水電站大壩基礎(chǔ)帷幕灌漿試驗(yàn)報(bào)告

水電站大壩基礎(chǔ)帷幕灌漿試驗(yàn)報(bào)告是漫灣水電站下游的一座大型梯級(jí)電站，壩址區(qū)距上游漫灣電站正常蓄水位▽899m，汛期限制水位▽882m，總庫(kù)容量為9.4×108m3，樞紐工程由碾壓混凝土重力壩，右岸地下發(fā)電廠房系統(tǒng)壩址區(qū)兩岸山勢(shì)陡峻，河谷成V字形，左岸坡度約為400，右岸坡度約為350度。壩基巖體巖性主要為堅(jiān)硬的2帷幕灌漿試驗(yàn)區(qū)的選擇與布置試驗(yàn)本著為有代表性，應(yīng)選擇在中等偏劣的地質(zhì)條件部位，故選在地質(zhì)條件相對(duì)較差的13#壩段基礎(chǔ)灌漿廊道內(nèi)壩左0+066.00m，永久帷幕的一部分，試驗(yàn)區(qū)的布置見(jiàn)附圖“13#壩段帷幕灌漿試驗(yàn)平3帷幕灌漿試驗(yàn)的目的3.2為灌漿帷幕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)及確定灌漿帷幕應(yīng)達(dá)3.3編制帷幕灌漿施工進(jìn)度計(jì)劃提供依據(jù)。3.4為帷幕灌漿竣工驗(yàn)收提供合宜的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。4完成試驗(yàn)工程量孔數(shù)砼12下游排帷幕孔7上游排帷幕孔4245帷幕灌漿試驗(yàn)概況于先期進(jìn)場(chǎng)準(zhǔn)備投入使用的GJY—Ⅱ型灌漿自動(dòng)記錄儀，只能記錄灌漿壓力和單位注入率兩個(gè)參數(shù)，責(zé)任公司不允許使用兩個(gè)參數(shù)記錄的灌漿自動(dòng)記錄儀，隨又重新購(gòu)買GJY—Ⅲ型三參數(shù)的灌漿自動(dòng)記錄儀，5月25日到場(chǎng)并安裝調(diào)試完畢，同時(shí)責(zé)任公司也通知長(zhǎng)沙力合布置在上游的S11#孔為先導(dǎo)孔。根據(jù)監(jiān)理工程師的通知，要求位在距先導(dǎo)孔0.5m處重新開(kāi)孔，按灌漿孔要求施工。先導(dǎo)孔起到了5.6采取長(zhǎng)科院GYJ—Ⅲ型記錄儀和長(zhǎng)沙力合公司GY—Ⅳ型記錄儀同時(shí)記錄，兩種記錄儀記錄數(shù)據(jù)與人工記錄數(shù)據(jù)互不吻合,三種數(shù)據(jù)均存在不同程度的差異.孔深入基巖2m，使用千分表觀測(cè)各孔段灌漿時(shí)砼的抬動(dòng)值，不致使水流量為4L/min，無(wú)異?，F(xiàn)象，但在4MPa壓力下灌漿時(shí),與先導(dǎo)孔串漿，封堵后，T1抬動(dòng)觀測(cè)孔往外冒漿，單位吸漿量由34L/min逐值無(wú)變化,仍為0.23mm，當(dāng)壓力升到1.50.23mm，為防止砼被抬裂，此段壓力束標(biāo)準(zhǔn).其它孔段在壓水灌漿時(shí)均未出現(xiàn)砼5．9由于先導(dǎo)孔要求待各孔段灌漿結(jié)束后再測(cè)灌漿后聲波（以便與灌前聲波進(jìn)行比較未做封孔處理，一些孔段在灌與先導(dǎo)孔串漿，如S5#孔第6段（孔深30m）在0（流量為95L/min）就與先導(dǎo)孔相串，灌漿時(shí)又再串漿。