、.1、施工方法分析：原设计方案采用灌浆塞进行灌浆，根据实际情况因灌浆塞塞入较深，且岩石比较破碎致使灌浆时浆液可能渗流至灌浆塞以外，造成灌浆塞起塞难度大，甚至无法起出导致钻孔报废。根据以往施工经验,所以采用孔口封闭法灌浆；另外为了防止灌浆时岩石表面渗漏难以封堵，所以研究决定在保护层表面素喷15cm混凝土（C20）进行岩面封闭。灌浆实践证明以上方法是有利于施工的。　　4.2、超前固接灌浆施工工艺流程：喷C20砼15cm进行岩面封闭—孔位放样——灌浆设备就位——Ⅰ、Ⅱ序孔施工——质量检查　　单孔施工工艺流程：孔位放样——素喷混凝土——钻保护层——埋孔口管——第一段钻孔——洗孔、压水试验——灌浆—

4、—下一段钻孔——洗孔、压水试验——灌浆——封孔。　　通过现场施工，以上施工工艺对超前固结灌浆是切实可行的。　　4.3、钻孔方法：采用SGZ—ⅢA型地质钻机及三臂台车钻进，孔径φ76（φ51）mm，孔距及排距均为2.75m，梅花型布置。钻孔过程中严格控制孔位、孔斜，孔位偏差不宜大于10cm。孔斜偏差不宜大于30。钻孔应先施工Ⅰ序孔，再施工Ⅱ序孔，钻孔结束，现场技术员、质检负责人及时会同监理工程师进行检查验收，验收合格，并经监理工程师签认后，方可进行下一步操作。在钻孔过程中，严格作好钻孔操作的详细记录，并对钻孔冲洗水、钻孔压力、芯样长度及其它能充分反映岩石或混凝土特性的因素进行监测和记录。　　

5、4.4、钻孔冲洗：钻孔结束后，用压力水对孔壁和裂隙进行冲洗。冲洗时间不少于30min，直至回水变清10min后停止，冲洗压力为该段灌浆压力的80%。灌浆孔（段）裂隙冲洗后，该孔（段）应立即连续进行灌浆作业，因故时间间隔超过24h者，应在灌浆前重新进行裂隙冲洗。　　4.5、水灰比分析：为了保证灌浆时水泥浆液灌入较小的裂隙中，原设计要求灌浆浆液比级：采用3：1、2：1、1：1、0.6：1（或0.5：1）四种比级（水泥标号为P.O42.5），浆液变换按规范要求执行。通过固结灌浆完成后现场开挖揭露的岩石缝隙中水泥填充及检查孔压水试验的情况，开灌采用3：1的水泥浆液是合理的，对较小的裂隙能起到充填密

6、实的作用，若开灌时直接采用2：1或1：1的浆液，可能对细小裂隙起不到灌浆作用，反而堵塞裂隙，不能满足施工需要，因此建议在后续施工中开灌水灰比宜采用3:1的浆液。　　4.6、抬动观测分析：　　在试验区压水、灌浆前安装抬动观测装置，试验区设置一个抬动观测装置，抬动孔孔深应不小于灌浆孔的80%。在压水、灌浆过程中同时进行观测，通过观察灌浆压力在0.2MPa～0.8MPa之间时，岩体无抬动现象，可见在以后类似灌浆当中可适当调高灌浆压力。　　4.7、灌浆情况分析：原设计采用的灌浆塞进行灌浆，要求将灌浆塞深入到灌浆段前0.5m处，后采用孔口封闭法进行灌浆，灌浆施工采用自上而下、分两段进行施工，灌浆采用

7、孔内循环、不待凝灌浆法。通过灌浆施工情况来看,孔口封闭法对固结灌浆同样适用。　　4.8、灌浆效果压水试验：　　在灌浆前选择比较典型的部位或孔段进行压水试验，共计压水34段，压水吕容值12Lu～30.063Lu，通过灌浆后检查孔的压水吕容值为0.184Lu，总体来说，检查孔的压水吕容值远远小于灌前吕容值，并满足设计要求，达到了预期的灌浆效果。灌浆效果检查孔压水试验情况如下表3：　　表3灌浆效果压水试验情况一览表　　序号部位