防滲帷幕灌漿質(zhì)量檢測方法與技術(shù)探討

楊正剛++孫濤++樓加丁++韓道林

摘 要：防滲帷幕灌漿是水電水利地下隱蔽工程的主要部分，對其進(jìn)行質(zhì)量掌控更為重中之重，傳統(tǒng)的方法是采用鉆孔壓水試驗，但此方法很難對防滲帷幕灌漿質(zhì)量作出客觀、全面的評價。本文以四川武都水庫防滲帷幕灌漿質(zhì)量檢測為例，嘗試探討如何從多角度、全方面地評判防滲帷幕隱蔽工程施工質(zhì)量問題。

關(guān)鍵詞：防滲帷幕 鉆孔壓水試驗 巖溶 電磁波CT 大功率聲波CT 鉆孔全景錄像

中圖分類號：TV543 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（b）-0024-02

四川武都水庫位于四川省江油市境內(nèi)的涪江干流上，是綜合利用的大（I）型水利工程。前期勘探及壩基開挖顯示該工程處于強巖溶發(fā)育區(qū)，在壩址區(qū)左岸發(fā)育一個大的K108巖溶管道系統(tǒng)，在右岸壩基下面發(fā)育一個巨大的K111溶蝕大廳，壩基上游側(cè)發(fā)育1個較大的巖溶通道，壩基開挖及灌漿遇到較小的溶洞不低于20個。

該水庫防滲帷幕線長約1.1 km，其中左岸山體布置灌漿平洞3層，右岸山體布置灌漿廊道2層，右岸頂層帷幕采用地表灌漿。

1 檢測方法概述

1.1 復(fù)核及優(yōu)化帷幕灌漿底線

復(fù)核及優(yōu)化帷幕灌漿底線是我們在多年實際工作中總結(jié)的經(jīng)驗，是一個新概念。其方法即是綜合利用鉆孔壓水試驗、鉆孔全景錄像及電磁波CT等手段進(jìn)行前期測試，達(dá)到三個目的：①對原設(shè)計防滲帷幕底線進(jìn)行復(fù)核，以保證防滲帷幕底線確定的可靠性；②對可能優(yōu)化部位，進(jìn)行優(yōu)化，節(jié)約工程造價和節(jié)省工期；③發(fā)現(xiàn)對工程不利的其他地質(zhì)因素，提出解決方案。本次工程即采用此方法，得到業(yè)主的大力支持，取得了良好效果。

1.1.1 鉆孔壓水試驗

傳統(tǒng)的壓水試驗分單塞和雙塞兩種方法，由于傳統(tǒng)的雙塞法在封堵上存在封堵不嚴(yán)或易造成卡孔事故，一般采用單塞的方法。單塞壓水試驗是在鉆孔過程中，鉆到一定的深度后，用塞球封堵在某特定位置，利用鉆機的重量讓塞球變形達(dá)到封閉塞球與鉆孔底段的目的，從而利用相應(yīng)的壓力計、流量計進(jìn)行測試。為了減少對鉆孔施工的影響，本程中的壓水試驗采用了改進(jìn)的雙塞壓水試驗的方法，即鉆孔一次成形，利用油泵對特定長度的兩段塞子進(jìn)行加壓讓塞球變形達(dá)到封閉的目的，再利用壓力計和流量計對該段的滲透率進(jìn)行測試，該方法不依賴鉆機，也不對鉆孔施工造成影響，提高了測試效率與精度。

圖1為鉆孔壓水試驗成果圖，根據(jù)規(guī)范要求解釋試驗成果圖對巖體滲透性進(jìn)行分類。同時結(jié)合設(shè)計給出的防滲標(biāo)準(zhǔn)，對比設(shè)計底線發(fā)現(xiàn)小樁號端底部巖體屬于微透水區(qū)，該部位底線可抬升；而大樁號巖原底線下部巖體的透水率值大多在5Lu以上，遠(yuǎn)高于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，為保證工程質(zhì)量，則建議該部位的防滲帷幕底線下調(diào)（圖1）。

