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1、小灣大壩特殊壩基地質條件下的固結灌漿和工藝探討1.概述1.1. 電站概況小灣水電站位于云南省西部南澗縣與鳳慶縣交界的瀾滄江中游河段，在干流河段與支流黑惠江交匯處下游1.5km處，系瀾滄江中下游河段規劃八個梯級中的第二級。小灣水電站工程屬大（1）型一等工程，永久性主要水工建筑物為一級建筑物。工程以發電為主兼有防洪、灌溉、養殖和旅游等綜合利用效益，水庫具有不完全多年調節能力，系瀾滄江中下游河段的“龍頭水庫”。該工程由混凝土雙曲拱壩（壩高294.5m）、壩后水墊塘及二道壩、左岸泄洪洞及右岸地下引水發電系統組成。水庫庫容為149.14108m3，電站裝機容量4200MW（6700MW）,保證出力為182、54MW，多年平均發電量為188.9108kW.h。1.2. 地層巖性本標段地質巖層為時代不明的中深變質巖系（M）及第四系。基巖巖性主要為黑云花崗片麻巖和角閃斜長片麻巖，兩種巖層均夾薄層透鏡狀片巖。黑云花崗片麻巖，其中夾一層厚約160m200m的角閃斜長片麻巖(P)及多層片巖。該層巖體中有高嶺石化等蝕變現象，蝕變帶層厚420m740m，主要分布在壩后抗力巖體部位的、號山梁及其下游地段。角閃斜長片麻巖夾片巖，該層厚約100m120m，主要分布在壩基和鄰近壩基的壩后抗力巖體部位。片巖夾層平均間距約4m20m，平均厚度約0.20m0.35m。主要分布在壩基及上下游部位。第四系（Q）地層分布較廣，分布3、在河床及河漫灘部位的沖積層（Qal）分選和成層性較差，具強透水性，厚度一般為16m31m。分布在沖溝部位及平緩的山坡上的坡積層（Qdl）結構較松散，厚度一般為2m5m，局部（沖溝附近）厚5m10m。分布在沖溝地段及兩岸陡坡下的山坳地帶的崩積層（Qcol）塊石以骨架形式存在，縫隙間一般充填礫質或碎石質粉土。1.3 地質構造本標段內巖層呈單斜構造，產狀為N7585W，NE7590。破裂結構面較發育，壩基建基面無I級斷層分布，主要地質缺陷有：級斷層F11、級結構面、微風化卸荷巖體和裂面高嶺土化巖體、蝕變巖體（E4+5、E1、E9等蝕變巖帶）。級斷層F11，在高程1245m1207m之間壩趾附近出露，4、與拱壩中心線呈小角度相交，向東延伸逐漸遠離壩基，總體產狀為N8590W，NE7590。斷層破碎巖帶寬約4m，由分布于上、下游側的兩個主裂面和破碎巖體組成，兩條主裂帶寬度分別為20cm50cm、10cm30cm，主要由灰綠色糜棱巖及碎裂巖組成。壩基級結構面產狀主要為近EW向陡傾角，寬度一般為2cm10cm，主要為片狀巖、碎塊巖夾糜棱巖等。另外，還發育有若干條較短小的近EW向陡傾角擠壓面，一般寬度0.5cm5cm不等，主要為片狀巖、壓碎巖及少量糜棱巖。壩基巖體裂面高嶺土化現象主要分布在1190m1235m高程F11上游側約6m10m范圍，有擠壓錯動性質，較緊密，局部可見高嶺土膜；分布于建基面1195、6m1245m高程之間的巖體有具壓扭性質，節理裂隙多緊密，面上見高嶺土膜。壩前右岸大椿樹溝至左岸飲水溝一線存在II級斷層F7，與壩踵之間最近距離約50m。其總體產狀近EW，N7490，斷層面呈舒緩波狀，沿走向和傾向產狀均有變化，局部傾角僅4550，有時反傾。