毛儉福

(浙江廣川工程咨詢有限公司,浙江 杭州 310020)

1 工程概況

某新建水庫,集水面積 4.4 km2,水庫正常蓄水位124.5m,總庫容155.82×104m3,屬小 (1)型水庫,攔河壩為混凝土面板堆石壩,最大壩高38 m,是一座以供水為主、兼顧灌溉的水庫。工程樞紐建筑物主要由攔河壩、溢洪道、導(dǎo)流放水隧洞等組成。攔河壩采用混凝土面板堆石壩;溢洪道采用開敞式正槽溢洪道,根據(jù)地形條件及河流走向布置在右岸壩肩處;導(dǎo)流放水隧洞位于左岸。

2 基礎(chǔ)地質(zhì)情況

勘探表明,左岸壩段地面高程94.2～126.72 m,巖性以泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主,夾粉砂巖、砂巖和炭質(zhì)頁巖,巖層傾向坡內(nèi),風(fēng)化卸荷裂隙較發(fā)育,多為陡傾角開放裂隙。岸坡由第四系殘坡積層覆蓋,覆蓋層厚約0.3～1.5 m,巖體強(qiáng)、弱風(fēng)化帶厚度分別為4.5～8.0 m和9.0～19.0 m,弱風(fēng)化巖體頂板埋深4.5～9.0 m,弱透水中帶頂板埋深11～19 m。河床壩段地面高程92.0～96.0 m,巖性以炭質(zhì)頁巖為主,夾薄層砂巖、粉砂巖和煤線,部分以透鏡體分布。壩基由第四系覆蓋,基巖僅在河谷沖溝處零星出露,覆蓋層厚約0.0～4.8 m,巖體強(qiáng)、弱風(fēng)化帶厚度分別為0～2 m和6～11 m,弱風(fēng)化巖體頂板埋深2.5～6.5 m,弱透水中帶頂板埋深8.4～10.7 m。右岸壩段地面高程97～126 m,大多數(shù)由第四系殘坡積層覆蓋,零星出露基巖,覆蓋層厚約0.4～1.5 m,巖體強(qiáng)、弱風(fēng)化帶厚度分別為3～5 m和13～21 m,弱風(fēng)化巖體頂板埋深5～6 m。風(fēng)化卸荷裂隙較發(fā)育,多為張開裂隙,巖體多屬中等透水～弱透水上帶,弱透水中帶頂板埋深12～22 m。

施工過程中,實(shí)際壩基覆蓋層厚0.5～5.5 m,強(qiáng)風(fēng)化帶厚0～2m,弱風(fēng)化巖體頂板埋深2.2～6.6 m。其中8#壩塊右側(cè)和9#壩塊 (K0+119.0～K0+138.0 m段)趾板基礎(chǔ)遇炭質(zhì)頁巖夾煤線,巖體破碎,完整性差。河床趾槽開挖過程中遇到的斷層主要有f 04和f 05兩條,分別位于K0+079 m和K0+095 m,均為壓性斷裂。兩斷層橫穿趾槽,陡傾角,傾向右岸。

因此在對壩基進(jìn)行灌漿過程中,由于基巖裂隙較發(fā)育,且多為陡傾角開放裂隙,并有煤線層的存在,導(dǎo)致灌漿施工中出現(xiàn)各種異常情況。本文根據(jù)工程實(shí)例總結(jié)灌漿時出現(xiàn)異常情況的處理。

3 灌漿時出現(xiàn)異常情況的處理

3.1 巖石基礎(chǔ)灌漿

3.1.1 串 漿

灌漿施工中發(fā)生串孔現(xiàn)象時有發(fā)生,究其原因是由于在灌漿孔間的巖石中,裂隙較多,相互串通,使灌漿孔直接或間接地連通,造成串漿。發(fā)生串漿后采用的處理措施有:①串漿孔與灌漿孔同時進(jìn)行灌漿,1臺灌漿泵灌注1個孔;②在串漿孔漏漿處以上的部位安設(shè)灌漿塞,堵塞嚴(yán)密,在灌漿孔中依據(jù)原施工組織要求正常灌漿;③適當(dāng)?shù)匮娱L相鄰2個次序孔先后施工的間隔時間,使前一次序孔灌注的漿液基本上凝固后,再開始后一次序孔的鉆灌工作,目的是防止新灌入的漿液將前期已灌入到裂隙中的漿液結(jié)石沖開,由已灌的或其它鉆孔中串出。

