大華橋水電站上游圍堰左堰肩堆積體防滲灌漿試驗總結

摘要：瀾滄江大華橋水電站上游圍堰左堰肩堆積體存在大范圍坡積碎石土，為保證圍堰防滲效果，便于基坑開挖及后續工作開展，同時和防滲墻有效搭接，需要進行防滲灌漿處理，以免留下滲漏通道，針對勘探孔施工情況，選取試驗孔對不同地層和吸漿量分別采取了純水泥灌漿、雙液灌漿、膏漿灌漿等灌漿施工工藝，取得了預期效果，為后續全面施工提供了可行的技術方案，同時減輕了后續施工工程量。

關鍵詞：上游圍堰;堆積體;防滲灌漿;試驗總結

1 工程概況

大華橋水電站上游圍堰防滲墻由于上游臨時土石圍堰左堰肩邊坡存在大范圍坡積碎石土，如果不進行防滲處理，在圍堰運行期將存在很大的滲漏通道。考慮到堆積體規模大，采用開挖方案不經濟，安全隱患大，如采用折向下游的混凝土防滲墻方案，防滲墻造孔時的沖擊振動對堆積體將產生不利影響。為保證圍堰防滲效果，同時和防滲墻有效連接，確定對上游圍堰左岸堆積體及其下游38m范圍內沿山體進行防滲灌漿處理，同時選取沖溝深槽段9個孔進行防滲灌漿試驗，作為本工程防滲施工的備用方案。

2施工依據

（1）2014年12月6日參建四方關于對上游圍堰左岸堆積體防滲處理專題會意見;

（2）參照相關圍堰防滲灌漿工程類似地層的灌漿工程經驗;

（3）現場監理及建設單位方的要求及特殊情況下的應急處理措施等。

3試驗目的

防滲灌漿處理的原則是堵塞地層大量的滲漏通道以及固結圍堰松散體，以達到防滲的目的：

（1）采用可控凝固時間和流通距離的灌漿材料，流動到一定范圍堵塞通道，迅速凝固;

（2）固結軸線范圍內的地層，使之成為一防滲整體而不是松散體;

（3）堵塞并充填大裂隙、大空腔、大通道;

（4）獲得有效的技術參數和工效，計算合理的完成防滲灌漿任務的時間;

（5）選擇適宜的灌漿材料和較優的漿液配比;

（6）提出合理的灌漿參數，包括：灌漿工藝和方法，鉆灌工效、灌漿壓力、灌漿段長、灌漿間歇時間、灌漿漿液比級、布孔孔距和排距及施工工藝等;

