大華橋水電站上游圍堰左堰肩堆積體防滲灌漿試驗(yàn)總結(jié)

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(kāi)挖及后續(xù)工作開(kāi)展，同時(shí)和防滲墻有效搭接，需要進(jìn)行防滲灌漿處理，以免留下滲漏通道，針對(duì)勘探孔施工情況，選取試驗(yàn)孔對(duì)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(yù)期效果，為后續(xù)全面施工提供了可行的技術(shù)方案，同時(shí)減輕了后續(xù)施工工程量。

關(guān)鍵詞：上游圍堰;堆積體;防滲灌漿;試驗(yàn)總結(jié)

1 工程概況

大華橋水電站上游圍堰防滲墻由于上游臨時(shí)土石圍堰左堰肩邊坡存在大范圍坡積碎石土，如果不進(jìn)行防滲處理，在圍堰運(yùn)行期將存在很大的滲漏通道?？紤]到堆積體規(guī)模大，采用開(kāi)挖方案不經(jīng)濟(jì)，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(shí)的沖擊振動(dòng)對(duì)堆積體將產(chǎn)生不利影響。為保證圍堰防滲效果，同時(shí)和防滲墻有效連接，確定對(duì)上游圍堰左岸堆積體及其下游38m范圍內(nèi)沿山體進(jìn)行防滲灌漿處理，同時(shí)選取沖溝深槽段9個(gè)孔進(jìn)行防滲灌漿試驗(yàn)，作為本工程防滲施工的備用方案。

2施工依據(jù)

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

（2）參照相關(guān)圍堰防滲灌漿工程類似地層的灌漿工程經(jīng)驗(yàn);

（3）現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理及建設(shè)單位方的要求及特殊情況下的應(yīng)急處理措施等。

3試驗(yàn)?zāi)康?/p>

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(jié)圍堰松散體，以達(dá)到防滲的目的：

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

（2）固結(jié)軸線范圍內(nèi)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(shù)參數(shù)和工效，計(jì)算合理的完成防滲灌漿任務(wù)的時(shí)間;

（5）選擇適宜的灌漿材料和較優(yōu)的漿液配比;

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

（7）及時(shí)總結(jié)工程試驗(yàn)結(jié)果，召開(kāi)專家會(huì)議，并作以修訂來(lái)指導(dǎo)下部的實(shí)施。

4試驗(yàn)工程施工

4.1施工工序

灌漿孔施工時(shí)按照先下游，再上游排的順序進(jìn)行施工，每排灌漿孔分三個(gè)次序進(jìn)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(qū)域上游排不再施工。

4.3鉆孔施工

鉆孔設(shè)備采用風(fēng)動(dòng)沖擊鉆機(jī)，防滲灌漿鉆孔孔徑為Φ146mm，跟管鉆進(jìn)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(jìn)行防滲灌漿處理，EL1411m高程以上不進(jìn)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(chǎn)地為大理祥云水泥廠。

（2）膨潤(rùn)土：選用二級(jí)鈣質(zhì)膨潤(rùn)土，產(chǎn)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(wěn)定性漿液和膏狀漿液。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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(xué)性能見(jiàn)表4-1，本次試驗(yàn)施工選取配合比5。

表4-1"""""""""""""""""""""" 膏漿配合比表

配比號(hào)

配合比（重量比）

膏漿量（L）

漿液配制量

比重

水

水泥

膨潤(rùn)土

水（L）

水泥（kg）

膨潤(rùn)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(shè)備

采用3SNS型灌漿泵、高速攪拌制漿機(jī)、GJY-VII自動(dòng)記錄儀、螺桿泵、灌漿塞、清洗機(jī)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(guò)程采用電腦記錄儀系統(tǒng)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(zhǎng)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(kāi)灌采用0.5：1純水泥漿液灌注，當(dāng)單耗大于0.5t/m時(shí)，摻入一定量的水玻璃來(lái)灌注;當(dāng)單耗大于1t時(shí)改用膏漿灌注，并限量結(jié)束，按1t/m左右控制。

4.4.8灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)

采用套管法自下而上灌漿，當(dāng)單耗大于1t時(shí)，壓力達(dá)到0.3MPa;單耗大于0.5t小于1t時(shí)，壓力達(dá)到0.5MPa;單耗小于0.5t時(shí)，壓力達(dá)到1.0MPa，即可向上緩慢起拔套管，根據(jù)壓力升降情況起拔直至結(jié)束全孔灌漿。

5灌漿成果資料分析

試驗(yàn)區(qū)防滲灌漿施工于2014年12月9日開(kāi)始，于2014年12月16日完成12個(gè)孔的鉆孔和灌漿施工。由于原選定實(shí)驗(yàn)區(qū)9個(gè)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(nèi)通常灌漿孔結(jié)束待凝至少12h以上才鉆進(jìn)下一個(gè)孔。故本次試驗(yàn)區(qū)的選取主要在下游排I序孔選取，共施工8個(gè)I序孔，同時(shí)選取4個(gè)II序孔。共完成鉆孔271m，灌漿181.4m。防滲灌漿成果匯總見(jiàn)表5-1。

表5-1""""""""""""""" 單位注入量與孔序關(guān)系表

孔序

灌漿長(zhǎng)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(gè)孔

Ⅱ

52.8

32431.3

614.23

4個(gè)孔

合計(jì)

181.4

179583.56

989.99

從表5-1可以看出，8個(gè)I序孔平均單位注入固量為1144.26kg，4個(gè)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(guò)I序孔一半，遞減幅度明顯，灌漿效果顯著。

6結(jié)論

（1）本次灌漿施工所采取的工藝基本合適。

（2）試驗(yàn)區(qū)平均耗灰量989.99kg/m，屬于單耗高的等級(jí)。這說(shuō)明，本試驗(yàn)區(qū)覆蓋層滲漏性較高，但同時(shí)由于實(shí)驗(yàn)區(qū)沒(méi)有施工III序孔，集中在I序孔，也是造成單耗量較高的一個(gè)原因。當(dāng)III序孔施工后預(yù)計(jì)總平均單耗450kg/m左右。

（3）根據(jù)防滲標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)中采用0.5：1（重量比）及膏漿2個(gè)水灰比級(jí)及灌漿的孔排距是適合本地層的。

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

（5）根據(jù)灌漿結(jié)果和效果來(lái)看，試驗(yàn)中采用的各段壓力能夠使?jié){液擴(kuò)散而相互搭接，壓力的選取是適合本工程的。

（6）根據(jù)灌漿結(jié)果和效果來(lái)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(yīng)根據(jù)鉆孔情況、灌注情況實(shí)時(shí)調(diào)整，加大漿液的密度和稠度對(duì)灌注是有利的。對(duì)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(jìn)度;對(duì)III序孔采取灌漿泵灌注純水泥濃漿，對(duì)注入量較大的加入適量的水玻璃灌注，加快漿液凝結(jié)速度。

作者簡(jiǎn)介：

楊齊，男，1982年生，本科學(xué)歷，助理工程師，從事水利水電施工技術(shù)與質(zhì)量管理工作。