解析巴基斯坦杜伯华水电站堰坝及进水口帷幕灌浆设计

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1、2015年第34卷第4期·DWRHE水利水电工程设计·9·巴基斯坦杜伯华水电站堰坝及进水口帷幕灌浆设计朱方君王立群摘要杜伯华水电站堰址区主要由侏罗系的Kohistan群的角闪岩类(超铁镁质岩类)和第四系的冲积物和坡崩积物组成，属于强一中等透水性，因此，需要进行灌浆防渗。关键词灌浆帷幕灌浆方案杜伯华水电站中图分类号TV543文献标识码B文章编号1007—6980(2015)04—0009—03杜伯华水电站位于巴基斯坦西北边境省(NWFP)境内1ws0—02o舢DUBERKHWAR河上．工程主要建筑物由壅水坝、电站进’●：．水口、沉沙池、发电引水隧洞、调

2、压井、压力钢管隧洞、：一‘_之茹薄压力钢管、发电厂房、尾水渠以及开关站等组成。堰址位于杜伯华河流上的Banil村上游，为混凝土重力堰。杜伯华。二_-=：_§_e：一口—e一一I一一l河为印度河的右岸支流，呈南北向蜿蜒流过高山区。山脉l一l．一一陡峻。坝轴线处河床在高程1200m左右，河宽约100Ill，堰坝切割处宽175m。堰址区主要由侏罗系的Kohistan群的羹角闪岩类(超铁镁质岩类)和第四系的冲积物和坡崩积物组成。河流沉积物和坡积物属于强一中等透水性，渗透系数0第1序灌浆孔：o第2序灌浆孔。第3序灌浆孔范围在1O～～10cm／s之间。·第4序灌

3、浆孔：排水孔：混凝土：1灌浆帷幕的设计和布置图1灌浆孔布置(单位：m)1．1防渗方案设计在覆盖层灌浆区域，3排灌浆孔中先施工下游排，再溢流堰、进水口的底高程为1183．50m，堰坝、进水施工上游排．最后施工中间排：在两岸坝肩岩石基础灌浆Is1都坐落在砂砾石覆盖层上，为降低堰底扬压力，减少枢区域，先施工下游排，然后施工上游排。每排灌浆孔内均纽整体渗漏量，枢纽采用灌浆帷幕进行垂直防渗，设计的按三序进行施工。帷幕允许渗透比降为4，帷幕厚度为6m。在覆盖层内的钻孔方法采用同心和偏心跟管钻进工艺1．2灌浆帷幕布置造孔或其他适宜的方法：在岩石基础钻孔采用小ISl

4、径风动在河床段．坝基础下部的冲积层深度预期超过60m，潜孑L锤或金刚石取芯造孔工艺成孔。帷幕灌浆的最小深度应延伸至高程1140nl处，具体将根2．2施工工艺流程据实际的地质条件进行调整。在覆盖层灌浆区域，帷幕灌灌浆施工的工艺流程见图2。浆孔布置为3排，孔距1．5in，排距1．0in．灌浆孔成梅花2．3钻孔形布置；在两岸基岩灌浆区域，帷幕灌浆孔布置为2排，钻机选用YG一100、YG一80全液压工程钻机和XY一2地孔距1．5in，排距1．0in，设计的灌浆孔为对称布置，采用质岩芯钻机，根据地质条件，在覆盖层等复杂地层钻孔方梅花形布置。典型布置见图1。法主

5、要采用偏心跟管或同心跟管钻进工艺。在钻孑L遇到超1．3灌浆工程量径大孤石钻孔困难时．也可采用泥浆护壁回转钻进等工艺经计算，灌浆工程总量为15692．50延米。造孔。在钻进基岩灌浆孔的时候，采用常规的风动潜孔锤钻2帷幕灌浆施工方案进成孔或回转取芯钻进工艺。2．1施工工艺方法钻孔结束后应立即清孑L，除尽残留岩芯、岩屑。采用自下而上卡塞(纯压式)灌浆工艺进行灌浆，对于2．4勘探孔施工覆盖层灌浆，灌浆将在预埋的灌浆花管(即袖阀管法)内进在每一区段灌浆工作开始前．拟沿灌浆帷幕轴线每间行。隔15Ii3．左右选取1个灌浆孔钻为勘探孑L，以进一步探明灌·10·水利水

6、电212程设计DWRHE·2015年第34卷第4期L，可溶物小于10000mg／L，氯化物小于3500mg／L，硫酸盐小于2700mg／L。施工用水采用杜伯华河水，已经检测水质良好。2_7．2灌浆浆液在灌浆施工中．根据地层情况以及灌浆部位选用以下不同的浆液：(1)水泥浆液。在基岩中灌注水泥浆液，为增加浆液的稳定性，将在水泥浆液中掺加少量的的膨润土(水泥质量的l％一2％)，浆液水固灰比采用1：1、0．8：1、0．6：1。(2)水泥一膨润土浆液。在覆盖层中灌注水泥一膨润土浆液，浆液水固比采用1：1、0．8：1、0．6：1、0．45：1。浆液中膨润土掺量为

7、水泥重量的3．5％，实际施工中可根据情况在2％～5％之间调整膨润土的掺量，在I序孔内可少掺，在Ⅱ、Ⅲ序孔内可多掺。现场试验中可根据实际情况调整水固比，使浆液性能满足灌浆要求。其中0．45：1的浆液为膏状浆液，浆液的扩散范围可控性较好．用于灌注大空隙及脱空地层。2_7．3灌浆设备(1)灌浆泵。采用3SNS型灌浆泵，此种泵为三缸柱塞泵，压力平稳。图2灌浆施工工艺流程图(2)灌浆塞。采用DYS系列液(气)压灌浆塞，基岩灌浆区域的地层情况及其渗透性。对于砂卵石地层取芯率不浆采用单塞，覆盖层灌浆采用双塞。做要求，对于岩石地层应采取岩芯并保存岩样。(3)灌浆监控

8、系统。采用GMS2006灌浆数据采集与监对于砂卵石地层．渗透性测试方法可采用常水头注水控系统，同时监控灌浆压