群孔壓水試驗在松山大壩防滲檢測中的應(yīng)用

李長順，康家亮，梁大明

(中水東北勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司，吉林長春 130021)

1 概述

松江河水電站松山大壩為面板堆石壩，壩基巖石為中等風(fēng)化安山巖。壩頂高程713.80m，最大壩高80.80m，壩長258.00m，大壩趾板長353.99m，寬6.00m。

本次在松山大壩27號趾板單元所做的群孔壓水試驗共布置3個鉆孔，施工檢測分兩步進行：1）先打下游觀測孔，再打上游檢測孔做壓水試驗，同時觀測下游孔的水位變化情況。2）上述試驗完成后打主帷幕檢查孔做壓水試驗，同時觀測上、下游2個孔的水位變化情況。鉆孔布置見圖1。

圖1 27號趾板單元帷幕群孔壓水試驗檢測鉆孔布置圖

2 壓水試驗主要技術(shù)要求

1）天然水位觀測。壓水試驗前要準確量測天然水位。

2）壓水設(shè)備安裝與下置。栓塞長度不小于孔徑的7倍，記錄好壓力表高出地面的數(shù)據(jù)。

3）試段長度。第一段為基巖下2.00m，以后每5.00m一段。

4）壓水壓力與壓力階段。第一段均采用0.5MPa，以下段的壓水壓力、主帷幕檢查孔均采用1.0MPa，上游檢測孔均采用0.80MPa；壓力階段均采用一個壓力階段。

5）壓水時帷幕上、下游側(cè)孔水位升高觀測。壓水時帷幕上、下游觀測孔水柱升高值大時，接管安壓力表觀測；水柱升高小時直接觀測或卸壓力表在管內(nèi)實測。水位升高觀測，每10min觀測1次，觀測穩(wěn)定時間一般為1h。

6）壓水流量觀測。壓水時每10min記1次流量，觀測流量穩(wěn)定時間一般為1h。

3 檢測標(biāo)準

1）按設(shè)計要求各壓水段基巖滲透性指標(biāo)透水率 q≤0.03L/（min·m·m）。

2）根據(jù)有壓水流經(jīng)帷幕前-帷幕-帷幕后滲流水頭損失，求得水頭差之比ΔXS=Hx/Hs，式中：Hs為上游壓水時水頭，采用大壩最大工作水頭60m；Hx為下游觀測時水頭，按4種情況分別取Hx的1/2，1/5，1/15，1/60,求得相對應(yīng)的水頭差之比ΔXS值依次為 50%，20%，6.7%，1.7%時，其上、下游之間水力聯(lián)系情況按設(shè)計規(guī)定的連通性指標(biāo)判定標(biāo)準為：ΔXS＞50%為連通性極強；50%≥ΔXS≥20%為連通性強；20%≥ΔXS≥6.7%為連通；6.7%≥ΔXS≥1.7%為連通性弱；ΔXS＜1.7%為連通性微弱。

4 檢測結(jié)果

4.1 壓水試驗檢測結(jié)果

4.1.1 27號趾板單元上游檢測孔壓水試驗檢測

27號趾板單元上游檢測孔 (ZWJ27-1-上)壓水試驗檢測結(jié)果見表1。

從表1可以看出，27號趾板上有付帷幕檢測孔共做壓水試驗9段，其透水率值在0.001～0.014L/（min·m·m）之間，均小于 0.03L/（min·m·m），質(zhì)量合格。

4.1.2 27號趾板單元主帷幕檢查孔壓水試驗

27號趾板單元主帷幕檢查孔（ZWJ27-1）壓水試驗成果見表2。

從表2可以看出，主帷幕檢查孔共做壓水試驗 9段，透水率值在 0.001～0.002L/（min·m·m）之間，均小于 0.03L/（min·m·m），質(zhì)量合格。

4.2 水力聯(lián)系情況檢測

4.2.1 27號趾板單元上游檢測孔與下游觀測孔水力聯(lián)系情況

27號趾板單元上游檢測孔與下游觀測孔水力聯(lián)系情況見表1。

從表1可以看出，孔深 22.00～27.80m，22.00～27.80m，上游付帷幕檢測孔壓水時，下游觀測孔水位上升分別為2.28m，3.39m，水頭差之比ΔXS值分別為2.83%，3.84%，為聯(lián)通性弱；其余孔段上游檢測孔壓水時，下游觀測孔水位上升0.04～0.32m，水頭差之比ΔXS值為0.05%～0.62%，均為聯(lián)通性微弱。

4.2.2 27號趾板單元主帷幕檢查孔與上游檢測孔水力聯(lián)系情況

27號趾板單元主帷幕檢查孔與上游檢測孔的水力聯(lián)系情況見表2。

從表2可以看出，孔深37.9～42.0m，主帷幕檢查孔壓水時，上游付帷幕檢測孔水位上升1.79m，水頭差之比ΔXS值為1.74%，為聯(lián)通性弱。其余孔段，主帷幕檢查孔壓水時，上游付帷幕檢測孔水位升高值為0.04～0.69m，水頭差之比ΔXS值為0.08%～0.68%，均為聯(lián)通性微弱。

4.2.3 27號趾板單元主帷幕檢查孔與下游觀測孔水力聯(lián)系情況

27號趾板單元主帷幕檢查孔與下游觀測孔水力聯(lián)系情況見表2

從表2可以看出，孔深37.90～42.00m，主帷幕檢查孔壓水時，下游觀測孔水位升高1.85m，水頭差之比ΔXS值為1.79%，為聯(lián)通性弱；其余孔段，主帷幕檢查孔壓水時，下游觀測孔水位升高值為0.06～0.84m，水頭差之比 ΔXS值 為0.06%～0.83%，均為聯(lián)通性微弱。

表1 27號趾板上游檢查孔與下游觀測孔水力聯(lián)系情況匯總表

5 結(jié)語

1）壓水試驗成果表明，基巖灌漿形成帷幕后滲透性指標(biāo)透水率值均小于 0.03L/（min·m·m），滿足設(shè)計要求。

2）各部位基巖段之間水力聯(lián)系情況按設(shè)計規(guī)定的連通性指標(biāo)標(biāo)準判定多為連通性微弱，只在局部為聯(lián)通性弱。

3）經(jīng)群孔壓水試驗綜合分析，并結(jié)合巖芯水泥結(jié)石膠結(jié)充填情況觀察，27號趾板單元灌漿帷幕總體防滲效果良好。

4）檢測巖體灌漿形成帷幕后的防滲效果，采用群孔壓水試驗方法是可行有效的。此方法簡單易行、效果顯著。

表2 27號趾板主帷幕檢查孔與上游檢測孔、下游觀測孔水力聯(lián)系情況匯總表