固結灌漿在西泉眼水庫溢洪道堰體加固工程中的應用

楊寶國，劉文東

(黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱150080)

1 工程概況

西泉眼水庫位于哈爾濱市東南部尚志市、五常市、哈爾濱阿城區交界處的平山鎮，是大(2)型水庫。2006年4月18日，水利部大壩安全管理中心以《關于西泉眼水庫三類壩鑒定成果認定的意見》(壩函〔2006〕669號)，認定西泉眼水庫為三類壩。由于安全鑒定鑒定未對溢洪道堰體內部進行檢測，但堰體表面存在裂縫，為將此縫徹底封堵，故采用固結灌漿處理堰體內部裂縫。

2 固結灌漿設計方案

2.1 灌漿施工布置

堰體采用梅花形布孔，先灌外側孔位，再灌內側孔位，孔距、排距均為1.5 m。采用自上而下分段循環灌漿的方法，分段長度為5 m，分二序施工，以發揮固結灌漿“圍、堵、擠、壓”的特點，以獲得良好的加固效果。

2.2 技術參數

2.2.1 鉆孔

終孔直徑不低于φ60，孔斜率≤1%，孔位偏差≤10 cm。

2.2.2 鉆孔沖洗及壓水試驗

1)灌漿孔在鉆孔結束后，采用由導管通入大流量水流從孔底向孔外沖洗的方法沖洗孔壁，直至回水澄清后，在繼續沖洗10 min即可結束。

2)先導孔壓水試驗采用單點法，壓力采用同段灌漿壓力的80%，其成果以透水率q表示，單位為呂榮(Lu)。

3)各灌漿孔在灌漿前，應在孔底段進行一次簡易壓水。簡易壓水試驗壓力亦為同段灌漿壓力的80%，壓水時間20 min，每5 min測讀一次壓入流量。取最后的流量值作為計算流量，其成果以透水率q表示，單位為呂榮(Lu)。

2.2.3 漿液變換

對鉆孔巖心采取率≥98%、獲得率≥95%且透水率≤0.3 Lu(呂榮)的孔位可直接灌注0.5∶1濃漿作封孔處理。對不滿足上述標準的空段進行灌漿處理，漿液水灰比可采用3∶1(或2∶1)、1∶1，0.5∶1 共3 個級別。

固結灌漿漿液變換要求如下:

1)當灌漿壓力保持不變，注入率持續減少時，或當注入率不變而壓力持續升高時，不得改變水灰比。

2)當某一比級漿液的注入量已達300 L以上或灌注時間已達30 min，而灌漿壓力和注入率均無改變或改變不顯著時，應改濃一級。

加強控制焊接全過程的力度，對焊接人員焊接過程進行監督，有利于提升產品的質量，有利于提升焊接的效果和效益。為了避免焊接過程中存在較大的缺陷，質檢人員應進行焊接全過程的控制，時刻保持清新的頭腦和高度的警惕，才能在焊接過程中及時發現存在的不足，從而運用有效的措施解決問題，確保焊接質量滿足需求后才能進行下一步的工作。對此，可通過現代化的監控技術，對焊接的全過程進行監控，使得在焊接過程中，出現焊接缺陷時，能夠及時調整，確保焊接的質量，提升管道安裝的可靠性和穩定性。

3)當注入率＞30 L/min時，可根據具體情況越級變濃。

2.2.4 壓力控制

各孔段灌漿控制壓力見表1。

表1 各孔段灌漿控制壓力 MPa

2.2.5 灌漿結束標準

本次帷幕灌漿接觸段采用自上而下循環式灌漿法，具體的灌漿結束標準為:在規定的壓力(灌漿各段設計壓力)下，當注入率≤0.2 L/min時，繼續灌注20 min。

2.2.6 封孔

灌漿封孔采用全孔壓力灌漿封孔法。封孔壓力為0.4 MPa，待回漿管出漿比重達到 0.5∶1，管口壓力達到0.4 MPa后，再閉漿20 min即可結束。

采用單點法壓水，灌漿標準＜0.3 Lu。

2.3 灌漿材料

為保證固結灌漿滲透半徑，此固結灌漿采用干磨細水泥進行灌注，水泥最大粒徑＜24μm，平均粒徑為6μm左右，制漿材料采用重量法稱量，誤差＜5%。干細磨水泥制漿時必須采用高速攪拌機，攪拌時間以3～5 min為宜。

3 固結灌漿質量檢查與分析

3.1 灌漿質量檢查

本次灌漿質量檢測采用打檢查孔做壓水試驗并對比灌漿前后巖石的透水率，參照設計標準對比的方法來評定灌漿效果。檢查孔由建設單位、設計、監理單位共同研究確定，采用聯合檢查的方式。根據灌漿規范的相關規定及實際灌漿情況，監理代表、設計代表及甲方代表共同研究后，結合現場實際施工情況布置了檢查孔4個，即每側2個，固結灌漿工程檢查孔基本情況見表2。

表2 固結灌漿工程檢查孔基本情況一覽表

從表2中可以看出，在工作區的不同部位設計深度內經固結灌漿后檢查孔的各段壓水試驗結果，與設計標準對比分析，均滿足設計要求，說明灌漿效果明顯，施工質量完全合格。

3.2 固結灌漿施工質量分析

3.2.1 數據統計

為便于本次固結灌漿整體質量的評定，現將固結灌漿的壩體劃分為右山坡、現澆墻段、右墻下、河床段、左墻下5個部分進行數據統計和分析。詳細數據統計見表3。

表3 固結灌漿采集數據統計表

3.2.2 各段灌漿質量評析

透水率隨灌漿次序增進而顯著減小，符合規律，灌漿施工正常。檢查孔透水率符合設計要求。

溢洪道左右兩側固結灌漿在灌漿施工中各次序孔的單位注灰量和透水率隨灌漿次序增進而減小，基本符合規律，灌漿施工正常。檢查孔透水率符合設計要求。

4 總結與建議

本工程采用了干細磨水泥進行灌漿，在一定程度上保證了固結灌漿的滲透半徑，使工程質量達到標準，但是檢查手段比較單一，建議在灌漿前后進行巖體波速或靜彈性模量檢查以檢查溢洪道堰體的整體性。

［1］ 何玉虎.小灣電站抗力體固結灌漿試驗及應用［J］.黑龍江水利科技，2010，38(1):26-27.