郭彥江
(中國(guó)水利水電第四工程局有限公司第一分局,青海 西寧 810007)
引水發(fā)電系統(tǒng)位于左岸Ⅱ、Ⅲ級(jí)階地基座平臺(tái)上,由引水明渠、進(jìn)水口,引水壓力鋼管等組成。進(jìn)水口地基巖性為K13-2紫紅色礫巖夾薄層及條帶狀中細(xì)砂巖,巖層產(chǎn)狀為NW350°NE∠8°,地基部位斷層不發(fā)育。
按《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》(DL/T 5148-2001)要求,固結(jié)灌漿段長(zhǎng)大于6m時(shí)可分段灌漿,但在積石峽水電站溢洪道及電站進(jìn)水口工程固結(jié)灌漿施工中,設(shè)計(jì)采用段長(zhǎng)8m不分段灌漿施工。
其特點(diǎn):(1)在同一灌漿孔中按常規(guī)分兩段施工的孔段按一個(gè)灌漿段施工,施工工序減少了一半。(2)地基巖性為K13-2紫紅色礫巖夾薄層及條帶狀中細(xì)砂巖,不分段施工采用一次性埋管灌注,減少了壓塞施工中出現(xiàn)卡塞、繞塞等灌漿事故的發(fā)生,大大減少了灌漿中斷事故的發(fā)生,保證了灌漿施工質(zhì)量。
溢洪道及電站進(jìn)水口施工中,因工期緊,此方法大大加快了施工進(jìn)度,緩解了因工期緊一味趕工期而忽略灌漿質(zhì)量的問題。通過灌后檢查孔壓水檢查、取芯樣及灌前灌后波速對(duì)比,灌漿施工定全滿足技術(shù)規(guī)范,能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),灌漿效果明顯。
根據(jù)該部位工程地質(zhì)特點(diǎn),為驗(yàn)證此工藝的可行性以及確定灌漿參數(shù),選擇在進(jìn)水口3#機(jī)3段和5段進(jìn)行固結(jié)灌漿試驗(yàn)。灌漿采用逐序加密、孔口封閉、全孔一次埋管灌漿法施工。試區(qū)孔位布置采用梅花形布置,孔間排距:3m×3m,孔徑φ80。灌漿水灰比3∶1、2∶1、1∶1、0.5∶1四個(gè)比級(jí)。通過灌漿試驗(yàn)確定,灌漿參數(shù)、施工方法及施工工藝是可行性。
從表1得出:Ⅱ序孔透水率及單灰注入量均小于Ⅰ序孔,檢查孔小于Ⅱ序孔,灌前灌后巖石聲波測(cè)試,波速增長(zhǎng)率達(dá)17%以上,證明此方法可行,并且灌漿參數(shù)選取較合理。
1 施工前先進(jìn)行抬動(dòng)孔施工,抬動(dòng)孔孔深9.0m。觀測(cè)裝置采用千分表觀測(cè),最大變形值不允許超過0.2mm。
2 單孔施工工藝:鉆機(jī)對(duì)中調(diào)平固定→鉆孔→沖洗→壓水→灌漿→封孔。
3 施工方法
(1)鉆孔深必須達(dá)到設(shè)計(jì)孔深要求。沖洗采用孔壁和裂隙沖洗的方法。
(2)壓水試驗(yàn)灌前進(jìn)行“簡(jiǎn)易法”壓水試驗(yàn),簡(jiǎn)易壓水試驗(yàn)可結(jié)合裂隙沖洗進(jìn)行,灌后檢查孔采用單點(diǎn)法壓水試驗(yàn)。
(3)灌漿孔采用分序加密,孔內(nèi)循環(huán)法施工,全孔一次灌漿,孔口采用埋管法施工。變漿標(biāo)準(zhǔn):①灌漿漿液應(yīng)由稀到濃逐級(jí)變換,當(dāng)灌漿壓力保持不變,注入率持續(xù)減少時(shí),或當(dāng)注入率保持不變而灌漿壓力持續(xù)升高時(shí),不得改變水灰比;②在灌注過程中,當(dāng)某一級(jí)漿液注入量達(dá)300 L以上,而灌漿壓力和注入率均無改變或改變不明顯時(shí),應(yīng)加濃一級(jí)水灰比灌注;③在規(guī)定壓力下,當(dāng)注入率不大于1.0L/min,繼續(xù)灌注30min,灌漿即可結(jié)束。
表1 試驗(yàn)段灌漿成果表
表2 進(jìn)水口固結(jié)灌漿水泥注入量及單位注灰量統(tǒng)計(jì)分析表
(4)封孔采用全孔灌漿封孔法,采用0.5∶1的濃漿,待凝24小時(shí)后應(yīng)使用干硬性水泥砂漿封填密實(shí)。
(5)特殊情況的處理:①在固結(jié)灌漿過程中,如地表發(fā)生冒(漏)漿現(xiàn)象時(shí),可采用低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌注等方法處理,必要時(shí)應(yīng)采取嵌縫、地表封堵方法處理;②在鉆孔穿過斷裂構(gòu)造發(fā)育帶,發(fā)生塌孔、掉塊或集中滲漏時(shí),應(yīng)立即停鉆,查明原因,采取縮短段長(zhǎng)進(jìn)行灌漿處理;③灌漿工作應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,如因故中斷應(yīng)盡早恢復(fù)灌漿,恢復(fù)灌漿時(shí),使用開灌水灰比的漿液灌注,如注入率與中斷前相近可改用中斷前水灰比的漿液灌注,如注入率與中斷前減少很多,且在短時(shí)間內(nèi)停止吸漿,應(yīng)按事故孔處理重新鉆孔。
從成果分析,固結(jié)灌漿I序孔單灰大于II序孔單灰,遞減率71.27%,II序孔單灰大于檢查孔單灰,遞減率99.9%;I序孔透水率大于II序孔透水率,遞減率為3.47%,II序孔平均透水率大于檢查孔,遞減率87.72%;檢查孔透水率≤3Lu滿足設(shè)計(jì)要求,符合灌漿規(guī)律。此部位共布置檢查孔15孔,取芯15孔;巖芯采集率92%,多處巖芯中,水泥結(jié)石清晰可見,與巖石粘接牢固,表明灌漿效果較好。
固結(jié)灌漿施工入巖8m不分段灌漿施工技技術(shù)應(yīng)用,大大節(jié)省了工期,保證了隱蔽工程中基礎(chǔ)處理施工質(zhì)量,取得了較好的效果,為類似工程施工積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。
[1]DL/T 5148-2001,水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范[S].