關于官盛湖工程巖石地基帷幕灌漿地質缺陷處理

【摘要】四川廣安官盛新區官盛湖工程巖石地基帷幕灌漿地質缺陷處理施工技術

【關鍵詞】帷幕灌漿；地質缺陷處理；節理裂隙；涌水

1、工程概況

官盛湖工程位于四川省廣安市廣安區官盛鎮，官盛湖工程是以城市景觀為主，兼有防洪的一項綜合性水利工程，官盛湖大壩最大壩高48.5m，正常蓄水位268m，相應庫容918.4萬m3，校核洪水位269.11m，總庫容987.73萬m3。

帷幕灌漿布置一排灌漿孔，灌漿孔位于壩體軸線上，孔距1.5m，帷幕灌漿深度控制在進入相對不透水層（q=5Lu）以下5.0m，河床段孔至地下水位以下10m；壩基基座蓋板下進行固結灌漿處理，固結灌漿孔間排距2m，呈梅花形布置，孔深5m。灌漿施工前根據設計及施工規范進行生產性灌漿試驗。

1.1 地質特性

河床壩基段基巖為侏羅系中統上沙溪廟組（J2s2）砂巖互層，巖體發育三組構造裂隙。根據壩區河床鉆孔壓水試驗成果，地表以下一般埋深0m～25m巖體透水率q>10Lu，且存在地下水系。

地質缺陷處理是巖石地基帷幕灌漿施工中經常遇到的問題，如何確保灌漿施工質量，提高施工效率，始終是必須關注的重點。本工程所遇缺陷情況為地下水系及節理裂隙發育，在鉆孔完成后出現孔口涌水現象，灌漿施工中經常出現無壓力、無回漿、漏漿量大、串漿。因此所造成的施工難度主要體現在裂隙發育孔段。如何在裂隙發育孔段保障低施工成本、高效率、確保施工質量的進行帷幕灌漿施工，項目部技術人員與設計單位、業主單位、監理單位進行了深入探討采取技術措施。

2、地質缺陷處理技術措施

2.1 灌漿施工中常采取的地質缺陷處理方式

2.1.1 在灌漿段注入量大，灌漿難于結束時，常采用以下措施處理：

（1）低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿、待凝、復灌；

（2）灌注穩定漿液或混合漿液；

（3）漿液中摻加速凝劑；

（4）裂隙灌注水泥砂漿；

（5）溶洞灌漿：溶洞內無填充物，可根據溶洞大小采用高流態混凝土、投入碎石再灌注水泥砂漿、混合漿液等措施；有填充物時，根據充填物類型、性能及充填程度，可采用高壓灌漿、高壓噴射灌漿登場措施。

該灌漿段經處理后仍應掃孔，重新依照相關規范的技術要求進行灌漿直至結束，即采用自上而下分段灌漿時，在規定壓力下（本工程帷幕灌漿壓力0.8MPa），當注入率不大于0.4L/min時，繼續灌注60min；或不大于1L/min時，繼續灌注90min，灌漿可以結束。

2.1.2 孔口有涌水的灌漿段：

在灌漿前測記涌水壓力和涌水量，根據用水情況，可選用以下措施

（1）自上而下分段灌漿；（2）短的段長；（3）高的灌漿壓力；（4）濃漿結束；（5）屏漿；（6）閉漿；（7）純壓式灌漿；（8）速凝漿液；（9）待凝；（10）壓力灌漿封孔。

2.2 官盛湖工程基坑灌漿施工措施

2.2.1 鉆孔取芯

為了探明地下節理裂隙的發育情況、探明涌水流量及合理待凝時間，且因為存在涌水無法使用數碼設備進行攝像觀測，現場選取了3個先導孔均勻分布在河床段帷幕中心線上，對先導孔進行鉆孔取芯，并拍照留存。經取芯發現河床鉆孔段巖石均為砂巖，且巖心獲取率較低，在鉆孔過程中出現掉鉆、灌漿無壓力、無回漿、孔口涌水現象，說明地下存在有地下水過流的較發育的裂隙。

2.2.2 壓水試驗

地質缺陷孔段的初灌、復灌等各次灌漿前均進行壓水試驗，復灌前的壓水試驗透水率作為復灌起始水灰比的重要依據。

2.2.3 低壓、間歇灌漿、濃漿結束、屏漿或閉漿、待凝復灌

河床壩基段帷幕灌漿施工過程中在8m～15m孔深處裂隙發育，I序孔均出現涌水現象。

在初灌時，按照技術規范要求的水灰比、變漿條件、灌漿壓力、結束標準等要求實施灌漿作業。如出現吸漿量沒有明顯減少、壓力沒有明顯升高，注入水泥量超過5t～10t的情況下采取待凝措施。并對涌水的孔段進行流量監測及壓力測試。

在實際施工中，初灌掃孔后，大部分孔段涌水現象得到解決；裂隙雖吃漿量大（I序孔水泥注入量30t～40t），單孔段水泥注入量未超過15t，仍未算吃漿量巨大，且在持續灌注過程中吸漿量會逐漸減小，灌注后壓水試驗滿足設計要求小于5lu。

因此考慮到重復灌注待凝對施工進度不利。為保證帷幕灌漿質量并減少待凝復灌的裂隙發育涌水孔段，保證河床壩基段帷幕灌漿施工按期完成，以進行大壩填筑。征得業主單位、監理單位、設計單位同意后，對裂隙發育的涌水孔段采取低壓、間歇灌注濃漿、逐漸加壓、濃漿結束、屏漿或閉漿的方式；以上措施無效的情況下方可采取待凝復灌的措施。

2.2.4 冒漿、漏漿的處理措施

整個河床段灌漿采取同序跳孔施工逐漸加密的方式，防止相鄰I序孔之間串漿。針對仍然出現的個別同序孔串漿，采取孔口封堵的方式，待灌漿結束后，串漿孔再進行掃孔、沖洗，而后繼續鉆進灌漿。

由于河床壩基表層巖石微風化，且表層巖石細小節理裂隙發育。表層灌漿過程中，漿液通過裂隙及蓋板混凝土與巖石接觸面流動至蓋板兩側（蓋板寬21.4m），導致基坑兩側基礎大面積冒漿、漏漿。根據現場實際情況，在灌漿過程中一旦發現冒漿、漏漿，采用低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿的方法進行處理。

3、結束語

鑒于河床壩基段帷幕灌漿地質裂隙存在涌水現象，灌漿量不是特別巨大，不具備灌注砂漿等其它材料的條件；通過采取低壓、濃漿、間歇灌漿、濃漿結束、屏漿或閉漿的措施封堵過水裂隙，是較為現實的處理措施。灌漿后的質量檢查孔壓水試驗及巖心采成果表明：灌漿施工質量滿足設計要求，達到了預期的目的。

參考文獻：

[1]中華人民共和國水利部、電力工業部《水工建筑物水泥灌漿施工技術規范》SL62-94

[2]宋裕國，鮮于軍 地質缺陷孔段帷幕灌漿施工處理措施 湖北水力發電 2008年第4期

[3]丁時偉，唐正前 特殊地質條件下的帷幕灌漿涌水處理 吉林水利 2013年第4期