WQ水電站工程帷幕檢查孔滲漏分析及處理措施

黃躍峰

（新疆水利水電勘測設計研究院勘測總隊，新疆昌吉831100）

WQ水電站工程帷幕檢查孔滲漏分析及處理措施

黃躍峰

（新疆水利水電勘測設計研究院勘測總隊，新疆昌吉831100）

WQ水電站水平趾板在固結灌漿、帷幕灌漿結束后，在帷幕檢查孔施工中出現鉆孔冒泡、輕微返水情況，針對存在問題，對水平趾板壩段灌漿施工各工序進行檢查，從施工各方面分析滲漏情況產生的原因，提出在水平趾板布置固結灌漿孔，增大灌漿壓力對水平趾板接觸段進行灌漿補強，通過采取措施后孔涌水情況得到徹底解決，灌漿質量得到很大提升。

帷幕檢查孔；滲漏；補強

WQ電站工程主要承擔發(fā)電和反調節(jié)作用；壩址區(qū)出露的基巖巖性為C2 d安山質凝灰角礫巖、凝灰質角礫巖，僅河床及零星階地坡腳有第四系砂礫石層、碎塊石土等含水層巖組分布。基巖強風化層厚2 m～5 m，弱風化層厚10 m～15 m，構造節(jié)理發(fā)育，具有延伸長、切割深、傾角陡，強、弱風化層巖體內節(jié)理裂隙呈脈狀等特點。

大壩基礎灌漿采取先固結后帷幕的順序進行施工，帷幕灌漿接觸段段長為2m，其余5m可做為一段灌注；灌漿壓力接觸段0.5 MPa，其它部分0.5MPa～1MPa，但不得抬動巖體，內趾板等易于側向抬動的部位適當控制灌漿壓力；帷幕灌漿漿液的濃度應由稀到濃，逐級變換，灌漿漿液水灰比采用5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.5∶1六個比級[1]。

在大壩基礎灌漿完成20、21單元帷幕灌漿工作，根據帷幕灌漿設計及施工有關規(guī)定該部位灌漿結束滿14 d后[1]，可開造檢查孔并進行壓水試驗。在水平趾板檢查孔W21-J-1施工過程中發(fā)現檢查孔有滲漏現象，在后續(xù)檢查孔W20-J-1、W20-J-2、W21-J-2施工過程中出現不同程度的滲水漏水及氣泡現象，但19單元帷幕檢查孔開孔卻無滲水漏水現象。鑒于此種情況，首先對灌漿過程進行初步分析。

1 先導孔、檢查孔鉆孔取芯

先導孔的造孔過程中無掉塊卡鉆現象，孔內返水情況正常；但巖芯上部巖石裂隙較發(fā)育，下部巖石裂隙不發(fā)育，巖芯獲得率為76.4%[2]。

在已經完成的水平段檢查孔，巖芯獲得率在67～70%之間，從巖芯情況可見，上部巖石裂隙較發(fā)育，取出的巖芯呈塊狀、短柱狀，下部巖石裂隙不發(fā)育，取出的巖芯呈長柱狀，巖石結構致密、堅硬完整，

從巖芯采取較好部位的巖石可以看出，水平趾板底部基巖裂隙多為陡傾角的脈管狀裂隙，只有灌漿孔穿過裂隙，并且裂隙有一定的可灌性，漿液中的水泥顆粒足夠細小才能將此類裂隙充填。

2 先導孔、檢查孔壓水試驗[3]

固結灌前壓水孔、檢查孔壓水試驗成果對比見表1。固結灌漿壓力與注入率成果對比見表2。

表1 固結灌前壓水孔、檢查孔壓水試驗成果對比表

表2 固結灌漿壓力與注入率成果對比表

依據現場施工情況，在固結灌漿、固結灌漿檢查孔的施工過程中并未發(fā)現有出水情況。

固結灌漿在設計壓力下，注入率較小，說明巖石可灌性較差，漿液在細小裂隙中的擴散度有限，裂隙充填效果有限。帷幕先導孔、檢查孔壓水試驗成果對比見表3。

根據先導孔壓水試驗資料可以看出，水平趾板下部基巖較完整，灌前透水率即滿足小于3 Lu的要求[1]，其后檢查孔壓水試驗較先導孔透水率又有一定的減小。

3 灌漿資料

經過對灌漿資料的分析，在水平趾板帷幕灌漿中使用的灌漿壓力符合設計要求，帷幕灌漿趾板以下三段灌漿壓力為0.6 MPa、0.8 MPa、1.0 MPa，固結灌漿壓力為0.5 MPa、0.7 MPa、0.9 MPa，帷幕灌漿相對固結灌漿壓力增大較小，帷幕灌漿在此部位擴散效果由于壓差小，效果相對于未做深孔固結的部位不夠理想。并且?guī)r石的可灌性較差，在設計灌漿壓力的單注較小，漿液的填充效果和擴散效果較差，細小的裂隙得不到有效的充填。

