黃躍峰

（新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院勘測(cè)總隊(duì)，新疆昌吉831100）

WQ水電站工程帷幕檢查孔滲漏分析及處理措施

黃躍峰

（新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院勘測(cè)總隊(duì)，新疆昌吉831100）

WQ水電站水平趾板在固結(jié)灌漿、帷幕灌漿結(jié)束后，在帷幕檢查孔施工中出現(xiàn)鉆孔冒泡、輕微返水情況，針對(duì)存在問(wèn)題，對(duì)水平趾板壩段灌漿施工各工序進(jìn)行檢查，從施工各方面分析滲漏情況產(chǎn)生的原因，提出在水平趾板布置固結(jié)灌漿孔，增大灌漿壓力對(duì)水平趾板接觸段進(jìn)行灌漿補(bǔ)強(qiáng)，通過(guò)采取措施后孔涌水情況得到徹底解決，灌漿質(zhì)量得到很大提升。

帷幕檢查孔；滲漏；補(bǔ)強(qiáng)

WQ電站工程主要承擔(dān)發(fā)電和反調(diào)節(jié)作用；壩址區(qū)出露的基巖巖性為C2 d安山質(zhì)凝灰角礫巖、凝灰質(zhì)角礫巖，僅河床及零星階地坡腳有第四系砂礫石層、碎塊石土等含水層巖組分布?；鶐r強(qiáng)風(fēng)化層厚2 m～5 m，弱風(fēng)化層厚10 m～15 m，構(gòu)造節(jié)理發(fā)育，具有延伸長(zhǎng)、切割深、傾角陡，強(qiáng)、弱風(fēng)化層巖體內(nèi)節(jié)理裂隙呈脈狀等特點(diǎn)。

大壩基礎(chǔ)灌漿采取先固結(jié)后帷幕的順序進(jìn)行施工，帷幕灌漿接觸段段長(zhǎng)為2m，其余5m可做為一段灌注；灌漿壓力接觸段0.5 MPa，其它部分0.5MPa～1MPa，但不得抬動(dòng)巖體，內(nèi)趾板等易于側(cè)向抬動(dòng)的部位適當(dāng)控制灌漿壓力；帷幕灌漿漿液的濃度應(yīng)由稀到濃，逐級(jí)變換，灌漿漿液水灰比采用5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.5∶1六個(gè)比級(jí)[1]。

在大壩基礎(chǔ)灌漿完成20、21單元帷幕灌漿工作，根據(jù)帷幕灌漿設(shè)計(jì)及施工有關(guān)規(guī)定該部位灌漿結(jié)束滿14 d后[1]，可開(kāi)造檢查孔并進(jìn)行壓水試驗(yàn)。在水平趾板檢查孔W21-J-1施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)檢查孔有滲漏現(xiàn)象，在后續(xù)檢查孔W20-J-1、W20-J-2、W21-J-2施工過(guò)程中出現(xiàn)不同程度的滲水漏水及氣泡現(xiàn)象，但19單元帷幕檢查孔開(kāi)孔卻無(wú)滲水漏水現(xiàn)象。鑒于此種情況，首先對(duì)灌漿過(guò)程進(jìn)行初步分析。

1 先導(dǎo)孔、檢查孔鉆孔取芯

先導(dǎo)孔的造孔過(guò)程中無(wú)掉塊卡鉆現(xiàn)象，孔內(nèi)返水情況正常；但巖芯上部巖石裂隙較發(fā)育，下部巖石裂隙不發(fā)育，巖芯獲得率為76.4%[2]。

在已經(jīng)完成的水平段檢查孔，巖芯獲得率在67～70%之間，從巖芯情況可見(jiàn)，上部巖石裂隙較發(fā)育，取出的巖芯呈塊狀、短柱狀，下部巖石裂隙不發(fā)育，取出的巖芯呈長(zhǎng)柱狀，巖石結(jié)構(gòu)致密、堅(jiān)硬完整，

