帷幕補強灌漿減小壩基滲水量的方法

肖力群

(云南大唐國際電力有限公司，昆明 650011)

0 前言

某水電站為二等大(2)型水電工程，大壩為碾壓混凝土重力壩，壩軸線采用折線布置，庫開始蓄水以來，左岸壩段壩基排水孔出水量相對偏大，其中出水量相對集中的4 個主排水孔一般滿管排放，單孔最大出水量超過0.4L/s，該壩段合計排水量2.4 L/s。庫水位與6 號壩段壩基揚壓力相關性較強。長期滲漏可能造成大壩壩基局部脫空，對壩段安全穩定構成潛在威脅。為保證大壩長期安全穩定運行和降低壩基滲漏量，減輕大壩基礎廊道排水泵抽排壓力，研究決定對大壩左岸6 號壩段帷幕進行補強灌漿。

1 壩段灌前穩定復核

1.1 壩段三維有限元穩定復核

通過建立三維有限元計算模型，采用實體單元模擬壩體及地基，結合壩體混凝土、基巖巖體、擬實施帷幕灌漿力學參數、特征水位及相應靜力、動力荷載，計算正常蓄水位、設計洪水位、校核洪水位和地震等工況下壩段抗滑穩定安全性。

1.2 壩段應力復核

采用材料力學法，按承載能力極限狀態和正常使用極限狀態對壩體應力進行分析計算。通過分析計算，承載能力極限狀態下，各工況壩趾處混凝土的抗壓強度滿足要求;正常使用極限狀態，壩段壩踵垂直應力均為壓應力，無拉應力出現。

2 帷幕補強灌漿實施方案

2.1 補強灌漿條件

1)同一壩段所有排水孔、測壓管等閥門均處于常開狀態并記錄。

2)灌漿前應測記涌水壓力和涌水量。

2.2 壩段抬動觀測

壩段灌漿前，為防止大壩混凝土在灌漿壓力下產生抬裂破壞，安裝抬動觀測裝置進行抬動監測，大壩混凝土抬動值不大于0.1 mm。

2.3 深孔固結灌漿

利用已有排水孔對壩基深層可能存在的集中滲水通道進行處理，切斷壩基下的水力聯系通道，減少壩基滲漏量。進行灌漿試驗。

3 帷幕補強灌漿施工

3.1 帷幕灌漿施工技術要求

1)灌漿分為兩排，先灌下游排副帷幕再灌主帷幕;按三個次序孔施工。

2)進行帷幕灌漿時，壩體混凝土和基巖的接觸段先行單獨灌漿并待凝，接觸段在巖石中的長度不得大于2 m。

3)采用自上而下分段灌漿法時，灌漿塞塞在已灌段段底以上0.5m 處，以防漏灌;孔口無涌水的孔段，灌漿結束后可不待凝。在斷層、破碎帶等地質條件復雜地區待凝，待凝時間根據地質條件和現場情況確定。

4)出現串漿時封閉串漿孔并適當降低壓力，必要時屏漿、閉漿、待凝。

5)漿液變換和灌漿壓力。

6)漿液變換標準:當灌漿壓力保持不變，注入率持續減少，或當注入率不變而灌漿壓力持續升高時，不得改變水灰比。當某一比級漿液的注入量已達300L 以上或灌注時間已達30min，而灌漿壓力和注入率均無改變或改變不顯著時，應變濃一級。當注入率大于30L/min 時，可根據具體情況越級變濃。

7)灌漿結束標準:在該灌漿段最大設計壓力下，當注入率不大于0.4L/min 時，繼續灌注60min，或不大于1L/min時，繼續灌注90min，灌漿即可結束。

8)帷幕防滲標準:透水率q＜3Lu。

3.2 施工步驟

1)鉆孔分Ⅲ序加密、自上而下分段進行。

2)孔口管埋設注漿前，對方位角及頂角進行校正;埋設待凝72 h 后，可進行下一段鉆灌。

3)所有鉆孔每段鉆終(抬動孔全孔終)后，采用鉆桿或六分管插入孔底后上提20 cm，通過鉆桿或六分管采用大流量清水對鉆孔進行沖洗;所有灌漿孔段均需進行裂隙沖洗。

4)先導孔和檢查孔采用五點法進行壓水試驗，其他孔采用單點法進行壓水試驗。

5)帷幕灌漿采用自上而下、孔口封閉、循環式逐段灌漿。

6)制漿材料必須稱量，稱量誤差應小于5%。

7)全孔終孔并經檢查確認合格后，采用全孔灌漿封孔法，進行純壓式灌漿封孔。

3.3 灌漿效果檢查

1)灌后檢查孔透水率值分析。

2)灌漿耗灰量分析。

3)帷幕補強灌漿前、后排水孔涌水量測量數據比較。

4 結束語

灌漿后檢查孔透水率合格率為97%，帷幕補強灌漿增強了帷幕防滲能力，提高了壩基抗滑穩定性，達到了補強灌漿的目的，促進大壩長期安全穩定運行。

［1］《水工建筑物水泥灌漿施工技術規范》(DL/T 5148)

［2］《混凝土重力壩設計規范》(DL/T 5108)

［3］《滲水分析及6 號壩段灌前穩定復核報告》 (中水北方勘測設計研究有限責任公司)

［4］《大壩左岸6 號壩帷幕補強灌漿設計報告》 (中水北方勘測設計研究有限責任公司)