其破碎帶總寬度一般18.6m37m，其中主裂帶寬度一般為0.8m2.5m，主要由灰白色斷層泥和泥化糜棱巖組成，部分地段發育有兩個主裂帶，主裂帶兩側主要為碎塊巖和碎裂巖。1.4 巖體風化、蝕變 巖體風化壩址地段巖體風化以表層均勻風化為主，在斷層帶、節理密集帶、蝕變帶和較厚的云母片巖夾層分布部位常出現局部囊狀風化和夾層風化現象。壩址地段兩岸強風6、化巖體底界埋深（鉛直，下同）一般為10m20m，右岸局部可達26m，河床部位一般無強風化巖體分布。弱風化巖體底界埋深一般為40m50m，局部可達70m88m，河床部位一般為23m31.5m。 蝕變巖體本標地段分布有相對較大的蝕變帶4條，有E1、E4、E5、E9，它們性狀不一，其中以E5強度最低，E1、E9性狀相對較好。延伸方向均以近SN向為主，局部追蹤近EW向結構面發育。巖體蝕變以高嶺石化蝕變為主伴隨黃鐵礦化蝕變，主要發生在黑云花崗片麻巖中。除以上規模較大的蝕變帶之外，在本標地段還有零星發育的蝕變巖體，一般表現為沿近SN向節理兩側巖體發生蝕變，寬度一般為5cm20cm，以輕微蝕變為主。另外，在7、較大的蝕變帶附近，沿近EW向結構面有蝕變現象，多為輕微中等蝕變。1.5. 卸荷巖體本標地段河谷深切，相對高差達1000余米，岸坡陡峻,兩岸山坡巖體卸荷作用強烈，卸荷裂隙發育。巖體卸荷深度發育一般規律是：在山脊部位明顯大于沖溝部位，高高程部位大于低高程部位。山脊部位：強卸荷深度一般為10m20m，卸荷深度一般為40m90m；沖溝部位強卸荷深度一般為3m20m，卸荷深度一般為15m55m。低高程部位：強卸荷深度一般為3m10m，卸荷深度一般為15m40m；高高程部位強卸荷深度一般為15m40m，卸荷深度一般為55m90m。壩基建基面上在下列兩個部位分布有卸荷巖體：1150m1070m高程之間近壩趾8、部位，呈長條形分布，在建基面上的出露寬度為0m10m；1010m近壩趾部位，呈長條形分布，建基面上的分布寬度為0m3m（沿徑向方向）。微風化卸荷巖體中卸荷裂隙間隔成帶分布，裂隙微張張開，部分有少量次生泥充填，帶間巖體相對完整，部分片巖夾層有軟化現象，部分節理裂隙有裂面高嶺土化。卸荷裂隙主要為順坡中緩傾角節理裂隙，產狀為N015W，NE3145，間距10cm50cm，延伸長度一般3m5m。1.6. 地應力測試樞紐區位于山高谷深，區域構造擠壓強烈，屬中高地應力區，在河谷底部分布有高應力集中區。其測試成果見表1-5。平面地應力測試成果匯總表 表1-5編號測點位置1(MPa)2(MPa)()7-1PD9、7右壁63m5.201.40-807-1PD7左壁98m2.000.50-587-2PD7右壁80m5.20-0.35-677-2PD7硐底（100m）15.002.30513-1PD13右壁28m1.26-2.65-5813-2PD13右壁58m10.202.40-4313-3PD13右壁83m20.102.80-4957-1PD57左壁48m10.003.60-2657-2PD57左壁58m17.806.70-6057-3PD57左壁73m10.804.70-54注： 1.1、2代表垂直鉆孔軸線的鉛直平面內最大主應力、最小主應力，且1、2互相垂直。2.代表最大主應力1與水平面的夾角，逆時針10、旋轉為正。2.固結灌漿設計2.1.