從巖芯采取較好部位的巖石可以看出，水平趾板底部基巖裂隙多為陡傾角的脈管狀裂隙，只有灌漿孔穿過(guò)裂隙，并且裂隙有一定的可灌性，漿液中的水泥顆粒足夠細(xì)小才能將此類裂隙充填。

2 先導(dǎo)孔、檢查孔壓水試驗(yàn)[3]

固結(jié)灌前壓水孔、檢查孔壓水試驗(yàn)成果對(duì)比見(jiàn)表1。固結(jié)灌漿壓力與注入率成果對(duì)比見(jiàn)表2。

表1 固結(jié)灌前壓水孔、檢查孔壓水試驗(yàn)成果對(duì)比表

表2 固結(jié)灌漿壓力與注入率成果對(duì)比表

依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，在固結(jié)灌漿、固結(jié)灌漿檢查孔的施工過(guò)程中并未發(fā)現(xiàn)有出水情況。

固結(jié)灌漿在設(shè)計(jì)壓力下，注入率較小，說(shuō)明巖石可灌性較差，漿液在細(xì)小裂隙中的擴(kuò)散度有限，裂隙充填效果有限。帷幕先導(dǎo)孔、檢查孔壓水試驗(yàn)成果對(duì)比見(jiàn)表3。

根據(jù)先導(dǎo)孔壓水試驗(yàn)資料可以看出，水平趾板下部基巖較完整，灌前透水率即滿足小于3 Lu的要求[1]，其后檢查孔壓水試驗(yàn)較先導(dǎo)孔透水率又有一定的減小。

3 灌漿資料

經(jīng)過(guò)對(duì)灌漿資料的分析，在水平趾板帷幕灌漿中使用的灌漿壓力符合設(shè)計(jì)要求，帷幕灌漿趾板以下三段灌漿壓力為0.6 MPa、0.8 MPa、1.0 MPa，固結(jié)灌漿壓力為0.5 MPa、0.7 MPa、0.9 MPa，帷幕灌漿相對(duì)固結(jié)灌漿壓力增大較小，帷幕灌漿在此部位擴(kuò)散效果由于壓差小，效果相對(duì)于未做深孔固結(jié)的部位不夠理想。并且?guī)r石的可灌性較差，在設(shè)計(jì)灌漿壓力的單注較小，漿液的填充效果和擴(kuò)散效果較差，細(xì)小的裂隙得不到有效的充填。

表3 帷幕先導(dǎo)孔、檢查孔壓水試驗(yàn)成果對(duì)比表

表4 帷幕灌漿壓力與注入率成果對(duì)比表

4 存在問(wèn)題

帷幕灌漿施工過(guò)程中多數(shù)灌漿孔為干孔，右岸肩靠山體部位有個(gè)別孔發(fā)生滲水情況，滲水孔經(jīng)過(guò)待凝、屏漿措施處理后均沒(méi)有出現(xiàn)滲水。

在灌漿施工前，右岸肩21～24壩段有順趾板流下的滲水，附近山體巖壁無(wú)滲水現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)固結(jié)和帷幕灌漿后，趾板無(wú)滲水漏水，但距離趾板一段距離的山體裂隙處開(kāi)始出現(xiàn)滲漏水。

（1）水平趾板固結(jié)灌漿、帷幕灌漿施工后，檢查孔施工前，期間表孔溢洪洞開(kāi)挖、趾板基巖面修整，曾多次爆破，可能對(duì)灌漿效果產(chǎn)生影響。

