基于水电站坝基帷幕灌浆施工技术研究

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1、基于水电站坝基帷幕灌浆施工技术研究　　摘要：文章通过工程案便首先介绍了该工程帷幕布置及技术要求，详细分析帷幕灌浆施工技术难题并提出了相应的措施，对其它帷幕灌浆工程的施工具有一定的借鉴作用。关键词:水电站;帷幕灌浆;施工技术;措施中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：1工程概况1.1地质条件坝基帷幕沿线为岩组的泥质岩夹层及煤线，岩石一般为中风化至微新状态。坝基主要构造是挤压带、挠曲核部破碎带及软弱夹层。挤压带产状为20°～30°/SE∠15°～20°，厚度变化大，一般1～4m，最大10m。河床坝段分布的挤压带已基本挖除，左岸岸坡坝段除局部埋深较浅采取

2、了洞挖置换处理外，大部分仍埋藏有挤压带。挠曲核部破碎带分布在泄水坝段，走向NW、倾向SW、倾角30°～40°，破碎带宽度30～70m。坝基上游帷幕将截断的主要软弱夹层有两岸岸坡坝段分布的JC2－1～JC2－4，河床坝段分布的和、以及JC2－5～JC2－8等，这些软弱夹层一般是沿泥质岩与砂岩接触面形成破碎夹(泥)层，厚度多数在50cm以内，少数也可达1m以上，甚至2～3m，夹层延伸较长。81.2帷幕布置及技术要求该坝基相对隔水层埋藏较深且变化较大，防渗帷幕均采用悬挂式布置方式，由上下游防渗帷幕(含绕坝防渗帷幕)和横向分隔帷幕组成。坝基渗控布置采用常规抽排和

3、封闭抽排方案。(1)帷幕灌浆。设计灌浆压力为1.0～5.0MPa，后修改为0.4～3.5MPa;根据坝段高度不同防渗标准为1～3Lu;钻孔孔斜要求满足DL/T5148—2001规范要求或孔斜率不超过1%。(2)复合灌浆。灌浆压力按不超过水泥灌浆压力的80%，最大为2.5MPa控制;复合灌浆合格标准为检查孔压水试验透水率不大于0.5Lu，且检查孔原状样室内渗透破坏坡降大于1。2主要难题及解决措施2.1帷幕灌浆涌水处理坝基帷幕灌浆施工过程中存在钻孔涌水现象，以二期工程Ⅱ、Ⅲ标段为例，上游帷幕涌水频率44%，涌水流量1～410L/min，涌水压力0.01～0.

4、3MPa;下游帷幕涌水频率17%，涌水流量0.8～889L/min，涌水压力0～0.808MPa。从水文地质条件来看，坝基地层为岩组，以砂岩为主，夹少量透镜状泥质岩，属孔隙—裂隙含水层，以中等透水为主。为了确保涌水孔段的帷幕灌浆施工质量和进度，主要采取了两个措施。(1)屏浆、待凝措施。设计要求遇涌水孔段则采用全孔浓浆待凝措施，待凝时间48h。其效果好但出现反复扫孔，给孔斜控制和施工进度带来严重影响。为此经反复试验和多次会议研究改为:①灌浆结束后采用屏浆措施，屏浆时间不少于90min。为了减少孔内事故，屏浆前可将孔内较浓浆液置换为1∶1的浆液。②灌前涌水流

5、量小于5L/min的孔段不采取待凝措施。涌水流量大于5L/min的孔段或连续3段涌水流量不大于5L/min时采取待凝措施。③待凝孔段的扫孔措施。屏浆结束后取出射浆管全孔浓浆闭浆待凝4h后且孔口无涌浆、涌水现象时，先对灌浆段上部扫孔至距原灌浆段底8～10m，减少重复扫孔带来的孔斜控制难度。灌前涌水流量小10L/min时，第一次扫孔后继续待凝4h进行下部水泥结石的扫孔;当灌前涌水流量大10L/min时，第一次扫孔后继续待凝8h进行下部水泥结石的扫孔。④涌水处理效果观察。扫孔至距原灌浆段底20～50cm后，观察涌水情况，如涌水流量不大于5L/min，可直接进行

6、下一段钻灌施工;如涌水流量大于5L/min或连续三段涌水流量不大于5L/min，进行复灌处理。此方法经实施后其涌水孔段处理效果较好且提高了工效，减少了孔斜控制的难度。(2)8加深、加排措施。在涌水孔段频繁出现的坝段增加一排帷幕，采用湿磨细水泥灌浆且将帷幕加深至终孔段灌前透水率小10Lu。涌水孔段灌浆成果分析以二期工程Ⅲ标段为例，帷幕灌浆成果如表1所列。从表1中可看出，随排序提升，涌水频率、平均透水率、单位注量均逐序递减，小涌水量(涌水流量＜10L/min)段数增加，大涌水量(涌水流量＞100L/min)段数减少，说明灌浆效果较好，涌水处理措施可行。表1帷

7、幕灌浆成果统计2.2挤压破碎带复合灌浆挤压破碎带是指左岸开挖及勘探孔揭露的灰白色密实砂土状、灰黑色泥岩泥质物和灰白色疏松状砂岩岩体。挤压破碎带的物质组成以细颗粒为主，粘粒、粉粒和细沙的累积含量达60%左右，其中粘粒含量分带性明显，黑色泥质条带的粘粒含量达32%向两侧粘粒含量逐步减少，在4%～25%左右。挤压带的矿物成分以石英和长石为主，合计含量达80%以上，其余为绢云母和绿泥石、以及微量方解石和白云石。由挤压破碎带含水率和密度的试验结果可知，埋藏(原始)状态下的挤压带含水率很低仅2%～3%、密度较高在2.3～2.48g/cm3之间，试样呈坚硬的固体状态。

8、在现场还发现不良地质体泥质物质暴露后一经水浸泡即成泥状，因此其泥质物质的性状跟其