表3 帷幕先導孔、檢查孔壓水試驗成果對比表

表4 帷幕灌漿壓力與注入率成果對比表

4 存在問題

帷幕灌漿施工過程中多數灌漿孔為干孔，右岸肩靠山體部位有個別孔發(fā)生滲水情況，滲水孔經過待凝、屏漿措施處理后均沒有出現滲水。

在灌漿施工前，右岸肩21～24壩段有順趾板流下的滲水，附近山體巖壁無滲水現象。經過固結和帷幕灌漿后，趾板無滲水漏水，但距離趾板一段距離的山體裂隙處開始出現滲漏水。

（1）水平趾板固結灌漿、帷幕灌漿施工后，檢查孔施工前，期間表孔溢洪洞開挖、趾板基巖面修整，曾多次爆破，可能對灌漿效果產生影響。

（2）固結灌漿在造孔灌漿及封孔施工過程中無滲漏水現象，但帷幕灌漿完成，開始檢查孔施工，發(fā)現滲漏水現象，主要因為固結灌漿深度為8 m～12 m，而地下水位低于該高程，當帷幕灌漿（深度35 m）完成后，地下水上下游主要滲漏通道、上部排泄通道均被阻斷，水平趾板底部基巖內地下水位遇阻升高，從而使基巖內地下水壓力增大，在趾板與基巖接觸段產生較大揚壓力。由于接觸段灌漿壓力為0.5 MPa，個別細小裂隙未進漿，使得在原固結、帷幕設計灌漿壓力下不連通的裂隙、細小裂隙，產生一定的透水性，致使帷幕檢查孔在施工過程中出現細小的滲漏。

（3）由于水平趾板部位巖石較為完整，裂隙多為陡傾角的脈管狀裂隙，連通性差，可灌性差，采用常規(guī)水泥進行灌漿，漿液擴散性、可灌性不好，一些不連通的裂隙、細小裂隙未能進漿，導致充填效果不理想。

5 處理措施

通過分析，建議在水平趾板布置一排固結灌漿孔，適當增大灌漿壓力，對水平趾板接觸段進行灌漿補強，采用較大的灌漿壓力、較稀的水泥漿液[4]，增大漿液的擴散范圍，同時減小孔間距，提高漿液充填效果。根據資料固結灌漿、帷幕灌漿均已滿足設計要求，又是補強孔，主要處理基巖上部受影響部位，因此采用純壓式灌漿，不分段。

后根據現場情況分析，決定在水平趾板及左右岸各延伸一塊趾板的趾板中心線位置布置一排加密灌漿孔灌漿壓力提高至1.0 MPa，孔距調整為2.0 m，孔深8.0 m[5]，灌漿情況表5。

表5 灌漿情況表

6 結論

從補強灌漿情況表，可看出原固結灌漿、帷幕灌漿質量滿足設計要求，只是由于基坑水平趾板處基巖較為完整，裂隙不發(fā)育，灌漿壓力較小，漿液擴散半徑不足，裂隙充填不充分；經過后續(xù)加壓灌漿，對一些細小裂隙進行了充填，檢查孔涌水情況得到了徹底解決，灌漿質量得到了進一步提升。

通過本次問題處理，總結出幾點經驗供大家分享：①在有固結灌漿的部位帷幕灌漿接觸段壓力可較固結灌漿大一些，但應控制抬動值不大于設計要求；②在基巖較完整、陡傾角裂隙發(fā)育地段灌漿孔應進行適當加密；③在有潛在滲水地段進行灌漿時要加大灌漿壓力，延長屛漿時間，并及時進行濃漿封孔，必要情況下摻速凝劑；④在基巖較完整、裂隙不發(fā)育地層進行灌漿時應多灌注稀漿，水泥盡可能采用磨細水泥，加大漿液的擴散度，提高裂隙的填充效果。

[1]DL/T5148-2001,水工建筑物水泥灌漿施工技術規(guī)范[S].

[2]SL264-2001，水利水電工程試巖石試驗規(guī)程[S].

[3]SL31-2003，水利水電工程鉆孔壓水試驗規(guī)程[S].

[4]B175-9，硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥[S].

[5]DL/T5125-2001，水電水利巖土工程施工及巖體測試造孔規(guī)范[S].

TU753

B

1673-9000（2017）04-0127-03

2017-03-15

黃躍峰（1979-），男，工程師，主要從事水利水電施工工作。