固結灌漿的布置及分區為提高壩基巖體的整體承載能力和適應小灣水電站高拱壩基礎應力需要，大壩壩基基礎巖面全部布置有固結灌漿，并依據壩體受力情況及地質條件分為A、B、C、D、E、F、G七個區段，固結灌漿孔位結合壩體冷卻水管等綜合情況布置。 A區位于壩基中間部位，B區在EL990m以下河床壩段上游壩踵部位，C區在EL990m以上上游壩踵部位，D區在下游壩址部位，E區右岸建基面高程990.00m高程以上的地質缺陷集中區部位，F區在壩頂推力墩部位，G區在壩址貼角砼以外一定范圍內的區域。固灌孔布置原則為：A區間排距為3.03.0m，B、C、D、F、G區間排距為2.52.5m11、，E區間排距為1.5或2.0m。各區固結灌漿的目的及重要性： B、C區的固結灌漿有補強帷幕灌漿作用，D區固結灌漿位于拱壩高壓應力區，是小灣壩基固結灌漿提高承載力的重點施工部位。G區固結灌漿是補強D區的巖體整體承載能力，E區是重點解決地質缺陷集中區部位的巖體質量，其它A、F區由于對基礎應力要求較低，壩基固結灌漿質量要求也相應較低。另外、為提高壩基淺表層巖體的抗剪強度，在EL1050m以下1232壩段壩基有蓋重固結灌漿孔內布置有332錨筋樁，入巖912m、砼內36m。2.2.固結灌漿的一般規定根據前期在EL1000.00高程附近無蓋重灌漿生產性試驗，由于壩基開挖卸荷和地應力回彈等因素，淺表層5m范12、圍巖體裂隙發育嚴重，灌漿質量難以保證，設計決定在EL1050.00m以下即1232壩段進行有蓋重固結灌漿，EL1050.00m以上其它壩段根據試驗情況決定采取灌漿方式。有蓋重固結灌漿要求本壩段砼最小蓋重河床壩段不小于56m，岸坡壩段局部最小砼厚度不小于4.5m，灌漿壩段的兩側壩段砼厚度不小于3m且齡期不小于3d。為防止抬動，同排孔同時灌漿的最小安全距離不小于7m，若相鄰孔有串漿時，不得同時施灌，只留一個孔灌漿，串漿孔用M20砂漿回填。有蓋重固結灌漿施工一般在砼收倉3d后（強度大于10MPa）開始鉆孔施工。2.3固結灌漿工程量右岸大壩壩基固結灌漿工程量達到25.2萬米，其中單個壩段工程量626613、.0m，灌漿4420.0mm。最高月施工強度達12000m。2.4.固結灌漿施工工藝2.4.1固結灌漿總體施工工藝流程以一個壩段為一個施工單元，根據實際混凝土的澆筑情況可分子單元施工，每施工單元內的施工順序如下：物探孔抬動孔I序孔序孔序孔（序排中奇數孔）孔（序排中偶數孔）檢查孔加密孔。2.4.2灌漿孔單孔施工工藝流程自下而上灌漿：鉆機對中固定鉆出全孔測量孔深自下而上分段進行洗孔、壓水自下而上分段灌漿安插錨筋樁注漿孔口二次回填自上而下灌漿：鉆機對中固定鉆進第一段鉆孔沖洗測量孔深裂隙沖洗簡易壓水灌漿鉆進第二段鉆孔沖洗測量孔深裂隙沖洗簡易壓水依次至設計孔深灌漿插錨筋樁注漿孔口二次回填鉆機對中固定鉆進14、第一段測量孔深鉆孔沖洗、壓水第一段灌漿鉆至終孔測量孔深裂隙沖洗簡易壓水自下而上灌漿封孔掃孔插錨筋樁注漿孔口二次回填固結灌漿施工工藝鉆孔鉆孔要求分序、分段進行，鉆孔孔底偏差控制不大于1/40孔深，孔位偏差不超過10cm。對兼有錨筋樁的固灌孔鉆孔孔徑不小于90mm，其它孔孔徑不小于50mm，除物探孔、檢查孔必須采取回轉鉆機外，一般灌漿孔可使用適宜的鉆機。鉆孔過程中遇巖層、巖性變化，發生掉鉆、塌孔、鉆速變化、回水變色、失水、涌水以及打斷冷卻水管等異常情況，進行詳細記錄。