1.1.2 電磁波CT

（圖2）為電磁波CT解釋成果圖。對成果圖分析研判，初步辨別不良地質(zhì)構(gòu)造的分布情況，再結(jié)合鉆孔壓水試驗成果和實際踏勘情況，對原防滲帷幕底線進(jìn)行復(fù)核及優(yōu)化。

1.1.3 大功率聲波CT

在0+30、0+54位置完成了預(yù)定深度的鉆孔，并進(jìn)行了鉆孔大功率聲波CT檢測。大功率聲波成果圖見圖3。

從大功率聲波成果圖上可以看出，鉆孔深度60 m以上，巖體波速較高，反映出巖體完整；鉆孔深度60～70 m間存在2000～2800 m/s的低波速區(qū)，解釋為砂層分布區(qū)，分布形態(tài)上看，小樁號端較厚，大樁號端較薄。

由于砂層埋深深、規(guī)模大，對工程影響大，屬不良地質(zhì)體，為保證工程質(zhì)量，最后確定的處理方案是先對砂層段進(jìn)行高噴處理、再進(jìn)行細(xì)磨細(xì)水泥灌漿、最后根據(jù)檢測情況確定是否進(jìn)行化學(xué)灌漿處理。

1.2 巖溶灌后檢測

施工方完成高噴灌漿后，我方利用鉆孔壓水、鉆孔全景錄像、大功率聲波CT對灌漿效果進(jìn)行檢測，得到如下結(jié)果：

（1）鉆孔壓水試驗成果反映：經(jīng)高噴灌漿處理后，檢測鉆孔的透水率大多數(shù)小于1.0 Lu，說明采用高噴灌漿處理的效果良好的。

（2）大功率聲波CT成果參見圖4，通過成果圖可以看出砂層區(qū)域的波速大幅提高，高于3.4 km/s，低速范圍縮小，反映了高噴灌漿的效果良好。

（3）鉆孔全景錄像成果參看圖5，其中發(fā)現(xiàn)不良灌注孔，全部進(jìn)行處理，達(dá)到了控制施工質(zhì)量的目標(biāo)。

2 結(jié)語

通過此工程我們可以看到，對于防滲帷幕灌漿質(zhì)量檢測應(yīng)該分為前后兩步。灌前進(jìn)行帷幕線的復(fù)核和優(yōu)化工作，查清不良體發(fā)育范圍、規(guī)模，用以指導(dǎo)灌漿施工；灌后采用多種方法綜合判斷，提高防滲帷幕灌漿施工質(zhì)量的可靠性和準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱保糧，施建新.水工隧洞固結(jié)灌漿效果檢測和評價[J].海河水利，2000（5）.

[2] 徐蒙；新型智能灌漿壓水檢測系統(tǒng)的開發(fā)與研究[D].中南大學(xué)博士論文，2010.

[3] 周喜德.固結(jié)灌漿質(zhì)量檢查及評價研究[J].貴州水利發(fā)電，2001，15（3）.endprint

摘 要：防滲帷幕灌漿是水電水利地下隱蔽工程的主要部分，對其進(jìn)行質(zhì)量掌控更為重中之重，傳統(tǒng)的方法是采用鉆孔壓水試驗，但此方法很難對防滲帷幕灌漿質(zhì)量作出客觀、全面的評價。本文以四川武都水庫防滲帷幕灌漿質(zhì)量檢測為例，嘗試探討如何從多角度、全方面地評判防滲帷幕隱蔽工程施工質(zhì)量問題。

關(guān)鍵詞：防滲帷幕 鉆孔壓水試驗 巖溶 電磁波CT 大功率聲波CT 鉆孔全景錄像

中圖分類號：TV543 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（b）-0024-02

四川武都水庫位于四川省江油市境內(nèi)的涪江干流上，是綜合利用的大（I）型水利工程。前期勘探及壩基開挖顯示該工程處于強巖溶發(fā)育區(qū)，在壩址區(qū)左岸發(fā)育一個大的K108巖溶管道系統(tǒng)，在右岸壩基下面發(fā)育一個巨大的K111溶蝕大廳，壩基上游側(cè)發(fā)育1個較大的巖溶通道，壩基開挖及灌漿遇到較小的溶洞不低于20個。

