羅 燚
(中國水電建設(shè)集團(tuán)十五工程局有限公司 陜西 西安 710065)
清水海庫岸帷幕灌漿效果分析
羅 燚
(中國水電建設(shè)集團(tuán)十五工程局有限公司 陜西 西安 710065)
清水海水庫右岸山體存在灰?guī)r條帶滲漏通道,采用單排帷幕灌漿處理。施工后,經(jīng)過分析,灌漿效果顯著,發(fā)揮了有效的防滲作用。
庫岸防滲;帷幕灌漿;資料統(tǒng)計(jì)分析;灌漿效果
云南清水海庫岸防滲帷幕灌漿工程位于大壩右岸山體,帷幕線水平總長度為676.14m,地面高程約為2190m~2200m,帷幕灌漿頂界線高程2180m,帷幕灌漿最低底界高程2105m。灌漿單排孔布置,孔距為2m,灌漿段深度多為50m,最大鉆孔深度88.23m?;鶐r采用純水泥漿液灌漿;上部的第四系壤土采用粘土水泥混合漿液灌漿。
清水海大壩右岸山體北東角地質(zhì)存在灰?guī)r條帶(C)地下水位低槽區(qū)滲漏通道,庫水由此向下游低鄰谷擺宰河滲漏。滲漏型式主要為脈狀、網(wǎng)狀溶隙~裂隙流,斷層帶、玄武巖與白云巖接觸面形成集中滲漏帶,庫岸滲漏帶寬推測(cè)800余米,深30m左右。帷幕孔布設(shè)見圖1帷幕灌漿剖面示意圖。
圖1 帷幕灌漿剖面示意圖
布孔→鉆孔→鉆孔沖冼→裂隙沖洗→壓水試驗(yàn)→灌漿→下一段鉆孔、鉆孔沖洗、裂隙沖洗、壓水試驗(yàn)、灌漿直至終孔→封孔
采用XY-2PC型回轉(zhuǎn)地質(zhì)鉆機(jī)配金剛石鉆頭鉆孔,采用ZJ800L高速制漿機(jī)集中制備漿液,TTB180/10(55)注漿泵進(jìn)行孔段灌漿,HT—2型灌漿自動(dòng)記錄儀及計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)記錄。
灌漿防滲底界以≤10Lu為相對(duì)隔水層;鉆孔達(dá)到防滲帷幕底界高程時(shí)出現(xiàn)孔口不返水、掉鉆等情況,該孔繼續(xù)加深,防滲底界以≤10Lu為界;若達(dá)不到防滲底界標(biāo)準(zhǔn),灌漿孔深加深至2105m為最終終灌高程。
按公式計(jì)算確定:P=P0+md
灌漿壓力當(dāng)P值大于1.0MPa,采用1.0MPa控制。
施工 300號(hào)孔第2段(15.26~20.26m)時(shí),距孔口向山體2m地面發(fā)生塌陷空腔,空腔直徑40~80cm,深度80cm,該孔段在鉆進(jìn)過程中不回水,采取加摻合料、待凝、復(fù)灌的方式進(jìn)行施工結(jié)束。
遇到類似情況或鉆進(jìn)不回水、灌漿時(shí)冒漿情況,主要采取加摻合料、待凝、復(fù)灌的方式進(jìn)行施工。
表1 單位注入量、平均透水率統(tǒng)計(jì)表
庫岸防滲帷幕灌漿工程進(jìn)行分序統(tǒng)計(jì)單位注入量和透水率統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1單位注入量、平均透水率統(tǒng)計(jì)表。
由帷幕灌漿資料進(jìn)行繪制各次序孔單位注入量頻率曲線和各次序孔透水率頻率曲線,見圖2和圖3。
圖2 各次序孔單位注入量頻率曲線圖
庫岸防滲帷幕灌漿經(jīng)過資料統(tǒng)計(jì)并繪制頻率曲線,得出以下成果:
