抽水蓄能電站帷幕灌漿施工技術研究

左明明

摘要：為了提升抽水蓄能電站安全管理水平，要充分發揮帷幕灌漿施工技術的應用有事，有效優化防滲處理的綜合效果。本文結合工程案例，對抽水蓄能電站帷幕灌漿施工技術的應用方案展開討論。

關鍵詞：抽水蓄能電站;帷幕灌漿施工技術;應用方案

在工程項目中要適當采取帷幕灌漿技術流程，充分調研分析地質條件的同事，有效提高防滲處理的綜合水平，實現工程處理效果的全面優化。

一、工程案例

本文以某抽水蓄能電站為例，整體裝機規模為600MW，整體庫容為1800萬立方米，正是因為抽水蓄能電站規模較大，且地質環境較為特殊，因此，防滲處理難度較大，對防滲的要求較高。

一方面，抽水蓄能電站所處地質環境較為特殊，多巖層存在NW向裂隙，并且地下水活動和構造結構是的發育程度整體呈現由強變弱的趨勢。值得一提的是，地表水和地下水揭露存在規模較大的洞穴型溶洞，因此，存在管道型滲漏問題。

另一方面，工程項目區地下水是裂隙水、巖溶水等。

依據當地地區水庫防滲處理工作的經驗，擦求垂直灌漿帷幕防滲處理技術，配合施工技術應用要點落實相應方案。

二、抽水蓄能電站帷幕灌漿施工技術應用方案

在整個帷幕灌漿施工方案中，工程灌漿帷幕總深度為133000m，實際帷幕防滲面積為15.8萬立方米，具體方案如下：

（一）布置孔位

依據工程項目的實際情況，在水平區域設置2個區段的截水墻。

1）1#區段帷幕線總長為38.8m、布置32個帷幕灌漿孔，按照H001-H032進行編號，分內I序孔（8個）、II序孔（8個）和III序孔（16個）。

2）2#區段帷幕線總長為150m、布置96個帷幕灌漿孔，按照H100-H196進行編號，分內I序孔（24個）、II（24個）序孔和III序孔（48個）[1]。

（二）施工程序

為了保證帷幕灌漿施工技術操作的規范性和科學性，要建立健全完整的施工程序方案，以保證相關工作細則都能落實到位，真正發揮技術應用優勢，提高抽水蓄能電站綜合管控水平。

第一，測壓管和排水孔的觀測，因為是特殊地質條件，因此，在觀測中要及時記錄地下水等相關參數的變化，避免影響施工項目的整體效果。

第二，孔位放樣處理。

第三，搭建施工平臺，并且確保材料、設備等相關準備工作都符合工程施工要求。與此同時，要完成變形裝置埋設等工作。

第四，對測壓管進行封堵灌漿，保證I序鉆孔到達接觸段，此時，要對涌水壓力、流量等基礎參數予以測定，確保相關參數都能在標準范圍內，減少安全隱患的留存。

第五，要對鉆孔位置和裂縫予以沖洗處理，若是遭遇斷層結構或者是破碎帶結構，就要進行鉆孔集中沖洗處理，然后配合適當的壓水試驗分析，觀察是否出現滲流或者是抬動變形。

第六，要對接觸段進行水泥灌漿，在灌漿凝固后進行第一段鉆灌，一般是改性水泥灌漿，實現機械壓力回填灌漿處理后鉆管孔移位處理。

第七，II序孔灌漿、鉆灌孔移位，III序孔灌漿、鉆灌孔和裂隙沖洗，并配合相應的壓水試驗和丙酮趕水。

第八，完成相關工序后，機械壓力回填灌漿，待凝14天后完成質量的階段性檢查，并且設置測壓孔鉆孔安裝。

（三）觀測

對于抽水蓄能電站帷幕灌漿施工技術應用過程，要想提升綜合質量效果，就要踐行完整的數據信息管理機制，完成實時性監測分析。

一方面，要對抬動情況予以觀測，在每次孔段壓水試驗和灌漿操作開始后，都要結合安全管理要求和施工質量標準完成變形觀測，并且確保抬動數值在0.02mm以內，若是出現抬動問題，則要及時進行降壓限流處理，完成數據記錄等工作。

另一方面，要對排水孔滲流量欲以觀測，在孔段壓水試驗和灌漿工作中，要對附近的排水孔滲流量數值進行記錄，一旦出現異常參數和情況就要及時處理，利用增加測量次數的方式分析相關原因，保證壓水試驗和灌漿壓力控制的規范性。

（四）埋設和封堵

對于抽水蓄能電站帷幕灌漿施工技術項目而言，為了確保整體流程的規范性和科學性，就要按照標準化流程有效落實相關工作，維持良好的技術運行狀態。

首先，抬動觀測時，要借助鉆機進行鉆孔處理，孔徑設置為Φ75mm，鉆孔深入基巖的情況為1.0m，并進行水泥砂漿的填充，配合四分鋼管。

其次，在施工項目開始前，拆除區段內的測壓管，完成封堵灌漿操作，并且要集中掃孔到原有的孔深位置，進行洗孔和簡易的壓水試驗操作，對應的試驗壓力為0.4MPa。

最后，測壓管封堵灌漿，一般是全孔段灌注處理，底板在沒有抬動的情況下，水灰比要設置為2：1，然后逐級增加濃度，整體灌漿壓力控制在0.6MPa。例如，此次工程項目中，滿足設計壓力參數的基礎上，漿液的注入率在1L/min以下后，實現連續灌注1h結束。