3.1.2 地表冒漿

由于灌漿孔段與地表有垂向的連通裂隙,施工中出現(xiàn)地表冒漿。采用的處理措施有:①從裂隙冒漿處,用棉花、棉線等緊密地打入縫隙中;②個別冒漿嚴(yán)重難以堵塞時,進(jìn)行表面封堵,如噴混凝土鋪蓋后再進(jìn)行灌漿。

3.1.3 繞塞返漿

灌漿施工中有4～5孔出現(xiàn)繞塞返漿現(xiàn)象,經(jīng)分析是由于鉆孔時孔徑不均勻和橡膠塞老化破缺造成的。改進(jìn)的措施主要有:①更換已老化破缺的橡膠塞,并適當(dāng)延長橡膠塞;②要求鉆孔孔徑力求均勻。

3.1.4 巖層大量漏漿

灌漿過程中出現(xiàn)大量漏漿,灌漿孔吃漿量很大,究其原因是基巖風(fēng)化卸荷裂隙較發(fā)育,多為陡傾角開放裂隙所致。采用的處理措施有:①間歇灌漿。在灌漿過程中,每連續(xù)灌注一段時間后,就暫停灌漿,待凝一定時間后再灌;②降低灌漿壓力。先用低壓進(jìn)行灌漿,待裂隙逐漸充滿漿液,降低流動性后再逐漸升高壓力,后按正常的施工要求進(jìn)行灌漿;③增大漿液濃度。使用濃度大的漿液,降低漿液的流動性,同時再適當(dāng)?shù)慕档凸酀{壓力,待單位吸漿量降低到一定程度時,再逐漸升高壓力灌至符合結(jié)束條件為止。上述3條措施,有時也聯(lián)合使用,根據(jù)漏漿量和吸漿時間的具體情況而定。

3.2 炭質(zhì)頁巖夾煤線層基礎(chǔ)灌漿

根據(jù)基礎(chǔ)開挖揭露出的炭質(zhì)頁巖夾煤線層部位、范圍,基礎(chǔ)處理方案作了修改?；A(chǔ)灌漿處理,主要采取的方案和措施:①在煤線層上的趾板上游面增設(shè)混凝土齒墻,寬度2 m,深度2 m。齒槽上先進(jìn)行2排固結(jié)灌漿,灌漿深度5 m;②帷幕灌漿軸線布設(shè)。帷幕灌漿軸線布置在原趾板中心線上;③在煤線層灌漿中,灌漿前做的壓水試驗(yàn)結(jié)果,透水率在0.5～4.5 Lu,灌漿的吃漿量也只有5 kg/m左右,同壓水試驗(yàn)基本吻合,這表明可灌性較差。為滿足地基承載力和基礎(chǔ)防滲要求,改用超細(xì)水泥灌漿,并摻外加劑,目的是改善漿液的流動性,增加可灌性。通過采取上述措施,實(shí)際灌漿的吸漿量達(dá)到10～25 kg/m。施工完成后,經(jīng)檢查孔檢查:①透水率滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求;②巖芯完整,孔隙中充滿結(jié)石,取樣進(jìn)行抗壓試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明強(qiáng)度能滿足地基承載力要求,取得比較好的效果。

4 結(jié) 語

在工程實(shí)際施工中,由于其地質(zhì)情況的復(fù)雜性,要保證在灌漿過程中不發(fā)生串漿、冒漿、吃漿量大等異常情況,絕非易事。本文在介紹大壩基礎(chǔ)灌漿異常處理方法及措施的基礎(chǔ)上,結(jié)合工程實(shí)際,通過加密或調(diào)整灌漿孔、灌漿順序、灌漿材料等工程方法,有針對性地采取相關(guān)措施。結(jié)果表明該灌漿方法可行,滿足工程運(yùn)行要求。