编帷幕灌浆提高孔口段灌浆压力施工技术

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1、帷幕灌浆提高孔口段灌浆压力施工技术阮守照1　孙志禹2　李正华1（1.葛洲坝集团三峡指挥部，2.　中国三峡总公司建设部）摘要：对三峡二期工程大坝基础帷幕灌浆孔口段0～5m，以灌浆压力提高至4.0～5.0MPa进行了一系列升压生产性试验，取得成功，解决了三峡工程质检专家所提出的第一段灌浆压力应大于3.5MPa的技术难题。关键词：三峡工程；帷幕孔口段提高灌浆压力；试验施把工　　三峡二期厂坝泄洪坝段帷幕灌浆统计分析，绝大多数孔段吸浆量(或单耗)不大，平均单耗8.9kg/m，其中I序16.9kg/m、Ⅱ序10.4kg/m、Ⅲ序4.0k9/m，且有较多孔段(约

2、占80％以上)存在灌前涌水现象。为此，国务院三峡工程质量检查专家组提出，在总结前段灌浆成果基础上，有针对性地进行一系列的试验，其中孔口段升压试验是最主要项目之一。　　在帷幕灌浆施工中，一直存在孔口段(或称接触段，一般指建基面以下约5m范围内)渗流水力梯度最大，而灌浆压力最小的问题。三峡工程孔口段首段灌浆压力设计为1.5MPa，根据三峡灌浆试验成果，小于3～4MPa的灌浆压力，灌浆效果不明显；同时，又据已施工的帷幕灌浆统计，孔口段首段单位耗灰量很小，平均只有2.44kg／m。而三峡帷幕大部分为单排。帷幕的防渗效果令人关注，所以专家组提出将孔口段灌浆压

3、力提高到幕前水头的1.5～2倍，即应达到3.5MPa左右。1升压试验设计技术要求1.1段长、孔径、灌前压水和灌浆压力(表1)表1　段长、孔径、灌前压力和灌浆压力技术指标灌浆试验五段制段长（m）孔径（mm）压水试验压力（MPa)压水时间（mm）灌浆压力（MPa）第一段0～0.5761.0602.5～3.5第二段0.5～1.0761.0603.5～4.0第三段1.0～2.0761.0604.0～5.0第四段2.0～3.0761.0605.0～6.0第五段3.0～5.0761.0606.0～7.0注：（1）第三段钻灌结束后，镶筑Φ76mm孔口管，待凝4d

4、。      (2)压力的递增速度为0.2MPa／5min。压力值均以力表的峰值为准。压力表的指针摆动为±0.1MPa，表盘最大值不十于25.01.2灌浆水泥与浆液配比　　水泥采用荆门普硅525。开灌水灰比为1：1、0.8：1、0.6：1、0.5：1四级，每灌注50L改浓一级，依次递增。1.3灌浆压力与注入量(表2)1.4最佳水灰比注入率(表3)1.5结束标准　　每段次灌浆结束标准，必须同时满足下述两个条件：　　(1)每灌段注入率小于0.5L/min后，连续灌浆1h以上；　　(2)灌浆的最大压力持续1h，即可结束。1.6封孔　　封孔前，先将灌浆孔扫

5、到孔底返回清水后，再注入0.5：1的新鲜水泥浆进行置换；待所返出的浆液比为0.5：1后，再用最大灌浆压力进行纯压灌浆2h结束。表2注入率与灌浆压力对应关系表注入率（L/min）>3020105<5压力（Mpa）0.51.52.53.5>3.5　　　　　　　表3注入率与最佳水灰比对应关系注入率（L/min）>3020105>5水灰比（W/C）0.50.50.60.81.0　注：水泥不用湿磨，但搅拌的水泥浆必须经过1X1筛网过滤，且长使用时间不得超过4h。2升压试验孔布置及其地质条件2.1试验部位的选定　　根据帷幕灌浆实际施工情况，并结合工程地质条件，

6、决定选取三峡大坝坝基主帷幕区进行升压灌浆试验。试验分两批共布置10个试验孔，其具体部位及试验孔编号为：　　第一批孔(6个孔)：　　　　左非坝段：ZFl5Ⅰ2、ZFl6Ⅰ4；　　　　左导墙坝段：ZDⅢ16；　　　　泄洪坝段：X2Ⅲ2、X3Ⅲ2、X4Ⅲ6。　　第二批孔(4个孔)：　　　　泄洪坝段：1X10SY1、1X11SY1；　　　　左厂坝段：ZCllⅡ11、ZCllⅢ13。2.2主要地质条件　　试验段选择在具有一定代表性的主帷幕轴线下的地层，均属闪云斜长花岗岩弱风化下部与微新岩石、块状次块状构造，局部小规模断层与裂隙较发育区，胶结良好，统属良质岩体

7、；但各部位具体条件不尽相同，基本代表了三峡工程坝基不同岩体质量的地段。3升压试验施工3.1试验项目及施工程序3.1.1主要试验项目　　(1)灌前常规简易压水；(2)钻孔地质描述和孔壁录像；　　(3)高压灌浆试验；(4)抬动观测。3.1.2施工程序　　施钻抬动观测孔及地锚→抬动观测装置埋设→试验孔第一段钻灌→埋设孔口管(待凝3～5d)→第二段钻灌→第三段钻灌。3.2实际施工技术参数3.2.1钻孔孔径及灌浆段长划分　　(1)钻孔孔径　　①帷幕试验孔：采用Φ91～Φ110mm开孔，以利出现事故时，可二次镶管；首段长1.Om，灌浆结束后，镶筑Φ76mm孔口

8、管，待凝4d，改用Φ56mm钻灌下段。　　②抬动观测孔：布置在帷幕试验孔下游1.6m处，其孔深为进人基岩7.Om，孔径Φ7