洗孔、壓水鉆孔沖洗分孔壁沖洗和裂隙沖洗，孔壁沖洗采用導管通入大流量水流從孔底向孔外沖洗的方法進行，孔口返清水為止；裂隙沖洗采用高低壓15、脈動沖洗，沖洗壓力一般采用80%的灌漿壓力，壓力超過1MPa時，采用1.0MPa，裂隙沖洗控制標準為回水澄清1020min結束，總沖洗時間不少于20min，當臨近的灌漿孔正在灌漿或灌漿結束不足24h，本段不得進行裂隙沖洗；壓水試驗必須在裂隙沖洗后24h內進行，否則灌前應重新進行鉆孔沖洗。先導孔、灌后檢查孔進行“單點法”壓水試驗，一般灌漿孔段的壓水試驗采用簡易壓水試驗，“單點法”壓水試驗和簡易壓水的壓力為灌漿壓力的80%，若大于1MPa時，采用1.0MPa，遇到特殊情況則按設計通知執行。簡易壓水試驗壓水時間為20min，每5min測讀一次壓水流量，取最后的流量值作為計算值。單點法壓水試驗穩定標準16、：在穩定壓力下每5min測讀一次壓水流量，連續四次讀數中最大值與最小值之差小于最終值的10%；或最大值與最小值之差小于1L/min時即可結束，壓水時間一般不少于30min。灌漿序孔、序孔：采用自上而下分段灌漿法；、序孔先單獨灌注第一段后，最后一鉆到底自下而上分段灌注，灌漿段在洗孔、壓水結束后應及時進行灌漿作業，因故中斷時間超過24h，灌前應重新進行裂隙沖洗、壓水試驗。灌漿時應盡快達到設計壓力，對于接觸段及灌漿過程中注入量較大的孔段，采用分級升壓或間歇升壓法使灌漿壓力與注入率相適應。鉆孔結束待灌漿時，灌漿孔孔口應妥善保護，嚴防污水、污物流入孔內。灌漿壓力、灌漿孔段長和灌前壓水試驗壓力控制按照下表17、執行。 固結灌漿壓力及分段表 孔序段次12345及以下I序孔序孔入巖深度（m）02255101015大于15段長（m）23555壓水壓力（MPa）0.60.81.01.01.0灌漿壓力（MPa）0.81.21.61.61.6序孔序孔段次12345以下入巖深度(m)02255101015大于15段長(m)23555壓水壓力（MPa）0.81.01.01.01.0灌漿壓力（MPa）1.01.52.02.02.0檢查孔段次1234及以下段長(m)2355壓水壓力（MPa）0.60.81.01.0灌漿壓力（MPa）1.01.52.02.5灌漿壓力以回漿管壓力表控制為主，壓力表讀數以中值為準。壓力表指針18、擺動范圍控制在灌漿壓力的20%，且擺動幅度應做記錄，資料分析整理時換算成全壓力。灌漿壓力與注入率按照表3.2-2進行控制。 表3.2-2 灌漿壓力與注入率的參考關系 注入率L/min303020201010灌漿壓力（MPa）0.25P0.5P0.75PP1）水泥品種與使用部位：A區、F、G區各次序孔均采用42.5級普通水泥漿液灌注。B區、C、D、E區：、序孔采用42.5級普通水泥漿液灌注，、序孔采用磨細水泥漿液灌注。2）漿液比級和變漿標準：、序孔對于不起壓不回水、透水率大于100Lu的孔段，采用0.6：1單個水灰比灌注；否則按1：1、0.8：1、0.6：1三級水灰比普通水泥漿液灌注。、序孔采用19、1：1、0.8：1、0.6：1三級水灰比磨細水泥漿液灌注。灌漿漿液應由稀到濃逐級變換，當灌漿壓力保持不變，注入率持續減少時，或當注入率保持不變而灌漿壓力持續升高時，不得改變水灰比。