該水庫防滲帷幕線長約1.1 km，其中左岸山體布置灌漿平洞3層，右岸山體布置灌漿廊道2層，右岸頂層帷幕采用地表灌漿。

1 檢測方法概述

1.1 復(fù)核及優(yōu)化帷幕灌漿底線

復(fù)核及優(yōu)化帷幕灌漿底線是我們在多年實際工作中總結(jié)的經(jīng)驗，是一個新概念。其方法即是綜合利用鉆孔壓水試驗、鉆孔全景錄像及電磁波CT等手段進(jìn)行前期測試，達(dá)到三個目的：①對原設(shè)計防滲帷幕底線進(jìn)行復(fù)核，以保證防滲帷幕底線確定的可靠性；②對可能優(yōu)化部位，進(jìn)行優(yōu)化，節(jié)約工程造價和節(jié)省工期；③發(fā)現(xiàn)對工程不利的其他地質(zhì)因素，提出解決方案。本次工程即采用此方法，得到業(yè)主的大力支持，取得了良好效果。

1.1.1 鉆孔壓水試驗

傳統(tǒng)的壓水試驗分單塞和雙塞兩種方法，由于傳統(tǒng)的雙塞法在封堵上存在封堵不嚴(yán)或易造成卡孔事故，一般采用單塞的方法。單塞壓水試驗是在鉆孔過程中，鉆到一定的深度后，用塞球封堵在某特定位置，利用鉆機的重量讓塞球變形達(dá)到封閉塞球與鉆孔底段的目的，從而利用相應(yīng)的壓力計、流量計進(jìn)行測試。為了減少對鉆孔施工的影響，本程中的壓水試驗采用了改進(jìn)的雙塞壓水試驗的方法，即鉆孔一次成形，利用油泵對特定長度的兩段塞子進(jìn)行加壓讓塞球變形達(dá)到封閉的目的，再利用壓力計和流量計對該段的滲透率進(jìn)行測試，該方法不依賴鉆機，也不對鉆孔施工造成影響，提高了測試效率與精度。

圖1為鉆孔壓水試驗成果圖，根據(jù)規(guī)范要求解釋試驗成果圖對巖體滲透性進(jìn)行分類。同時結(jié)合設(shè)計給出的防滲標(biāo)準(zhǔn)，對比設(shè)計底線發(fā)現(xiàn)小樁號端底部巖體屬于微透水區(qū)，該部位底線可抬升；而大樁號巖原底線下部巖體的透水率值大多在5Lu以上，遠(yuǎn)高于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，為保證工程質(zhì)量，則建議該部位的防滲帷幕底線下調(diào)（圖1）。

1.1.2 電磁波CT

（圖2）為電磁波CT解釋成果圖。對成果圖分析研判，初步辨別不良地質(zhì)構(gòu)造的分布情況，再結(jié)合鉆孔壓水試驗成果和實際踏勘情況，對原防滲帷幕底線進(jìn)行復(fù)核及優(yōu)化。

1.1.3 大功率聲波CT

在0+30、0+54位置完成了預(yù)定深度的鉆孔，并進(jìn)行了鉆孔大功率聲波CT檢測。大功率聲波成果圖見圖3。

從大功率聲波成果圖上可以看出，鉆孔深度60 m以上，巖體波速較高，反映出巖體完整；鉆孔深度60～70 m間存在2000～2800 m/s的低波速區(qū)，解釋為砂層分布區(qū)，分布形態(tài)上看，小樁號端較厚，大樁號端較薄。

由于砂層埋深深、規(guī)模大，對工程影響大，屬不良地質(zhì)體，為保證工程質(zhì)量，最后確定的處理方案是先對砂層段進(jìn)行高噴處理、再進(jìn)行細(xì)磨細(xì)水泥灌漿、最后根據(jù)檢測情況確定是否進(jìn)行化學(xué)灌漿處理。

