某二級水電站壩基固結灌漿和帷幕灌漿施工技術

王大輝

（河南省水利科學研究院，河南 鄭州 450000)

1 概述

某二級水電站壩址為7跨混凝土閘壩，根據合同及甲方提出的灌漿要求結合灌漿規范，現把灌漿目的簡述如下。

1.1 固結灌漿：對壩底與基巖接觸帶和漿砌毛石之間縫隙進行有壓填充灌注，防止壩體直接滲漏。

1.2 帷幕灌漿：對壩底基礎以下的基巖裂隙、構造帶進行有壓擠密灌注，防止基底滲流滲漏。

1.3 壓水試驗：檢查灌漿后壩體和基礎的滲漏情況和灌漿效果。

2 壩體、壩基工程

壩基經開挖后，基礎底大部分為微風化花崗巖，新鮮，堅硬，1 跨和 5、6、7 跨裂隙不發育，2、3、4跨裂隙較發育，且在3跨中見小斷層破碎帶，在壩兩岸為非溢流段基底部分為強，中風化花崗巖，裂隙較發育。

3 灌漿技術要求

本次灌漿工作主要依據是由甲方提出的壩基處理灌漿要求、灌漿合同，同時遵循國標《，J、型水電站施工技術規范》SL-172-96)規范規定，壓水試驗按國標《水電壓水試驗技術規范》(SL-55_99)規范進行。灌漿手段主要采用巖芯鉆探（采用XY-100型鉆機）進行成孔，成孔后使用頂壓式注塞壓力灌漿法灌漿。

4 工作量布置原則及完成的實物工作量

我公司受委托，對某二級水電站進行壩基裂隙帶固結灌漿和帷幕灌漿。

4.1 固結灌漿孔：按網格線形布景，孔距、排距為2.00m，孔深應進入基巖5.00m。

4.2 帷幕灌漿孔：沿壩基臨庫面按直線布置，孔距為200孔孔深與水頭高度有關，為壩基底滲流總長的二分之-設計施工，由設計單位確定。

4.3 壓水試驗檢查孔：根據需要由甲方技術人員確定。

4.4 施工情況及完成實物工作量，灌漿施工時采用先帷幕灌漿后固結灌漿，采用邊施工邊檢查的方法。

該壩為7跨混凝土閘壩，由于1跨、5跨、6跨和7跨壩基地質條件較好，未作灌漿施工，僅對2、3、4跨壩基礎進行灌漿。

根據帷幕灌漿孔左2跨1和斷層左1灌漿吃漿量較小和壓水試驗結果較好。把固結灌漿孔孔距、排距增加為3.00-5.00m，帷幕灌漿孔孔距為3.00m，帷幕灌漿孔原設計臨庫面-排灌漿孔，由于3跨和4跨存在破碎帶在壩中軸線，增加5個帷幕灌漿孔。

根據施工結果，本次整個二級站共施工26個灌漿孔，臨庫面及中軸線施工10個為帷幕灌漿孔，其中壩基固結灌漿孔10個，非溢流段固結灌漿孔3個。專門壓水試驗檢查孔2個，完成壓水試驗7孔7個段次，其中5孔5個段次為帷幕灌漿孔與壓水試驗檢查結合孔，跨和右岸未做灌漿施工。

5 鉆探施工、灌漿工藝和壓水試驗

5.1 鉆探施工

本次鉆孔使用φ110mm口徑金剛石鉆頭清水鉆進，達到設計孔深后使用清水進行沖孔，將孔壁、裂隙中的巖粉、碎屑、充填雜物沖洗到孔外，施工順序為先施工固結灌漿孔，后帷幕灌漿孔，每鉆-個孔就灌注-個孔，待水泥初凝后再灌另外一個孔，鉆孔施工采用跳躍式間隔施工，先周邊孔，后中間孔逐序施工。

5.2 灌漿

鉆孔施工后，在要求位置安裝注漿設備，使用30cm膨脹式橡膠密封圈注塞堵漿，要求灌漿段長一般為5.00m，最長不大于8.00m本次灌漿施工的鉆孔全部為一個灌漿段灌注，灌漿段長2.80-7.10m。注漿設備安裝調試完畢后，先用清水灌注約10分鐘，以達到清孔的目的，而后使用水灰比5：1的稀水泥漿進行初灌注，使固結灌漿壓力達到0.30MPa，帷幕灌漿壓力達到0.50MPa，盡可能加大水泥漿滲透擴散半徑，而后水灰比逐級加濃，分別使用水灰 比 為 3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、05:1（重量比）的水泥漿進行灌注。

水灰比加濃條件：a.灌漿過程中當灌漿壓力保持不變，注入漿量均勻減少，或注入漿量不變，壓力均勻時，灌漿應繼續下去，不得改變水灰比；b.當某一水灰比的漿液注入量已大于400升以上，而灌漿壓力、注入率無改變或變化不明顯時加濃一級漿液進行灌注，當注入率大于30升份時，視情況越級加濃灌注；c.當改變漿液濃度后，灌漿壓力突增或突減，應檢查孔內或壩體是否堵塞或漏漿，查明原因后進行處理。帷幕灌漿和固結灌漿在達到規定壓力下，孔段的注入率小于0.40升份，再持續灌注30分鐘即終止灌漿。

5.3 壓水試驗

為了檢查灌漿后壩體和基礎的滲漏情況和灌漿效果，本次施工了專門施工2個檢查壓水試驗孔，還選擇性在5個特殊性鉆孔和薄弱地段施工5個鉆孔先進行壓水試驗后灌漿，整個壩基共進行壓水試驗7個試段，壓水試驗按國標《水電壓水試驗技術規范》(SL-55-99)規范進行。

5.4 封孔

本次對全部26個灌漿（包括壓水試驗孔）孔全孔灌漿工作完成后都及時進行了有效封孔，封孔采用壓力灌漿封孔法，封孔壓力0.30MPa。

6 灌漿效果評述

6.1 在灌漿過程中，跳躍式施工的臨近鉆孔未發現冒漿和漏漿現象，各灌漿孔吃漿良好，單孔最小水泥注入量100.00kg(上游01、左 2跨 1、左 2 跨 9、左 2 跨 5、左 2 跨 2、左2跨8、左4跨5、左4跨7、斷層右1等孔），非溢流段左1號孔，由于施工在強一中風化帶中，出現漏漿，水泥灌入量達1350.00 kg，二級壩水泥總灌人量602.00kg，證明注漿滲透擴散效果好。

6.2 3跨由于基底斷層的存在，前期灌注各孔普遍吃漿量均較大，水泥灌入量在200-600kg，經前期幾個孔灌漿后，吃漿量得到降低，水泥灌人量在100-150kg；而2跨和4跨的各孔隨著灌漿吃漿量逐漸降低冰泥灌人量在原來的10-400kg，而后期吃漿量為10(h400kg，證明壩體的固結灌漿對壩底與基巖接觸帶和斷層縫隙之間填充灌注有效，不同程度防止了壩體直接滲漏。

6.3 在非溢流段基底部分為強中風化花崗巖，裂隙較發育，應甲方要求進行簡易固結灌漿，吃漿量較大，但未作壓水試驗檢查，非溢流左1有漏漿現象，灌注后吃漿量逐級減少。

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