（五）鉆孔沖洗和壓水試驗

對于工程技術而言，要想維持整體技術水平和應用質量，不僅要踐行全過程質量監督機制，也要完成鉆孔沖洗、裂隙沖洗等工作，尤其是遭遇地質條件較差的孔段結構，鉆孔沖洗替代高壓處理，能減少對孔壁結構的破壞力，維持良好的安全環境。一般而言，裂隙沖洗過程中，對應的沖洗壓力是整個區段灌漿壓力的80%，要控制在1MPa以下，當回水清凈時結束，整體沖洗時間控制在30min以內。

除此之外，要進行簡易的壓水試驗分析，綜合評估凝聚時間、配合比情況等，以便施工技術應用效果能符合工程項目的質量標準和要求。

（六）灌漿

1.灌漿材料

依據灌漿設計要求，灌漿材料分為兩種，I序孔和II序孔采取的是改性水泥、III序孔接觸段采取的是AK樹脂材料，改性水泥應用量較大，所以要對其質量進行檢驗，保證新鮮度的同時確保沒有受潮、結塊等問題。

一方面，水泥漿液利用高速攪拌機，攪拌時間>30s[2]。

另一方面，AK樹脂采取現場臨時性配置的方式，滿足拌制混凝土要求。

2.制漿

改性水泥采取的水灰比控制在2：1、1：1以及0.8：1三個基本等級，針對地質結構帶吸漿量較大的孔段區域，則結合實際情況確定水灰比。

3.灌漿特征

1）接觸段，基巖面以下孔深為0-1.5m，水平截水墻灌漿壓力為0.7MPa、南北截水墻灌漿壓力為0.6MPa，I序孔、II序孔應用改性水泥、III序孔應用AK樹脂。要求在低庫水位時進行灌漿。

2）第一段，基巖面以下孔深為1.5m-6.5m，水平截水墻灌漿壓力為1MPa、南北截水墻灌漿壓力為0.9MPa，I序孔、II序孔應用改性水泥、III序孔應用AK樹脂。要求在低庫水位時進行灌漿。

3）第二段，基巖面以下孔深為6.5m-11.5m，水平截水墻灌漿壓力為1MPa、南北截水墻灌漿壓力為0.9MPa，I序孔、II、III序孔均使用改性水泥。盡量在低庫水位時進行灌漿。

4）第三段，基巖面以下孔深為11.5m-16.5m，水平截水墻灌漿壓力為1.2MPa、南北截水墻灌漿壓力為1MPa，I序孔、II、III序孔均使用改性水泥。盡量在低庫水位時進行灌漿。

5）第四段及以下段，基巖面以下孔深為16.5m以上，水平截水墻灌漿壓力為1.3MPa、南北截水墻灌漿壓力為1.2MPa，I序孔、II、III序孔均使用改性水泥。盡量在低庫水位時進行灌漿[3]。

三、抽水蓄能電站帷幕灌漿施工技術應用效果

第一，對耗灰量進行分析，耗灰量參數的大小和裂隙充填的密實程度息息相關，而密實性往往決定了整個防滲水平的優劣，為此，要對耗灰量進行合理性的評估分析。1）不同巖性、巖組和風化程度采取對應的參數處理機制。例如，主壩地表要利用固結灌漿操作，然而地表屬于弱風化層，耗量較大。2）不同的工序和耗量也存在一定的關系，先完成施工的灌漿單元單耗要高于后完成施工的項目。由此可知，要結合技術要求和具體工程項目情況完善工序，充分發揮技術優勢，提升防滲效果。

第二，參數對比，對排水孔流量、涌水流量、涌水壓力等進行了分析，本次灌漿操作整體效果較好，實現了有效填充，并且，截水墻充分發揮了實際作用，提升抽水蓄能電站防滲整體水平。與此同時，對孔透水率進行分析，均滿足設計要求，無串、冒漿問題出現。

結束語：

總而言之，抽水蓄能電站帷幕灌漿施工技術的應用要結合實際予以優化，建立健全完整的控制方案，配合綜合性調控機制和處理機制，對整個技術工序予以監督，最大程度上發揮帷幕灌漿技術的應用優勢，提高防滲效果和耐久性，為工程項目全面可持續發展提供保障。

參考文獻：

[1]陳建平.淺談豐寧抽水蓄能電站夾層風化下帷幕灌漿試驗[J].浙江水利科技，2019，47（2）：63-65，71.

[2]楊峰，張丹，宿生，等.海南瓊中抽水蓄能電站壓力鋼管帷幕灌漿孔焊接封堵工藝及改進[J].水力發電，2019，45（1）：93-96.

[3]楊松.泰山抽水蓄能電站上庫帷幕灌漿時效性分析研究[D].山東：山東大學，2016.