1.2 巖溶灌后檢測

施工方完成高噴灌漿后，我方利用鉆孔壓水、鉆孔全景錄像、大功率聲波CT對灌漿效果進(jìn)行檢測，得到如下結(jié)果：

（1）鉆孔壓水試驗成果反映：經(jīng)高噴灌漿處理后，檢測鉆孔的透水率大多數(shù)小于1.0 Lu，說明采用高噴灌漿處理的效果良好的。

（2）大功率聲波CT成果參見圖4，通過成果圖可以看出砂層區(qū)域的波速大幅提高，高于3.4 km/s，低速范圍縮小，反映了高噴灌漿的效果良好。

（3）鉆孔全景錄像成果參看圖5，其中發(fā)現(xiàn)不良灌注孔，全部進(jìn)行處理，達(dá)到了控制施工質(zhì)量的目標(biāo)。

2 結(jié)語

通過此工程我們可以看到，對于防滲帷幕灌漿質(zhì)量檢測應(yīng)該分為前后兩步。灌前進(jìn)行帷幕線的復(fù)核和優(yōu)化工作，查清不良體發(fā)育范圍、規(guī)模，用以指導(dǎo)灌漿施工；灌后采用多種方法綜合判斷，提高防滲帷幕灌漿施工質(zhì)量的可靠性和準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱保糧，施建新.水工隧洞固結(jié)灌漿效果檢測和評價[J].海河水利，2000（5）.

[2] 徐蒙；新型智能灌漿壓水檢測系統(tǒng)的開發(fā)與研究[D].中南大學(xué)博士論文，2010.

[3] 周喜德.固結(jié)灌漿質(zhì)量檢查及評價研究[J].貴州水利發(fā)電，2001，15（3）.endprint

摘 要：防滲帷幕灌漿是水電水利地下隱蔽工程的主要部分，對其進(jìn)行質(zhì)量掌控更為重中之重，傳統(tǒng)的方法是采用鉆孔壓水試驗，但此方法很難對防滲帷幕灌漿質(zhì)量作出客觀、全面的評價。本文以四川武都水庫防滲帷幕灌漿質(zhì)量檢測為例，嘗試探討如何從多角度、全方面地評判防滲帷幕隱蔽工程施工質(zhì)量問題。

關(guān)鍵詞：防滲帷幕 鉆孔壓水試驗 巖溶 電磁波CT 大功率聲波CT 鉆孔全景錄像

中圖分類號：TV543 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（b）-0024-02

四川武都水庫位于四川省江油市境內(nèi)的涪江干流上，是綜合利用的大（I）型水利工程。前期勘探及壩基開挖顯示該工程處于強巖溶發(fā)育區(qū)，在壩址區(qū)左岸發(fā)育一個大的K108巖溶管道系統(tǒng)，在右岸壩基下面發(fā)育一個巨大的K111溶蝕大廳，壩基上游側(cè)發(fā)育1個較大的巖溶通道，壩基開挖及灌漿遇到較小的溶洞不低于20個。

該水庫防滲帷幕線長約1.1 km，其中左岸山體布置灌漿平洞3層，右岸山體布置灌漿廊道2層，右岸頂層帷幕采用地表灌漿。

1 檢測方法概述

1.1 復(fù)核及優(yōu)化帷幕灌漿底線

復(fù)核及優(yōu)化帷幕灌漿底線是我們在多年實際工作中總結(jié)的經(jīng)驗，是一個新概念。其方法即是綜合利用鉆孔壓水試驗、鉆孔全景錄像及電磁波CT等手段進(jìn)行前期測試，達(dá)到三個目的：①對原設(shè)計防滲帷幕底線進(jìn)行復(fù)核，以保證防滲帷幕底線確定的可靠性；②對可能優(yōu)化部位，進(jìn)行優(yōu)化，節(jié)約工程造價和節(jié)省工期；③發(fā)現(xiàn)對工程不利的其他地質(zhì)因素，提出解決方案。本次工程即采用此方法，得到業(yè)主的大力支持，取得了良好效果。