相串，第6段（孔深23.2～30m）在1MPa壓力下壓水時(shí)未與先導(dǎo)孔5.10在3MPa以上的壓力下灌漿，注入率較小的孔段在長(zhǎng)時(shí)間灌5.11提高灌漿壓力，對(duì)巖石裂隙的劈裂作用極為明顯，一些孔段在1MPa壓力下壓水流量并不大，而當(dāng)灌漿壓力提高后吸漿量卻呈現(xiàn)S7#孔第5段（孔深18.2～23.2m）在1MPa壓力下壓水流量為4L/min，灌漿開(kāi)始時(shí)在4MPa壓力下注入率為25L/min,開(kāi)始與先導(dǎo)孔相串。S3#孔第4段（孔深13.1～18.1m）在0.8MPa壓力下壓水流鉆孔返黃泥水，在1MPa壓力下壓水流量為34L/min，在2MPa壓力下灌漿時(shí)單位注入量為60L/min，S9#孔第9段（孔深38.2～43.3m）在1MPa壓力下壓水流量5.12各孔在孔深20～43m之間均有不同大小的涌水，灌前測(cè)得孔口最大涌水量為1.2L/min，灌后J2#檢查孔全孔涌水量最大值為0.6L/min，孔深43m以下孔口測(cè)得涌水量不再增大。6帷幕灌漿試驗(yàn)施工鉆抬動(dòng)觀測(cè)孔→安裝抬動(dòng)觀測(cè)裝置→分段鉆孔壓水灌漿及抬動(dòng)值觀測(cè)→終孔封孔→檢查孔鉆孔取芯→壓水試驗(yàn)→終孔灌漿封沿帷幕幕線10m范圍內(nèi)，先序排的最后次序孔施工到15～20m鉆機(jī)就位→開(kāi)孔鉆進(jìn)第一段至基巖深1.5采用XY-2PC型回轉(zhuǎn)地質(zhì)鉆機(jī)配金剛石鉆頭造孔。6.4.1鉆孔孔徑：先導(dǎo)孔孔徑為φ110mm，直至終漿孔為保證所鑲孔口管與孔壁之間有一定厚度的水孔口管，使其鑲牢，開(kāi)孔孔徑為φ110mm，鉆至孔深2m時(shí)改換6.4.2各孔孔位均由測(cè)量人員定點(diǎn)放出孔位，實(shí)際鉆孔與設(shè)計(jì)孔并用水平尺將鉆機(jī)座找平。鉆機(jī)立軸吊線垂直后，將鉆機(jī)與地錨緊固在一起，使鉆機(jī)立軸和孔口管的方向與設(shè)計(jì)孔向一致，使用KXP-I型電測(cè)斜儀對(duì)鉆孔作偏斜檢查，在巖石相對(duì)較為完個(gè)測(cè)點(diǎn)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)測(cè)量三次，取三個(gè)讀數(shù)的平均值作為該點(diǎn)的偏斜計(jì)算值，由于鉆機(jī)在固定時(shí)受到了嚴(yán)格控制，尚未出現(xiàn)偏量，連續(xù)四次讀數(shù)最大值與最小值之差小于最終值的10%，或第一段采用循環(huán)式止?jié){栓塞，卡在基巖與砼接觸面以上的砼內(nèi)，射漿尾管距孔底距離不大于0.5m，做孔內(nèi)循環(huán)式灌漿。灌漿高出孔口砼底板5cm，以防泥水污物流入孔內(nèi)，鑲孔口管時(shí)校正好123455第三段及其以下各段段長(zhǎng)一般為5m，終孔段段長(zhǎng)為7m.當(dāng)巖石破灌漿壓力以安裝在孔口回漿管路上的壓力表指針擺動(dòng)指示的中值為人工記錄壓力,灌漿自動(dòng)記錄儀記錄壓力為采集12345675555512344孔深20m以下各段灌漿壓力均為4MPa一般在砼抬動(dòng)值不超過(guò)0.1mm的條件下盡快達(dá)到表3提出的灌漿46.10第二段及其以下各段灌漿時(shí)均以鉆桿做射漿管，射漿管距孔底不大于0.5m。