四川長河壩水電站底層廊道墻下帷幕涌水孔段帷幕灌漿技術的討論

摘要：通過對長河壩大壩工程底層廊道深孔帷幕灌漿工程實踐，為今后同類工程的設計施工提供參考，特別是對壩高達200m以上，深覆蓋層部位的防滲帷幕灌漿。

關鍵詞：底層廊道;涌水孔段帷幕灌漿;施工工藝

所謂灌漿孔涌水孔段指圍巖空隙中的地下水源（孔隙水水源、裂隙水水源、巖溶水水源）、地表水水源，在壓力作用下，從灌漿孔道內涌出地面稱為涌水。涌水流動方向剛好與灌漿漿液流動方向相對，若涌水壓力較大將影響灌漿施加在孔段內的灌漿壓力。

一、長河壩水電站概述

長河壩水電站系大渡河干流水電規劃“三庫22級”"電站的第十級電站，工程處于四川省甘孜州康定縣境內，電站采用水庫大壩，首部式地下引水發電系統開發，大壩是由砂礫石土直心墻堆石壩，最大壩高240m，壩基覆蓋層采用兩道混凝土防滲墻防滲大壩軸線及主防滲墻所在平面采用灌漿帷幕形成大壩主防滲面，底層廊道防滲帷幕與左右岸防滲帷幕連接形成整個電站防滲帷幕線。底層廊道在2014年8月份恢復施工發現，灌漿孔鉆孔穿過混凝土防滲墻后，孔口出現較大的涌水，經測定，孔口涌水流量及涌水壓力較大，若處理不當，將對大壩防滲效果產生較大影響。

一般來說，在下列不良地質地段宜發生孔口涌水情況

1.灌漿區域巖性軟弱、結構松散、風化嚴重、地下水賦存條件好的地段，鉆孔時宜發生孔口涌水。

2.斷層及破碎帶、節理裂隙密集帶、巖體切割破碎，而灌漿孔段與斷層、節理裂隙成大角度相交，構成地下水的良好通道地段。

3.巖溶發育，地下水發育，貫通性好地段。

4.地下水豐富，水文地質條件復雜或地表水侵入地段。

5.河床水位線比灌漿孔孔口高程高的地段宜發生孔口涌水。

圖片一：1460底層灌漿廊道墻下帷幕灌漿孔發生了較大的涌水

圖片二：1460底層灌漿廊道墻下帷幕灌漿孔發生了較大的涌水

二、孔口涌水對灌漿質量的影響

1.抵消灌漿壓力，涌水孔段的涌水流動方向與漿液流動方向相對，而灌漿擴散是在壓力作用下流動的，因此，若涌水壓力較大，將和灌漿壓力相互抵消，從而降低灌漿壓力。

2.充填裂隙，漿液擴散達不到設計要求，裂隙中的空間被水填充，漿液無法進入或漿液結石體不密實。尤其是在充填型灌漿區域。

3.充填到裂隙中的漿液結石體在未達初凝或終凝時間時，被涌水沖出孔段，從而影響灌漿質量。

4.在涌水壓力下，開辟新的漏水通道，因底層中可能存在軟弱底層，長時間在壓力水侵蝕下，可能對巖層軟弱部位造成新的漏水通道。

三、孔口涌水的綜合處理措施

目前，相關規程規范對帷幕灌漿涌水通道做了較為詳細的要求，但針對實際工程中，應采取向適應的處理措施，處理措施不得當同樣可能存在質量隱患，《水工建筑物水泥灌漿施工技術規范》DL/T"5148-2012"5.7.5對涌水孔段的要求。

