水电站灌浆检测方法技术及评价标准体系研究

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1、锦屏一级水电站灌浆效果检测方法技术及评价标准体系研究主要内容1、灌浆检测技术研究的必要性及内容2、物探检测技术特点及适应性研究①单孔声波②对穿声波③钻孔全景图像④钻孔变模⑤地震层析成像3、检测方法技术研究4、物探指标相关性研究5、灌浆评价标准体系6、结论7、致谢1、灌浆检测技术研究的必要性及内容研究的必要性：锦屏一级水电站基础工程岩体内大量软弱结构及地质缺陷部位，不能满足坝基抗变形要求。为增强坝基的均匀性、整体性和承载能力，使建基面高应力能够均匀扩散至雄厚山体内，针对地质缺陷设计采用大量灌浆处理措施。随着灌浆工作大面积的

2、开展，采用多方法、多手段开展灌浆效果评价，确定基础灌浆处理工程检测手段和验收标准，综合评价固结灌浆后岩体质量的改善程度，对指导大坝基础处理工程施工和评价拱坝安全极为重要。研究的内容：①基础工程岩体内软弱岩带空间展布及地质特性深化研究；②灌浆区各类快速检测方法适宜性研究；③分析确定施工期固结灌浆主要检测方法；④不同方法检测结果相关性研究；⑤分析建立岩体灌浆质量验收标准；2、探检测方法技术适应性研究单孔声波以F2断层测试成果为例，图中F2断层和3条层间挤压带在地质剖面图上反应在10~24m段，在声波成果曲线上该段声波曲线出现

3、明显的大锯齿状变化，出现明显低波速段，与断层及层间挤压带在深度和物理特征上完全吻合。2、物探检测方法技术适应性研究单孔声波特点：①检测孔布置便利，检测范围广；灌浆前利用I序灌浆孔，灌后检查孔布置在各环灌浆孔之间，或灌浆异常部位；②单孔声波测试精度高，采用20cm测点对裂隙反映灵敏；③岩体声波波速作为岩体质量等级划分的一个定量指标，与岩体质量等级关系性好；④声波速度与灌浆后岩体密实程度关系密切，固结灌浆规范中，推荐采用声波检测方法评价固结灌浆效果；⑤当岩体裂隙与钻孔小角度相交时，单孔声波对裂隙反映灵敏度下降，波速可能偏高。

4、适应性：该方法布置检测孔方便、灵活、针对性强，检测成果与岩体质量等级对应关系良好，检测成本经济合理，是一种适应性很强的检测手段、方法。2、物探检测方法技术适应性研究对穿声波测试成果：以10#坝段FLC13断层附近对穿组声波测试成果为例（见图3‑15）。成果曲线明显反应测试区域0~10m段FLC13断层的特征，但单孔声波曲线和对穿声波曲线稍有差异，断层带单孔声波曲线表现为波形大锯齿装变化，而对穿声波曲线整体较单孔声波曲线平滑，但整体波速较低。对穿声波特点：①测试时需要两个相互平行的检测孔，孔间距1~2m，检测孔布置受到局限

5、；②对穿声波反映的是两个孔间岩体波速，可评价两孔间的灌浆效果；③当岩体裂隙与钻孔小角度相交时，波速对其反映灵敏，当裂隙与钻孔大角度相交时，弹性波回绕过裂隙，波速可能偏高。适应性：该检测方法需布置一组平行的对穿检测孔，评价孔间岩体质量等级及灌浆效果较好，检测成果与岩体质量等级对应关系良好。施工造孔成本相对单孔声波提高，检测孔布置受到一定限制，检测成本相对单孔声波稍高。该方法尤其适用于特殊地质缺陷或工程部位检测。2、物探检测方法技术适应性研究钻孔全景图像测试成果：煌斑岩脉化学灌浆灌前检测孔典型钻孔全景图像2、物探检测方法技术

6、适应性研究钻孔全景图像特点：①钻孔全景图像是钻孔孔壁全方位展开图像，清晰度较高，较真实反映钻孔揭露的岩性、断层、裂隙等构造，可为岩体质量等级划分提供依据；②钻孔全景图像属于原位测试，可与钻孔岩芯资料进行比对分析；③可直观检测钻孔孔壁裂隙水泥浆液填充情况，适用于灌浆后、构造充填或胶结状况的观察和判断，但不宜定量评价灌浆效果；④钻孔全景图像检测要求钻孔过程中尽可能减少对孔壁的破坏，钻孔孔壁应顺直，保证测试图像连续性，同时要求孔内液体清澈，否则影响成像清晰度。适应性：该方法布置检测孔方便、灵活，检测成果直观反映孔壁岩体及浆液充

7、填情况，可准确划分岩体完整性和软弱岩带的分布，相对于钻孔取芯更直观可靠，但评价灌浆效果的定量性较差，检测成本经济合理，是一种适应性很强的辅助检测方法。2、物探检测方法技术适应性研究钻孔变模测试成果：以煌斑岩脉化学灌浆试验区变模测试成果为例（图3‑22），在煌斑岩脉孔段，岩体钻孔变模值仅1~2Gpa；在较完整砂板岩段，岩体钻孔变模马上增加至10Gpa左右。2、物探检测方法技术适应性研究钻孔变模特点：①钻孔变模可直观反应灌浆前后岩体变模参数，其成果直观反映测区岩体抗变形能力；②钻孔变模与承压板实测值存在一定差异，需要比对分析

8、并建立相关关系；③测试时对钻孔要求较高，岩体较差时不易获得测试成果，上斜孔和下倾角度较大的孔也无法测试。适应性：该方法检测操作较复杂，检测成果与基础岩体抗变形能力对应，但由于该技术方法的复杂性，其检测成本相对较高，针对固结灌浆效果评价，其成果资料意义重大。2、检测方法技术特点及适应性研究地震层析成像测试成果：以178