（7）及時總結工程試驗結果，召開專家會議，并作以修訂來指導下部的實施。

4試驗工程施工

4.1施工工序

灌漿孔施工時按照先下游，再上游排的順序進行施工，每排灌漿孔分三個次序進行加密灌漿施工。

4.2孔位布置

上游圍堰左堰肩防滲灌漿孔按兩排孔布置，排間距為0.6m，每排孔間距均為1.0m，梅花形布置，下游排孔深小于15m區域上游排不再施工。

4.3鉆孔施工

鉆孔設備采用風動沖擊鉆機，防滲灌漿鉆孔孔徑為Φ146mm，跟管鉆進成孔，鉆孔深度按伸入基巖1m控制。

4.4灌漿施工

4.4.1鉆孔灌漿范圍：EL1411m高程以下至入巖1m范圍進行防滲灌漿處理，EL1411m高程以上不進行防滲灌漿處理。

4.4.2漿液材料

（1）水泥：普通水泥P.O42.5，產地為大理祥云水泥廠。

（2）膨潤土：選用二級鈣質膨潤土，產地為湖南省常德市澧縣玉龍化工廠。

（3）水玻璃：增加漿液塑性粘度。

4.4.3漿液配合比

參考同類型圍堰防滲可控灌漿配比（水固比）有0.5：1的穩定性漿液和膏狀漿液。

根據現場地層條件，灌漿漿材采用膏狀漿液及水泥漿液灌注，膏狀漿液物理力學性能見表4-1，本次試驗施工選取配合比5。

表4-1"""""""""""""""""""""" 膏漿配合比表

配比號

配合比（重量比）

膏漿量（L）

漿液配制量

比重

水

水泥

膨潤土

水（L）

水泥（kg）

膨潤土（kg）

1

0.52

1

0.09

800

469

900.0

80.0

1.81

2

0.50

2

0.13

800

453

900.0

120.0

1.84

3

0.49

1

0.18

800

438

900.0

160.0

1.87

4

0.47

1

0.22

800

422

900.0

200.0

1.90

5

0.45

1

0.27

800

407

900.0

240.0

1.93

4.4.4灌漿設備

采用3SNS型灌漿泵、高速攪拌制漿機、GJY-VII自動記錄儀、螺桿泵、灌漿塞、清洗機等。

4.4.5灌漿方法

水泥灌漿和膏漿灌漿采用利用套管做灌漿管直接灌漿，水泥灌漿采用灌漿泵灌漿，全過程采用電腦記錄儀系統記錄。膏漿灌漿采用螺桿泵灌漿，采用手工記錄。

4.4.6灌漿段長與灌漿壓力

灌漿壓力采用0.3～1.0MPa。

4.4.7漿液變換

防滲灌漿孔開灌采用0.5：1純水泥漿液灌注，當單耗大于0.5t/m時，摻入一定量的水玻璃來灌注;當單耗大于1t時改用膏漿灌注，并限量結束，按1t/m左右控制。

4.4.8灌漿結束標準

采用套管法自下而上灌漿，當單耗大于1t時，壓力達到0.3MPa;單耗大于0.5t小于1t時，壓力達到0.5MPa;單耗小于0.5t時，壓力達到1.0MPa，即可向上緩慢起拔套管，根據壓力升降情況起拔直至結束全孔灌漿。

5灌漿成果資料分析

試驗區防滲灌漿施工于2014年12月9日開始，于2014年12月16日完成12個孔的鉆孔和灌漿施工。由于原選定實驗區9個鉆灌孔集中在沖溝深槽地段，且分布在上下排，鉆孔多遇孤石，考慮沖擊鉆鉆孔的灌漿效果，待鉆孔與待灌孔至少保持4m以上距離，在4m之內通常灌漿孔結束待凝至少12h以上才鉆進下一個孔。故本次試驗區的選取主要在下游排I序孔選取，共施工8個I序孔，同時選取4個II序孔。共完成鉆孔271m，灌漿181.4m。防滲灌漿成果匯總見表5-1。

表5-1""""""""""""""" 單位注入量與孔序關系表

孔序

灌漿長度

注入灰量

平均單位注入量

備注

（m）

（Kg）

（Kg/m）

Ⅰ

128.6

147152.26

1144.26

8個孔

Ⅱ

52.8

32431.3

614.23

4個孔

合計

181.4

179583.56

989.99

從表5-1可以看出，8個I序孔平均單位注入固量為1144.26kg，4個II序孔單位平均注入固量為614.23kg，隨著孔序的加密II序孔注入量剛超過I序孔一半，遞減幅度明顯，灌漿效果顯著。

6結論

（1）本次灌漿施工所采取的工藝基本合適。

（2）試驗區平均耗灰量989.99kg/m，屬于單耗高的等級。這說明，本試驗區覆蓋層滲漏性較高，但同時由于實驗區沒有施工III序孔，集中在I序孔，也是造成單耗量較高的一個原因。當III序孔施工后預計總平均單耗450kg/m左右。

（3）根據防滲標準，試驗中采用0.5：1（重量比）及膏漿2個水灰比級及灌漿的孔排距是適合本地層的。

（4）根據各序灌漿孔灌漿的單位注灰量情況可以看出，試驗區的可灌性較好，灌前、灌后的遞減趨勢、遞減率較為明顯。

（5）根據灌漿結果和效果來看，試驗中采用的各段壓力能夠使漿液擴散而相互搭接，壓力的選取是適合本工程的。

（6）根據灌漿結果和效果來看，可作為圍堰左堰肩防滲灌漿施工的備用方案。

7建議

建議灌漿漿液配方應根據鉆孔情況、灌注情況實時調整，加大漿液的密度和稠度對灌注是有利的。對I、II序孔吸漿量較大的孔段采取螺桿泵灌注膏漿，既保證了防滲灌漿效果，又加快了施工進度;對III序孔采取灌漿泵灌注純水泥濃漿，對注入量較大的加入適量的水玻璃灌注，加快漿液凝結速度。

作者簡介：

楊齊，男，1982年生，本科學歷，助理工程師，從事水利水電施工技術與質量管理工作。