肖力群
(云南大唐國際電力有限公司,昆明 650011)
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)