Ⅰ序孔單位注入量686.7kg/m,Ⅱ序孔單位注入量352.6kg/m,Ⅲ序孔單位注入量180.9kg/m,并且Ⅱ序孔單位注入量較Ⅰ序孔單位注入量遞減48.65%,Ⅲ序孔單位注入量較Ⅰ序孔單位注入量遞減73.66%,序孔單位注入量遞減顯著。由單位注入量曲線看,Ⅰ序孔單位注入量大于Ⅱ序孔單位注入量,Ⅱ序孔單位注入量大于Ⅲ序孔單位注入量,符合隨著灌漿次序的加密,單位注入量逐序減小的規(guī)律。
Ⅰ序孔平均透水率20.1Lu,Ⅱ序孔平均透水率14.3Lu,Ⅲ序孔平均透水率12.0Lu,Ⅱ序孔透水率較Ⅰ序孔透水率遞減28.86%,Ⅲ序孔透水率較Ⅰ序孔透水率遞減40.30%,透水率遞減較為顯著。由透水率頻率曲線看,Ⅰ序孔透水率大于Ⅱ序孔透水率,Ⅱ序孔透水率大于Ⅲ序孔透水率,符合隨著灌漿次序的加密,透水率逐序減小的規(guī)律。
基巖灌漿采用“五點(diǎn)法”進(jìn)行壓水試驗(yàn)檢查,壤土灌漿采用常水頭注水試驗(yàn)進(jìn)行檢查,試驗(yàn)試段合格率98%。
檢查孔巖芯,取到了不同程度的水泥結(jié)石,膠結(jié)、充填密實(shí),水泥結(jié)石最大厚度達(dá)到20mm,較為典型的水泥結(jié)石見圖4水泥結(jié)石照片。
圖4 水泥結(jié)石照片
居住在帷幕灌漿山體鄰谷的村民反映:施工后,村民的部分生活水井的水位降低到無法使用程度。這說明經(jīng)過帷幕灌漿處理,滲漏帶的滲漏得到了有效的控制。
帷幕灌漿施工中,采用了自上而下分段灌漿施工工藝,采用了高速集中制備漿液,自動(dòng)記錄與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),這為灌漿質(zhì)量的控制和數(shù)據(jù)的有效性提供了保障。
施工中,遇到特殊情況,及時(shí)通知各方見證,處理措施合理,原始資料及時(shí),這為資料的統(tǒng)計(jì)提供了有效的保證。
受灰?guī)r上部發(fā)育的溶隙、集中滲漏帶影響,帷幕灌漿耗料量高,總體平均干料注入量360.3kg/m。Ⅱ、Ⅲ序孔較Ⅰ序孔單位注入量遞減48.65%、73.66%,序孔單位注入量遞減顯著。尤其Ⅰ序孔單位注入量500kg/m以上的孔段超過50%,Ⅱ序孔不足20%,Ⅲ序孔不足3%,遞減顯著,并表明有效阻斷了集中滲漏通道。
Ⅱ、Ⅲ序孔較Ⅰ序孔透水率遞減28.86%、40.30%,尤其Ⅰ序孔透水率10Lu以上的孔段占84%,Ⅱ序孔占68%,Ⅲ序孔占49%,遞減較為顯著。另外,透水率≤10Lu的比例不高,顯示了滲漏帶裂隙貫通性好,與地層脈狀、網(wǎng)狀溶隙~裂隙流滲漏型式相關(guān)。
經(jīng)統(tǒng)計(jì)資料分析,隨孔序的增加單位注入量遞減顯著、透水率遞減較為顯著,表明帷幕灌漿效果顯著。
質(zhì)量檢查孔試驗(yàn)試段合格率98%,達(dá)到了防滲標(biāo)準(zhǔn)。表明灌漿處理之后,庫岸集中滲漏帶巖體滲透性得到顯著改善,改善為相對(duì)不透水巖體。
取得的水泥結(jié)石膠結(jié)、充填密實(shí),直接驗(yàn)證了帷幕灌漿的可靠的灌漿效果。
帷幕灌漿山體鄰谷生活水井水位的變化,證實(shí)了帷幕灌漿起到了有效的防滲作用。
清水海庫岸防滲帷幕灌漿,經(jīng)過多方面的分析,認(rèn)為灌漿效果顯著,帷幕起到了有效的防滲作用。
王靜]