在灌注過程中，當某一級漿液注入量達300 L以上，或灌注時間已達30min，而灌漿壓力和注入率均無改變或改變不明顯時，應加濃一級水灰比灌注。當注入率大于30L/min時，可視具體情況越級變濃水灰比。現場漿液控制：灌漿過程中漿液每隔20min量測一次比重，冬季及高溫季節應測量漿液溫度是否滿足設計要求，3）灌漿結束標準：灌漿段在最大設計壓力下，當單位注入率不大于1.0L/min，繼續灌注30min，即可結束灌漿。封孔自下20、而上分段：灌漿結束后均采用全孔一次封孔，即全孔灌完后，采用0.5：1的濃漿全孔置換稀漿，待孔口返漿測試比重達到0.5：1濃漿后，直接在孔口以下1.5m左右進行灌漿封孔，封孔壓力采用該孔所在序的第一段灌漿壓力，封孔時間屏漿30min后結束。自上而下分段和綜合分段：封孔采用分段灌漿封孔法，全孔灌漿完成后，自下而上分段進行純壓式灌漿封孔，壓力為該孔所在序的各段灌漿壓力，封孔時間屏漿30min后結束。2.5固結灌漿的質量標準小灣水電站固結灌漿質量檢查，主要采用壓水試驗、測量巖體波速、孔內數字成像和靜彈性模量，并結合對灌漿檢查孔取芯（即檢查孔巖芯的采取率、裂隙情況、漿液結石密度、厚度）和灌漿資料進行對比21、分析等進行綜合評定，并根據試驗及分析成果對灌漿質量進行判斷，決定是否增加灌漿孔或采取其他措施。2.5.1灌后透水率標準固結灌漿檢查孔壓水試驗采用“單點法”，孔數按灌漿孔總數的5%控制，固結灌漿質量的壓水試驗檢查標準：D區透水率q1Lu，A、B、C、E區透水率q3Lu，F、G區透水率q5Lu。壓水試驗孔段合格率為85以上，不合格孔段的透水率值不超過設計規定值的50，且不得集中，則認為灌漿質量合格，否則進行補灌處理。2.5.2.灌后巖體聲波標準壩基巖體波速驗收標準：I、II類巖體灌后單孔聲波波速大于5000m/s，壩基斷層、蝕變帶巖體灌后單孔聲波波速大于4500m/s。單孔聲波波速合格點數量不得低22、于85，小于設計標準的85的測試值不得超過3，且不得集中，否則，采取其他處理措施。 3固結灌漿施工難點3.1施工面的間歇期控制小灣水電站大壩基礎混凝土面積較大，長和寬約3：1（7825m），中間不設縱縫同倉澆筑，為防止混凝土出現裂縫，混凝土溫控特別是間歇期要求極為嚴格，要求間歇期不能超過15d。另外，小灣壩基開挖較深、地應力高、開挖時間長，表層巖體卸荷松弛嚴重，壩基清基驗收時，根據壩基物探孔聲波等成果資料分析，決定壩基再深挖22.5m，因此壩基壩體混凝土澆筑要充分考慮地應力回彈影響，應做到快速上升，要求固結灌漿的一次施工的時間不能超過15d，層面間歇時間最長不超過25d。3.2工程量大、設備人23、員投入多單個壩段一次施工最大工程量鉆孔6266.0m，灌漿4420.0mm，最高月施工強度達12000m。根據工程量和間歇期控制要求，在設計技術要求允許范圍內盡可能多投入設備和人員，減少固結灌漿施工占壓混凝土間歇時間。已施工單個壩段固灌最多投入設備灌漿泵12臺套、地質鉆機16臺、克萊母351液壓鉆1臺，人員投入160人左右。3.3分期、分批施工如果在規定的時間內受其他因素影響不能按期完工，為保證混凝土倉面不出現裂縫，采取分期、分批施工。首先，在固結灌漿上面施工前，詳細計算本壩段固結灌漿的鉆灌段數，在設計技術要求允許范圍內細排計劃工期，如果計算結果不能滿足最短間歇期要求，先期安排I、II序和部分24、III序孔施工（岸坡壩段采用先施工靠河床部分后施工岸坡部分），再澆筑一層混凝土后施工剩余固結灌漿孔，保證按序施工。