固壁灌漿法在不良地質(zhì)段邊坡錨索施工中的運(yùn)用

1、固壁灌漿法在不良地質(zhì)段邊坡錨索施工中的運(yùn)用長(zhǎng)江三峽技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有限公司 王 豐 鮑支金摘要:溪洛渡水電站左岸1#、2#泄洪洞出口邊坡采用無(wú)粘結(jié)式預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行 深層支護(hù)，因巖體破碎，層間錯(cuò)動(dòng)帶發(fā)育，風(fēng)化卸荷較強(qiáng)，裂隙串通性好，巖體耗灰 量大,采用了錨索造孔完成后進(jìn)行注水試驗(yàn)法檢查孔內(nèi)透水情況,再進(jìn)行孔道固壁灌 漿，直至滲透性合格方下索體施工的施工工藝，有效減小了耗灰量，節(jié)省了工程投 資,可供類似工程借鑒。關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力錨索；注水試驗(yàn)；固壁灌漿；掃孔1 概況溪洛渡水電站位于四川雷波縣與云南永善縣接壤的金沙江溪洛渡峽谷中，下游距宜賓市184km。左右兩岸分別布置兩條泄洪洞，在左岸1#、2#泄洪洞出

2、口 EL.468m、EL490m邊坡上分別布置1排無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力錨索，設(shè)計(jì)孔間距4m , L - 30m,其內(nèi)錨段6m,自由段24m,設(shè)計(jì)張拉力1000KN,共28束。其中2#泄1+603.304m 2#泄 1+646.804m 之間的 EL.468m 邊坡共 10 束，2#泄 l+563.304m2#泄l+631.772m之間的EL.490m邊坡共18束。預(yù)應(yīng)力錨索結(jié) 構(gòu)型 式見(jiàn)下圖：2.工讖質(zhì)情況左岸#、2#泄洪洞出口巖體完整性較差，為P2陸層下部細(xì)長(zhǎng)柱狀節(jié)理玄武巖，邊坡風(fēng)化巖石卸荷作用較強(qiáng)，邊坡走向約S67E,主要發(fā)育兩組順坡向卸荷裂 隙，呈中度嚴(yán)重銹染，頂部張開(kāi)最大達(dá)5.0cm,主要由角

3、礫、巖屑和次生泥等物質(zhì) 充填。規(guī)模較大的中傾下游層內(nèi)錯(cuò)動(dòng)帶發(fā)育，且與卸荷裂隙組合，形成不穩(wěn)定的楔形 塊體。3 .生產(chǎn)性解施工中選用XZ-30型錨固鉆機(jī)，電動(dòng)阿特拉斯中風(fēng)壓空壓機(jī),潛孔鉆風(fēng)動(dòng)鉆 進(jìn)。為了獲取合適的施工參數(shù)，指導(dǎo)下一步施工，施工前進(jìn)行了預(yù)應(yīng)力錨索生產(chǎn)性 試驗(yàn)。生產(chǎn)性試驗(yàn)選用的施工工藝為：錨索孔鉆孔、安裝錨索、錨索灌漿、澆筑混 凝土錨墩、張拉和二次注漿及其它。泄洪洞出口 EL.468m邊坡1#試驗(yàn)孔即第一束試驗(yàn)孔，錨索下索后孔道灌漿， 水泥耗量較大，且受下游楊家溝溝口水流沖刷影響，無(wú)法對(duì)該處一裂隙冒漿部位進(jìn) 行嵌縫處理，經(jīng)兩次復(fù)灌后才予終孔，水泥耗量為13.6t0同時(shí),EL.468m