采用孔口封閉器止?jié){，上部已灌孔段可得到重復(fù)灌使用漿液濃度遵循由稀到濃的原則，使用水灰比1)、當(dāng)灌漿壓力保持不變時(shí)，吸漿量均勻減小或吸漿量不變壓力均3)、當(dāng)注入率大于30L/min且無(wú)壓力時(shí),可越級(jí)直接改灌0.5：1的4)、當(dāng)注入率較大，且有灌漿壓力時(shí)根據(jù)單位注入率的大小，改變〈100.5:10.8:11:15～2:1在設(shè)計(jì)壓力下，當(dāng)注入率不大于0.4L/min時(shí)繼續(xù)灌注60min7灌漿試驗(yàn)成果資料綜合分析排序孔序孔數(shù)壓水段數(shù)灌前壓水透水率Lu值段數(shù)區(qū)間=0≤0.5>10段數(shù)/頻率(%)累計(jì)段數(shù)/累計(jì)頻率(%)下游排Ⅰ23/23.15/38.57/53.811/84.612/92.31/7.7Ⅱ23/255/41.76/5010/83.310/83.32/16.7Ⅲ34/22.212/66.713/72.218/10018/10074310/23.322/51.226/60.539/90.740/933/7上游排Ⅰ11/9.18/72.710/9111/100Ⅱ11/9.17/63.69/81.811/100Ⅲ2236/26.118/78.321/91.323/1004458/17.833/73.340/88.845/100合計(jì)Ⅰ3244/16.713/54.217/70.822/91.723/95.81/4.2Ⅱ3234/17.412/52.215/65.221/91.321/91.32/8.7Ⅲ54110/24.430/73.234/82.941/10041/1008818/20.545/51.366/7584/95.585/96.63/3.413壩段帷幕灌漿試驗(yàn)下游排透水率頻率線及累計(jì)頻率曲線圖頻率(%) ⅢⅡ透水率(Lu)13壩段帷幕灌漿試驗(yàn)上游排透水率頻率線及累計(jì)頻率曲線圖頻率(%) Ⅱ Ⅲ Ⅰ透水率(Lu)13壩段帷幕灌漿試驗(yàn)透水率頻率線及累計(jì)頻率曲線圖頻率(%) ⅢⅠ 透水率(Lu)頻率為60%，就符合灌漿規(guī)律。Ⅲ序孔的頻率呈見(jiàn)出隨著灌漿孔高到88.8%，隨著排序的加密，呈現(xiàn)出后序排孔頻率提高的變化帷幕灌漿壓力與固結(jié)灌漿壓力相同，故此灌前壓水Lu值不能代表原始地層的滲透性，后施工的上游排，在孔深30m應(yīng)將上述提及到的影響因素剔除掉，才能夠代表原始地層的透水排序下游排ⅠⅡⅢⅠⅡⅢ各排序孔單位注入量直方圖400Ⅰ下游排Ⅰ下游排上游排究其原因，因無(wú)地質(zhì)資料可供參考，僅根據(jù)Ⅱ序孔單位注入量大的孔段所處孔深位置來(lái)看，在孔深33～48m段可能有陡傾角斷層，在此范圍內(nèi)共灌入水泥2169.8Kg，若將此影響因素剔除后再來(lái)分析，孔的平均單位注入量為Ⅱ序孔的61%，呈現(xiàn)出隨著灌漿單位注入量逐漸減小的變化趨勢(shì)，符合灌漿規(guī)律.單位注入量大于50kg/m的孔段統(tǒng)計(jì)表排序孔序孔數(shù)段數(shù)占同排序總段數(shù)百分比(%)灌入灰量占同排序總灌入量百分比%)占同排總灌入量百分比(%)下游排Ⅰ2430.84497.19641Ⅱ11836168933.2Ⅲ2316.71778.7835818.69891.890.890.8上游排ⅠⅡ13272169.89036Ⅲ11422607337.8248.94429.87474合計(jì)713.614321.684.884.82）、單耗較大的孔段隨著孔序的不斷加密呈現(xiàn)出逐漸減小的變化趨工的副帷幕線以下,在孔深30m以上無(wú)大單耗孔段，符合灌漿規(guī)律。