檢查孔、灌后物探孔由于有齡期要求，繼續澆筑一層混凝土后施工。已施工單個壩段最多重復上面次數達到4次之多。詳細施工情況見下表。部位分期施工時段設計工程量完成工程量灌漿高程（m)基巖（m）孔數（個）孔數（個）混凝土（m）基巖（m)18壩段一2006.6.0420501901722184.11888.8986.019#壩段一3282.8195129961.42158970.5二66572.71125975.0 檢查孔1601010144.2160977.0 20#壩段一3788.521625、97609.41725961.0 二119990.42064967.0 檢查孔180.51111131.2180.5968.5 21#壩段一3726.822343266.5695.8956.5二1801446.63031959.5檢查孔一期174.51111141.84185.9959.5 檢查孔二期961.022#壩段一43908383525.61570956.0二1721721320.52850957.5 檢查孔223.51313144.5223.5959.0、961.023#壩段一4282.925277413.31246956.0二1751281.13037957.5 檢查孔203.5126、313139.5203.5959.03.4施工質量管理特點1）加強抬動觀測，每個壩段每一個灌漿區布置有抬動觀測孔，孔深同該部位固結灌漿孔，抬動觀測孔的觀測范圍不超過100m2，每個灌漿孔均在觀測范圍內，在洗孔、壓水、灌漿全過程觀測。2）嚴格控制同時灌漿的安全距離，一般不小于9m控制（設計要求7m），另外，在施工過程中出現串孔和注入量較大孔段時，相鄰10m范圍內孔和串漿孔不能進行洗孔壓水灌漿作業，只允許單孔灌注，嚴禁串灌和并灌。3）嚴格控制注入率與灌漿壓力的關系，尤其遇注入率較大孔段時采用限流、限壓、待凝、復灌等措施，盡量減少灌漿引起混凝土抬動變形。 灌漿壓力與注入率的參考關系 注入率L/min27、3030202010519壩段10160.914.950.09 0.17 00.844343/100/20壩段11180.610.140.06 0.20 01.364847/981/2/21壩段11176.42310.913.10 1.10 013.313626/72.24/11.12/5.64/11.122壩段13225.31308.45.81 2.20 022.024736/76.62/4.34/8.55/10.623壩段13204.31031.85.05 2.78 023.214228/66.72/4.87/16.75/11.9合計58947.54676.24.94 1.40 