（2）固結(jié)灌漿在造孔灌漿及封孔施工過(guò)程中無(wú)滲漏水現(xiàn)象，但帷幕灌漿完成，開(kāi)始檢查孔施工，發(fā)現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象，主要因?yàn)楣探Y(jié)灌漿深度為8 m～12 m，而地下水位低于該高程，當(dāng)帷幕灌漿（深度35 m）完成后，地下水上下游主要滲漏通道、上部排泄通道均被阻斷，水平趾板底部基巖內(nèi)地下水位遇阻升高，從而使基巖內(nèi)地下水壓力增大，在趾板與基巖接觸段產(chǎn)生較大揚(yáng)壓力。由于接觸段灌漿壓力為0.5 MPa，個(gè)別細(xì)小裂隙未進(jìn)漿，使得在原固結(jié)、帷幕設(shè)計(jì)灌漿壓力下不連通的裂隙、細(xì)小裂隙，產(chǎn)生一定的透水性，致使帷幕檢查孔在施工過(guò)程中出現(xiàn)細(xì)小的滲漏。

（3）由于水平趾板部位巖石較為完整，裂隙多為陡傾角的脈管狀裂隙，連通性差，可灌性差，采用常規(guī)水泥進(jìn)行灌漿，漿液擴(kuò)散性、可灌性不好，一些不連通的裂隙、細(xì)小裂隙未能進(jìn)漿，導(dǎo)致充填效果不理想。

5 處理措施

通過(guò)分析，建議在水平趾板布置一排固結(jié)灌漿孔，適當(dāng)增大灌漿壓力，對(duì)水平趾板接觸段進(jìn)行灌漿補(bǔ)強(qiáng)，采用較大的灌漿壓力、較稀的水泥漿液[4]，增大漿液的擴(kuò)散范圍，同時(shí)減小孔間距，提高漿液充填效果。根據(jù)資料固結(jié)灌漿、帷幕灌漿均已滿足設(shè)計(jì)要求，又是補(bǔ)強(qiáng)孔，主要處理基巖上部受影響部位，因此采用純壓式灌漿，不分段。

后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況分析，決定在水平趾板及左右岸各延伸一塊趾板的趾板中心線位置布置一排加密灌漿孔灌漿壓力提高至1.0 MPa，孔距調(diào)整為2.0 m，孔深8.0 m[5]，灌漿情況表5。

表5 灌漿情況表

6 結(jié)論

從補(bǔ)強(qiáng)灌漿情況表，可看出原固結(jié)灌漿、帷幕灌漿質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，只是由于基坑水平趾板處基巖較為完整，裂隙不發(fā)育，灌漿壓力較小，漿液擴(kuò)散半徑不足，裂隙充填不充分；經(jīng)過(guò)后續(xù)加壓灌漿，對(duì)一些細(xì)小裂隙進(jìn)行了充填，檢查孔涌水情況得到了徹底解決，灌漿質(zhì)量得到了進(jìn)一步提升。

通過(guò)本次問(wèn)題處理，總結(jié)出幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)供大家分享：①在有固結(jié)灌漿的部位帷幕灌漿接觸段壓力可較固結(jié)灌漿大一些，但應(yīng)控制抬動(dòng)值不大于設(shè)計(jì)要求；②在基巖較完整、陡傾角裂隙發(fā)育地段灌漿孔應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)加密；③在有潛在滲水地段進(jìn)行灌漿時(shí)要加大灌漿壓力，延長(zhǎng)屛漿時(shí)間，并及時(shí)進(jìn)行濃漿封孔，必要情況下?lián)剿倌齽虎茉诨鶐r較完整、裂隙不發(fā)育地層進(jìn)行灌漿時(shí)應(yīng)多灌注稀漿，水泥盡可能采用磨細(xì)水泥，加大漿液的擴(kuò)散度，提高裂隙的填充效果。

[1]DL/T5148-2001,水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2]SL264-2001，水利水電工程試巖石試驗(yàn)規(guī)程[S].

[3]SL31-2003，水利水電工程鉆孔壓水試驗(yàn)規(guī)程[S].

[4]B175-9，硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥[S].

[5]DL/T5125-2001，水電水利巖土工程施工及巖體測(cè)試造孔規(guī)范[S].

TU753

B

1673-9000（2017）04-0127-03

2017-03-15

黃躍峰（1979-），男，工程師，主要從事水利水電施工工作。