及先導(dǎo)孔壓水透水率較大的孔段均有規(guī)律性地分布在一傾斜條帶范范圍.0.01Y=17.284X+6.6826上游排試驗(yàn)孔透水率—單耗相關(guān)分析散點(diǎn)圖Kg/m由以上相關(guān)分析散點(diǎn)圖中各孔段的散點(diǎn)分布情況可以做出如下幾這類孔段在散點(diǎn)圖上主要分布在單位注入量小于50Kg/m，Lu值小于1Lu的左下方區(qū)域內(nèi)，且較為集中，為數(shù)最多，約點(diǎn)總段數(shù)的60%，這些孔段主要是先序孔穿過(guò)的巖石裂隙較為細(xì)微或后序孔經(jīng)先顯著的灌漿效果.小于1Lu的左上方區(qū)域內(nèi)，為數(shù)最少，僅占5%，為下部孔段。分析1MPa壓力下，滲透性較小，而在4MPa的壓力下卻有較好的可灌性，這類孔段在散點(diǎn)圖上分布在右下方區(qū)域內(nèi)，下游甚至待凝才能灌結(jié)束，灌漿歷時(shí)較長(zhǎng)，也極易誘發(fā)孔內(nèi)Y=3.58X+53.62，可見(jiàn)其可灌性上游排孔因受下游排孔的影響，若將孔深30m以下部分單獨(dú)進(jìn)行回歸分析，其方程式為Y=48.06X+23.31，其可灌性亦明顯提高，較歸方程截距,表明上部巖石較為破碎，完整性差，裂隙發(fā)育，盡管使注入量是透水率的53倍，這與使用的灌漿壓力偏大對(duì)巖石裂隙產(chǎn)生進(jìn)行回歸時(shí)，其回歸方程Y=48.06X+23.31，斜率便有所降低，但仍較下游排孔的斜率大.情況一致.圍內(nèi)的灌后波速一致，即在3MPa壓力下的灌漿效果與4MPa壓力03到或超過(guò)了灌后巖體應(yīng)達(dá)到的波速，故此灌漿后的波速變化不夠明顯，由于灌前灌后不是在同一個(gè)孔內(nèi)測(cè)得的波速，兩孔相距0.5m，波速變化有一定的誤差，略呈現(xiàn)8灌漿試驗(yàn)防滲效果檢查在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)共布置了兩個(gè)檢查孔，做取芯直觀檢查及8.3.2鑲孔口管第一段灌漿結(jié)束之后，鑲?cè)胍桓?08mm的從檢查孔取出的巖芯可以直觀看出各檢查孔在不同孔深位石最大厚度達(dá)4mm.8.3.4壓水試驗(yàn)采用自動(dòng)記錄儀和人工雙重記錄，試驗(yàn)段長(zhǎng)同和1MPa壓力下壓水，第四段及以下各段壓水壓力均為漿，灌漿壓力為4MPa，灌漿方法同一般帷幕灌漿孔.全孔灌漿結(jié)束之后，同帷幕灌漿孔采用“置換和壓力灌漿法封孔法”封孔，封孔壓力為4MPa?？滋?hào)孔深壓水段長(zhǎng)壓水段數(shù)透水率Lu段數(shù)區(qū)間(段數(shù)/百分比%)值值平均值記錄儀記錄人工記錄00302766/1004/66.70.100.037555210/910.2700.077檢查孔壓水透水率與先導(dǎo)孔壓水透水率的比較孔號(hào)深壓水段長(zhǎng)(M)壓水段數(shù)透水率Lu值段數(shù)區(qū)間0<0.51～33～55～10>10段數(shù)/頻率(%)先導(dǎo)孔60572/184/363/27檢查孔8579孔號(hào)孔深壓水段長(zhǎng)(M)壓水段數(shù)透水率Lu值段數(shù)區(qū)間01.5～11～3>10段數(shù)