4、邊坡2#試 驗(yàn)孔,水泥耗量為7.8T,兩個(gè)試驗(yàn)孔平均耗灰量為10.7T。為了避免錨索下索后灌漿 待凝,影響孔道注漿質(zhì)量，且盡量減少工程投資，使?jié){液滲透半徑控制在有效范圍之 內(nèi)。經(jīng)我部認(rèn)真研究，決定對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索的施工工藝進(jìn)行了調(diào)整。調(diào)整后的 施工工 藝為：4 .注水解法對(duì)錨索造孔完成后采用了對(duì)錨固段和自由段分別注水檢查孔內(nèi)巖體透水性，判 斷巖體完整情況。注水壓力為水柱自然高差產(chǎn)生的水柱壓力，本工程選用的水柱壓力 為10mo注水時(shí)，向孔內(nèi)下入綁扎在一起的（大?。﹥筛鵓VC管，其中大管為025mm, 用于通水,小管為016mm z用于人工向孔內(nèi)吹氣。錨固段注水將大管下至孔底30m處,然后開(kāi)始注水，當(dāng)

5、注水量超過(guò)錨固段理論容 量較多后停止注水，將小管下至孔深24m錨固段處,采用將小管邊拔邊吹氣的方 式, 通過(guò)小管暢通情況確定液面高度。若小管不通，則表示小管已埋入水里，錨固段巖體 完整，待20min后再次檢查液面高度，若孔內(nèi)液面高差變化不大，則錨固段滲漏量 小，巖層較完整。經(jīng)對(duì)本工程所有孔位進(jìn)行檢查,錨固段內(nèi)液面基本無(wú)變化。并經(jīng)造 孔過(guò)程中監(jiān)理跟班檢查，孔內(nèi)未出現(xiàn)掉塊、卡鉆、漏風(fēng)等異常情況，說(shuō)明錨固段巖體 完整，不需追加孔深。自由段注水采用將大管下至孔內(nèi)注水，注入水量為自由段孔道容量或比孔道容量略大，直至孔口返水，隨后下小管至孔內(nèi)向小管吹氣，根據(jù)小管暢通情況確定液面 高度，待20min后再次檢

6、查液面高度，孔口液面高度下降不大,則滲水量小。自由段 巖層完整,反之，自由段巖體破碎，滲水量大。典型孔位檢測(cè)情況如下表:席號(hào)錨索孔號(hào)樁號(hào)情況分類注水倩況處理措施1MS468-4泄1+629.304孔口不返水孔內(nèi)液面12.5m ,錨固段巖層較完整固壁灌漿2MS468-5泄1+625,304孔口不返水孔內(nèi)液面有12m，錨固段巖層較完整固壁灌漿3MS468-6泄 1+621.304孔口不返水孔內(nèi)液面有14.9m，錨固段巖層較完整固壁灌滎4MS468-7泄 1+617.304孔口不返水孔內(nèi)液面有18m，錨固段巖層較完整固壁灌滎5MS468-8泄 1+613.304孔口返水孔內(nèi)液面有16.4m，錨固段巖

7、層較完整下索后灌漿6MS490-11泄 1+639.304孔口不返水孔內(nèi)液面有10.4m，錨固段巖層較完整固壁灌漿7MS490-12泄 1+639,304孔口不返水孔內(nèi)液面有8m，錨固段巖層較完整固壁灌漿8MS490-13泄 1+639,304孔口不返水20m塌孔,錨固段巖層較完整固壁灌漿9MS490-14泄 1+639.304孔口不返水孔內(nèi)液面有8m，錨固段巖層較完整固壁灌漿10MS490-15泄 1+639.304孔口返水孔內(nèi)液面有22m，錨固段巖層較完整下索后灌漿11MS490-16泄 1+639304孔口不返水孔內(nèi)液面有8m，錨固段巖層較完整固壁灌漿12MS490-17泄 1+639.

8、304孔口返水孔內(nèi)液面有9.3m f錨回段巖層較完整下索后灌漿13MS490-18泄1+639304孔口返水孔內(nèi)液面有10m，錨固段巖層較完整下索后灌漿5 .固壁灌漿法固壁灌漿采用的水泥砂漿漿液配比為水:灰：砂二0.5:1:1 ,拌制方法首先用高速攪 拌機(jī)拌制成0.5:1純水泥漿，再通過(guò)灌漿泵輸送至離孔口較近的砂漿注漿機(jī)后按要 求加砂，拌制均勻后注入孔內(nèi)。注漿前將注漿管下至離孔底50cm后開(kāi)始注砂漿，注 漿后根據(jù)孔內(nèi)實(shí)際情況將注漿管勻速向孔外提升，直至孔口返回砂漿。施工中確 保 了固壁灌漿一次灌漿結(jié)束,避免了因特殊情況中斷灌漿，影響固壁質(zhì)量。EL.468m邊坡4#和5#錨索孔固壁灌漿結(jié)束后待凝