1.1.1 鉆孔壓水試驗

傳統(tǒng)的壓水試驗分單塞和雙塞兩種方法，由于傳統(tǒng)的雙塞法在封堵上存在封堵不嚴(yán)或易造成卡孔事故，一般采用單塞的方法。單塞壓水試驗是在鉆孔過程中，鉆到一定的深度后，用塞球封堵在某特定位置，利用鉆機的重量讓塞球變形達(dá)到封閉塞球與鉆孔底段的目的，從而利用相應(yīng)的壓力計、流量計進(jìn)行測試。為了減少對鉆孔施工的影響，本程中的壓水試驗采用了改進(jìn)的雙塞壓水試驗的方法，即鉆孔一次成形，利用油泵對特定長度的兩段塞子進(jìn)行加壓讓塞球變形達(dá)到封閉的目的，再利用壓力計和流量計對該段的滲透率進(jìn)行測試，該方法不依賴鉆機，也不對鉆孔施工造成影響，提高了測試效率與精度。

圖1為鉆孔壓水試驗成果圖，根據(jù)規(guī)范要求解釋試驗成果圖對巖體滲透性進(jìn)行分類。同時結(jié)合設(shè)計給出的防滲標(biāo)準(zhǔn)，對比設(shè)計底線發(fā)現(xiàn)小樁號端底部巖體屬于微透水區(qū)，該部位底線可抬升；而大樁號巖原底線下部巖體的透水率值大多在5Lu以上，遠(yuǎn)高于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，為保證工程質(zhì)量，則建議該部位的防滲帷幕底線下調(diào)（圖1）。

1.1.2 電磁波CT

（圖2）為電磁波CT解釋成果圖。對成果圖分析研判，初步辨別不良地質(zhì)構(gòu)造的分布情況，再結(jié)合鉆孔壓水試驗成果和實際踏勘情況，對原防滲帷幕底線進(jìn)行復(fù)核及優(yōu)化。

1.1.3 大功率聲波CT

在0+30、0+54位置完成了預(yù)定深度的鉆孔，并進(jìn)行了鉆孔大功率聲波CT檢測。大功率聲波成果圖見圖3。

從大功率聲波成果圖上可以看出，鉆孔深度60 m以上，巖體波速較高，反映出巖體完整；鉆孔深度60～70 m間存在2000～2800 m/s的低波速區(qū)，解釋為砂層分布區(qū)，分布形態(tài)上看，小樁號端較厚，大樁號端較薄。

由于砂層埋深深、規(guī)模大，對工程影響大，屬不良地質(zhì)體，為保證工程質(zhì)量，最后確定的處理方案是先對砂層段進(jìn)行高噴處理、再進(jìn)行細(xì)磨細(xì)水泥灌漿、最后根據(jù)檢測情況確定是否進(jìn)行化學(xué)灌漿處理。

1.2 巖溶灌后檢測

施工方完成高噴灌漿后，我方利用鉆孔壓水、鉆孔全景錄像、大功率聲波CT對灌漿效果進(jìn)行檢測，得到如下結(jié)果：

（1）鉆孔壓水試驗成果反映：經(jīng)高噴灌漿處理后，檢測鉆孔的透水率大多數(shù)小于1.0 Lu，說明采用高噴灌漿處理的效果良好的。

（2）大功率聲波CT成果參見圖4，通過成果圖可以看出砂層區(qū)域的波速大幅提高，高于3.4 km/s，低速范圍縮小，反映了高噴灌漿的效果良好。

（3）鉆孔全景錄像成果參看圖5，其中發(fā)現(xiàn)不良灌注孔，全部進(jìn)行處理，達(dá)到了控制施工質(zhì)量的目標(biāo)。

2 結(jié)語

通過此工程我們可以看到，對于防滲帷幕灌漿質(zhì)量檢測應(yīng)該分為前后兩步。灌前進(jìn)行帷幕線的復(fù)核和優(yōu)化工作，查清不良體發(fā)育范圍、規(guī)模，用以指導(dǎo)灌漿施工；灌后采用多種方法綜合判斷，提高防滲帷幕灌漿施工質(zhì)量的可靠性和準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱保糧，施建新.水工隧洞固結(jié)灌漿效果檢測和評價[J].海河水利，2000（5）.

[2] 徐蒙；新型智能灌漿壓水檢測系統(tǒng)的開發(fā)與研究[D].中南大學(xué)博士論文，2010.

[3] 周喜德.固結(jié)灌漿質(zhì)量檢查及評價研究[J].貴州水利發(fā)電，2001，15（3）.endprint