023.228、1216180/839/4.213/614/6.54.3灌后聲波成果分析18#23#壩段檢查孔及先導孔灌后聲波檢測成果部位孔數(個)最小波速（m/s）最大波速（m/s）平均波速（m/s）檢測范圍共測點數（個）大于5000m/s占總點數百分比（）大于4750m/s占總點數百分比（）大于4500m/s占總點數百分比（）18壩段14352056805262全孔99192.194.296.9前5m35576.985.493.219#壩段14385059505259全孔130192.496.799.1前5m35078.689.796.320#壩段14194059505258全孔141587.289.8929、2.9前5m37570.783.793.321#壩段15301058805197全孔131091.397.599.1前5m38183.794.297.422#壩段17397061005223全孔151690.296.699.7前5m40381.992.698.023#壩段7397058105095全孔71474.492.098.5前5m17767.289.398.3灌后聲波成果說明，部分壩段灌后聲波成果不能滿足設計要求，尤其是孔口段5m均不能滿足設計要求的灌后聲波值大于5000m/s的測點不小于85的要求。5存在的問題5.1 2123壩段檢查孔壓水部分孔段透水率超標問題2123壩段固結灌漿施工30、期間由于壩基二次開挖地應力回彈和基礎混凝土較薄等因素，加之表層卸荷裂隙發育，固結灌漿施工時部分孔段注入率很大，最大孔段灌漿注入量達19t之多，串漿距離達4060m遠，綜合因素影響造成固灌施工面相繼出現混凝土倉面裂縫。為防止再次出現裂縫，經多次開會研究和咨詢專家意見，初期施工的2123壩段將I、II序孔第一段灌漿壓力調整為0.10.15MPa，并且對注入量較大孔段采取限流、限量、待凝漿液中摻加硅粉等措施，雖然對裂縫的預防起到了一定的效果，但對灌漿質量造成了一定的負面影響，后經檢查孔壓水檢查部分孔段尤其孔口段透水率不能滿足設計要求，證明了灌漿壓力、漿液配比對灌漿質量的重要性。5.2孔口段5m范圍灌31、后聲波合格率偏低問題從已施工壩段的灌后聲波成果可以看出，不管是采取何種灌漿方式和灌漿壓力，按調整前和調整后的設計技術要求施工的壩段，孔口段5m范圍內灌后聲波測試成果均不能滿足設計要求的大于5000m/s的測點不小于85的要求，說明目前采取的有蓋重固結灌漿工藝和灌漿壓力需要進一步調整。5.3部分壩段在固結灌漿期間出現混凝土裂縫問題 已施工壩段1723壩段固結灌漿施工期間除20、22壩段沒有出現倉面裂縫外，其余壩段均不同程度的出現倉面裂縫，裂縫出現位置大多在固結灌漿注入率較大孔段（單位注入量1000Kg/m）和壩段順水流向中間部位附近，且裂縫深度均未貫穿基巖，經分析研究認為復雜地質構造、缺陷、地應32、力回彈以及灌漿壓水壓力的共同作用是產生裂縫的主要原因。在固結灌漿施工中采取何種灌漿方式和灌漿參數是防止后續壩塊裂縫產生需要研究和解決的問題之一。5.4固結灌漿施工多次上面問題由于基礎層混凝土受強約束區、地應力回彈等綜合因素影響，混凝土層間間歇期時間要求很短，應盡快做到快速上升，防止出現倉面裂縫。而大壩基礎固結灌漿施工要求在滿足混凝土蓋重的條件下盡早施工，一是減少混凝土鉆孔量減少投資，二是減少破壞壩體冷卻水管的幾率，保證壩體混凝土正常冷卻。小灣大壩基礎固結灌漿單個壩塊鉆灌工程量達4000m以上，如果按15d間歇期控制，不可能完成鉆灌任務，不得不分幾次上面施工，涉及來回倒運設備增加成本，而且總施工33、工期加長，既耽誤了混凝土澆筑也延長了固結灌漿的施工時間，并且由于部分孔序混亂導致不便于對灌漿質量分析。5.5岸坡壩段固結灌漿施工與壩體冷卻水管干擾問題。