9、14h后進(jìn)行掃孔，但在掃孔 過(guò)程中出現(xiàn)水泥漿體碎屑不易攜帶出孔外，水泥砂漿與孔壁粘結(jié)力不夠，易掉落。后 來(lái)掃孑必寺凝時(shí)間延長(zhǎng)至72h ,水泥砂漿與孔壁粘結(jié)牢固，結(jié)石強(qiáng)度與孔壁基巖強(qiáng)度 相當(dāng)，有效消除了掃孔困難和控制了鉆進(jìn)偏斜。對(duì)掃孔時(shí)還嚴(yán)格控制了鉆孔軸向，及時(shí)進(jìn)行校正，通過(guò)鉆孔工人，及返渣情況 確 定是否存在孔斜偏差，并及時(shí)糾偏。6 .監(jiān)理在質(zhì)量控制中須注意的有關(guān)問(wèn)題內(nèi)錨段是否嵌入完整巖體,是錨索施工質(zhì)量成敗和關(guān)鍵，本工程主要通過(guò)以下 兩方面鑒定：a.鉆進(jìn)過(guò)程。在鉆孔過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有無(wú)巖層掉塊、卡鉆、漏風(fēng)等異常情況； b.注水試驗(yàn)法。通過(guò)注入孔中水的漏失量,判斷巖體內(nèi)裂隙頒布情況。若錨 索孔達(dá)到

10、終孔深度后，仍未嵌入完整巖體，將對(duì)造孔孔深進(jìn)行追加,直到進(jìn)入穩(wěn)定 巖體為止。二次掃孔傾角控制。掃孔過(guò)程中，因水泥漿結(jié)石強(qiáng)度與孔壁基巖強(qiáng)度軟硬不 一致，易出現(xiàn)鉆孔偏差，但一般的鉆孔工人，均能通過(guò)鉆進(jìn)過(guò)程中返渣情況和鉆進(jìn)速 度,有經(jīng)驗(yàn)的鉆工還能通過(guò)鉆進(jìn)聲音確定是否偏出固壁灌漿孔道，是否進(jìn)入巖體出現(xiàn) 偏斜,并及時(shí)糾偏。本工程固壁灌漿完成后，先掃孔Im深，使之72h正式掃 孔時(shí), 起導(dǎo)向作用。因本次固壁灌漿采用的是水泥砂漿固壁，漿液濃度大，不能將錨索孔道封閉后 通過(guò)灌漿泵泵送壓力送入，因此漿液必須要有一定的流動(dòng)性，保證孔道和孔壁周?chē)?隙充填密實(shí)，使?jié){液具有一定的擴(kuò)散半徑,真正達(dá)到加固孔壁的目的。下錨索后不宜待凝，盡量一次灌漿完成。灌漿過(guò)程中，若待凝將使孔道內(nèi)及孔 壁一定范圍內(nèi)出現(xiàn)空腔,使?jié){液充填不密實(shí)，若內(nèi)錨段不能灌注密實(shí)，肯定對(duì)施工質(zhì) 量造成較大影響。7 結(jié)語(yǔ) 不良地質(zhì)段采用固壁灌漿處理完成后，錨索孔灌漿耗灰量實(shí)測(cè)值與孔道理論 值比值為1.1-1.2:1 1說(shuō)明達(dá)到了預(yù)期效果。根據(jù)錨索張拉檢測(cè)成果,錨索在各級(jí)荷載作用下鋼絞線實(shí)際伸長(zhǎng)位移均不大于理論伸長(zhǎng)位移的110% ,也不小于理論伸長(zhǎng)位移的95% ,完全在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。在 張拉試驗(yàn)每