水电站河床坝基固结灌浆效果研究

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1、水电站河床坝基固结灌浆效果研究　　【摘要】本文以某水电站工程为例。结合该水电站工程的地理条件，对水电站河床坝基进行灌浆处理，施工完毕之后，施工单位需从河床坝基的各种性能出发，通过建立三维地质模型来全面分析河床坝基的质量以及固结灌浆的效果。【关键词】水电站；河床坝基；固结灌浆；施工效果0.引言某水电站工程的坝型为双曲拱坝，坝高达到285.5m，该水电站的功能是以发电为主、以防洪减涝为辅，并且还有改善下游航运的功能。在本水电站工程当中，河床坝基的固结灌浆鬼母相对较大，其主要涉及到左右两岸7个坝段，坝

2、段的搞成应该在324.5～3287m之间，坝段沿河长为70m，横向宽度为130m，河床坝基固结灌浆的总面积达到9铅平米。7在本水电站工程中，河床坝基的地势相对较为平缓，将其开挖之后经过测量，有厚为25～30m的上统峨眉山玄武岩，而下伏岩层中主要包括有玄武岩、泥页岩以及石灰岩等。其中在上统峨眉山玄武岩与玄武岩之间存在着层间错动带，其高程为290～300m，河床坝基上统峨眉山玄武岩层以Ⅲ1级岩体为主，少量Ⅱ级岩体，部分Ⅲ2级岩体；上统峨眉山玄武岩层以下岩层以Ⅱ级岩体为主。其中Ⅱ、Ⅲ1级岩体均满足大坝

3、建基要求，Ⅲ2级岩体约占15%，由错动带交汇或裂隙集中发育等构造原因造成，一般不连续分布，随机发育，需进行处理。Ⅲ2级岩体、上统峨眉山玄武岩层内随机发育的错动带，以及因地应力松弛和开挖爆破造成的松弛岩体为坝基固结灌浆的主要对象。1.固结灌浆设计方案以及质量控制1.1固结灌浆设计方案在该水电站工程当中，施工人员在河床坝基中采用的是混凝土有盖重固结灌浆方式进行施工，其中在浇筑混凝土的过程中，要求每一次灌浆的坝段必须超过6m，每两个相邻坝段之间灌浆因超过4m。灌浆完成之后，施工人员必须要求混凝土的强度

4、达到设计要求的50%，然后在对河床坝基进行钻孔灌浆。在钻成孔的过程中，施工人员应该将灌浆孔的孔距控制为1.5m×3.0m，并且要求灌浆孔成梅花形分布。其中在河床坝基上游部分，要求有1/3坝段的灌浆孔的深度为25m，而在下游部分要求有2/3坝段的灌浆孔深度达到30m，要求灌浆孔的直径为Φ110mm。等到灌浆施工完毕之后，施工人员需要对其进行全面检查，了解其关注的效果，如果存在着没有达到设计要求的坝段，那么施工人员需要采取有效的措施来对其进行弥补，并且对其进行重新检查，如果存在少部分没有达到设计要求

5、的坝段，那么施工人员可以在廊道内采取有效的措施进行补强灌浆，以此来保证河床坝基的稳定性。71.2固结灌浆之后的质量检查当施工人员对河床坝基进行灌浆施工之后，还需要采用声波测试、钻孔全景图像等多种方法相结合的方式来对灌浆后的效果进行检查，另施工人员还需要通过各种试验与资料来对灌浆后的施工质量进行评定。通过检查分析，在本水电站工程中，所检查的灌浆孔的总数占到总灌浆孔总数的5%左右。为了对其进一步检查，施工人员还采用了其他先进的设备来对灌浆孔进行测定。2.河床坝基固结灌浆的效果分析在河床坝基灌浆完成之

6、后，施工人员可以采用可行性研究以及灌浆的设计方案来对其进行研究，结果发现，在层间错动带上部的玄武岩主要是由Ⅲ1级岩体组成，在大坝设计过程中，设计人员对于玄武岩的变形模量是10GPa，另外，在工程的设计过程中，设计师需要在高程为400m以下的位置开挖来对其地质条件进行分析，并根据实际情况对大坝作了合适的调整，其中河床坝基的Ⅲ1级岩体的变形模量应该为9GPa。在河床坝基固结灌浆的效果分析过程中，施工人员需要从坝基的整体性、均衡性、变形特点以及抗渗性等各角度出发，从而对其灌浆效果进行合理的分析。2.1

7、河床坝基的整体刚度7（1）钻孔的变模量。在对河床坝基整体性刚度分析的过程中，施工人员主要是通过灌浆孔的变形模量以及声波速度来了解其灌浆的效果。在本水电站工程中，左岸至右岸的七个坝段之中，施工人员对其中47个灌浆孔进行了相应的测试，结果发现，灌前23孔，灌后24孔。根据统计结果可知7个坝段灌后各坝段变形模量平均值均大于设计要求的9GPa，最大值为14.5GPa，最小值为9.7GPa；河床坝基整体变形模量灌后平均值为12.3GPa，满足设计要求。从钻孔变形模量的统计结果可以发现，整个河床坝基、各坝段

8、岩体的整体刚度得到明显提高，灌浆效果显著，达到了设计要求。（2）E0-Vp相关关系。根据不同设计阶段获得的）E0、Vp数据进行回归分析，得到声波与变形模量的相关关系如下：E0=0.0867VP3.233（r=0.88）（1）利用公式（1），可将河床坝基大量的钻孔声波数据、并考虑层内错动带的影响可以得到坝基岩体的综合变形模量，进行河床坝基的整体刚度分析。7个坝段参与统计声波的单孔或对穿孔共81组，覆盖了整个河床坝基。从坝段平均波速计算变模值来看，最小值为13.2GPa，最大值为22.1GPa。7（