岸坡壩段固灌，受設計技術要求限制（相鄰壩段混凝土蓋重不少于3m）采用一次施工，局部混凝土厚度可能會達到20.0m，采用3.0m升層澆筑時，中間鋪設有兩層冷卻水管，這兩層冷卻水管在現場鋪設時均無法測量實際坐標，加固固定也不易控制，雖采用預埋定位三角柱+“U”型卡+拉鉛絲固定等綜合措施對中間層加鋪冷卻水管進行加固，但在實際施工過程中觀察仍有較多移位情況，在固結灌漿鉆孔過程中不可避免地會打斷這些冷卻水管，此外20.0m混凝土內，冷卻水管的層數接近2034、層，如果每層控制偏差在10cm以內，固結灌漿鉆孔孔斜控制也難以滿足1.5m冷卻水管布置，所以，今后如何處理岸坡壩段的固灌鉆孔與冷卻水管的干擾，固灌與壩體溫控的矛盾將是技術攻關的重點、難點之一。6工藝措施探討和建議由于目前小灣大壩基礎固結灌漿在EL.1050高程以下擬采用有蓋重固結灌漿，鑒于已施工壩段的固結灌漿存在以上問題，因此，有必要對目前使用的固結灌漿工藝和灌漿參數需要進一步研究和探討。6.1有蓋重固結灌漿改為無蓋重加引管灌漿方式 小灣大壩壩基開挖很深，由于基巖卸荷回彈，表層裂隙發育嚴重，初期在進行無蓋重灌漿試驗時，孔口5m范圍內無回水、無壓力，5m以下均能達到設計壓力。鑒于已施工壩段的固結35、灌漿孔口段雖采取了有蓋重固結灌漿，但是為了防止抬動采用的灌漿壓力較低，灌后壓水檢查和聲波測試難以滿足設計要求，尤其2123壩段大耗漿量孔段采用0.10.15MPa灌漿壓力，后設計決定在2123壩段對孔口5m范圍補灌，倉面鉆孔引管至廊道內，待混凝土厚度達到4050m以后采用高壓補灌。 采用無蓋重加引管固結灌漿方式，5m以下自上而下分段灌漿，5m以上采用引管后期高壓固灌，為防止后期灌漿時多孔互串堵塞管路，5m以上灌漿可一次性先行低壓灌漿后掃孔至5m孔深后埋管，34個孔并聯一組管路。如小灣大壩壩基采用該固結灌漿方式，可以有效解決上述存在問題。一是減少對混凝土澆筑的工期占壓，能夠做到快速均勻上升，有效36、防止地應力回彈，避免倉面裂縫產生；二是孔口段5m范圍采用引管后期在廊道內高壓固灌，能夠保證灌漿質量；三是避免固結灌漿施工與冷卻水管干擾問題。缺點之一就是建基面第一層混凝土澆筑時倉內管路較多，不利于澆筑平倉設備的來回移動，但通過加大人員投入可以解決。6.2有蓋重固結灌漿的施工工藝簡化 從已施工完壩段的固結灌漿成果分析,I序孔和II序孔之間單位注入量遞減規律明顯,、序孔單位注入量均較小且遞減不明顯,說明,目前固結灌漿的孔序需要進一步簡化,可調整為兩序施工;另外,從施工完壩段的鉆孔和灌漿過程中未出現鉆孔塌孔和繞塞返漿現象,說明,可采用一次成孔自下而上分段鉆灌工藝;這樣,可以提高施工進度,縮短工期,壩基固結灌漿可以在允許間歇期內一次完成,避免重復多次上面造成的人員設備窩工和成本增加。6.3岸坡壩段固結灌漿 根據設計技術要求,岸坡壩段固結灌漿最小混凝土厚度不小于4.5m,相鄰壩段混凝土厚度不小于3m,岸坡壩段固灌均采用一次施工，局部混凝土厚度可能會達到20.0m，冷卻水管的避讓難以有效解決,另外,增加了鉆孔工程量和施工工期。可否采用分期分批施工,由河床到岸坡方向滿足混凝土蓋重4.5m后即可施工,孔序從垂直水流方向分序變為由河床到岸坡方向分序,既可以解決固灌與冷卻水管干擾,也可解決固灌孔序不規律問題。 第 16 頁 共 16 頁