孔口有涌水的灌漿孔段，灌漿前應測記涌水壓力和涌水量。根據涌水情況，可選用下列措施綜合處理：

自上而下分段灌漿;縮短灌漿段長;提高灌漿壓力;改用純壓式灌漿;灌注濃漿;灌注速凝漿液;屏漿;閉漿;待凝。

規范總共列舉了9個處理措施，但就其具體的灌漿工程而言，其采用的處理方式方法也是不同的，若采用的方式方法不當同樣會對灌漿質量產生較大的影響。

四、涌水孔段處理措施在長河壩水電站廊道墻下帷幕灌漿中的具體應用

1、長河壩水電站廊道墻下帷幕灌漿概況說明：長河壩水電站大壩工程底層廊道帷幕灌漿需要穿過近70m深的覆蓋層，覆蓋層部位采用混凝土防滲墻，防滲墻下采用帷幕灌漿，防滲墻下帷幕灌漿設計工程量為15613m，單孔深達170m，通過現場施工發現，出現涌水較大的部位主要集中在100m以內，通過現場測定涌水壓力達0.8mpa，用水流量達400L/min。

2、涌水壓力及涌水量的測定，目前灌漿施工規程規范未對涌水壓力及涌水量的測定作出規定，在具體工程中，對涌水壓力及涌水量的測定也存在差別，在長河壩水電站底層廊道墻下帷幕灌漿涌水壓力及涌水量的測定。

（1）、涌水壓力的測定：采用壓力表直接讀數測定，在涌水孔段孔口管上安裝孔口封閉器，涌水從封閉器回漿通道上流出，壓力表安裝在回漿通道上，回漿通道管徑與灌漿管路管徑一致。

圖片三：涌水壓力測定

（2）、涌水量測定：采用水表讀數法測定，在涌水孔段上安裝水表，待流量相對穩定后，每5min測讀一次，連續4次讀數，取4次讀數的平均值作為該段孔口涌水量

圖片四：涌水量測定

3、涌水較大的孔段裂隙沖洗及壓水試驗：根據現場實際情況，經設計單位同意，長河壩水電站涌水較大孔段取消灌前鉆孔機裂隙沖洗及灌前壓

水試驗。

4、涌水孔段帷幕灌漿。

（1）、開灌水灰比的選擇，根據現場灌漿實際情況，并經設計人同意，涌水孔段開灌水灰比做了適當調整，原設計起灌水灰比為5：1開灌，涌水較大孔段采用3：1或2：1直接開灌，漿液比級變換按照規范要求實施。

（2）、采用孔口封閉法灌漿，孔內下置射漿管，射漿管距孔底不大于0.5m，進回漿管采用雙層鋼絲管，鋼絲管能承受灌漿壓力加涌水壓力。

（3）、灌漿壓力的選擇，通過測定的涌水壓力，灌漿時，灌漿壓力調整為設計灌漿壓力加涌水壓力作為該孔段最終灌漿壓力。

（4）、灌漿結束標準，根據設計要求，長河壩水電站大壩防滲帷幕灌漿孔段灌漿結束標準在規定壓力下單位吸漿量不大于1L/min，屏漿30min可結束灌漿，針對涌水孔段，根據現場實際情況屏漿時間做了適當延長，直到孔內無涌水返出后停止屏漿，拆除灌漿機具，采用孔口塞封閉灌漿孔段，待凝8h左右，方可進行掃孔。

5、涌水孔段通過處理后的效果，通過灌漿處理，第二次掃孔至原灌漿時的孔深發現，涌水流量明顯減小，甚至無涌水，達到了較好的效果。

結束語

長河壩水電站底層廊道帷幕灌漿孔涌水較大，且涌水壓力也較大，主要是隨著大壩填筑高度的上升，水位線逐漸上升，若無切實可行的處理辦法，較大的涌水流量和涌水壓力勢必要對底層主墻防滲帷幕灌漿效果產生破壞，嚴重影響防滲效果，因此，采取恰當的處理方法，是大壩防滲效果成功的關鍵。

作者簡介：

鄭永剛，男，生于1979年11月，助理工程師，四川都江堰人，主要從事水電建設管理工作，工作于四川二灘國際工程咨詢有限責任公司。