緊水灘水庫大壩帷幕灌漿施工工藝

楊劍

（麗水市南明湖管理所，浙江 麗水 323000）

0 引言

緊水灘水電站位于浙江省麗水市，是中國著名的大型壩式水電站，以梯級發(fā)電的形式運行。緊水灘水電站主要負責華東地區(qū)的電網(wǎng)調(diào)度工作，以220 kV 的輸電線路為主，兼顧發(fā)電、航運等工作，不斷形成浙南電力系統(tǒng)。水電站的壩基由混凝土拱壩、過船道和筏道等共同組成。整體的水庫大壩呈現(xiàn)梯形，壩基的花崗巖裸露現(xiàn)象明顯，水庫大壩的巖層較完整。

緊水灘水庫工程于1981 年開工，采用隧洞導流與預裂爆破法的施工方式建筑而成，經(jīng)過長時間的運行，水庫大壩的部分位置會出現(xiàn)壩基滲漏的情況，灌漿技術能夠有效地解決壩基滲漏的問題。采用黏度較小的化學漿液，通過一定的處理后流入壩基的裂縫中，迅速膠凝為彈性固結體，截斷水庫大壩的滲漏，保證緊水灘水庫大壩運行的穩(wěn)定性。

1 緊水灘水庫大壩帷幕灌漿施工工藝分析

在緊水灘水庫大壩的防滲透工程中，文章采用漿體密度較高的灌漿材料，結合帷幕灌漿與單排灌漿技術，共同進行設計，設計工藝流程如圖1所示。

圖1 帷幕灌漿施工工藝流程結構圖

如圖1 所示，施工工藝設計中，首先要保證施工環(huán)節(jié)具有一定的完整性；其次，為了提高灌漿成果的質(zhì)量，必須保證每一個步驟達到設計標準后，才能進行下一階段的施工，否則應當反復施工，為整體的水庫大壩帷幕施工工藝提供質(zhì)量保障。

1.1 設置水庫大壩帷幕

經(jīng)過對緊水灘水庫的水利工程進行研究分析后，可以獲取到水庫大壩的相關特征與施工參數(shù)，根據(jù)特征與參數(shù)對水庫大壩的帷幕進行設計。文章經(jīng)過研究不同水庫大壩的特點，最終決定采用單排灌漿與帷幕灌漿結合的施工方式。首先，設置水庫下游排水壩基的深度，控制其深度范圍在35.65～64.58 m 之間，以水庫大壩的廊道為主，進行帷幕灌漿的施工。

設置帷幕右側壩基的滲透率為29.85 Lu，設定大壩的岸坡為水利工程灌漿施工的底線，保證底線穩(wěn)定，不存在波動現(xiàn)象?？刂茐位淖钚∩疃确秶?，文章將深度范圍設置在15～30 m之間，獲取水庫大壩右側壩基的滲透率。根據(jù)滲透率的取值范圍，對壩基進行單排灌漿操作，連接緊水灘水庫大壩的灌漿工段。根據(jù)水庫大壩的巖層厚度，分析大壩壩肩處是否存在碎裂石灰?guī)r層，控制灌漿厚度與距離，結合科學的方法設置水庫大壩帷幕底部的高程。設置壩基下游灌漿排的吸水量為0.05 L/min，保證大壩帷幕在灌漿施工中的穩(wěn)定。

1.2 鉆孔施工設計

在緊水灘水庫的工程施工中，鉆孔施工是所有工藝技術實施的基礎。通過科學合理的鉆孔設備，根據(jù)實際情況，確定鉆孔施工的整體流程。根據(jù)水庫大壩的壩基參數(shù)，明確鉆孔設備的口徑，文章設計的鉆孔設備口徑控制在35.66 mm?；阢@孔操作結束后，測量孔徑與孔深的值，記錄下來并找出相鄰鉆孔之間間距的特征。為減少水庫壩基孔壁滲水情況發(fā)生，加強水利工程的送水量，定期監(jiān)測送水量變化。結合緊水灘水庫的地質(zhì)環(huán)境與現(xiàn)場施工條件，設置水庫大壩的右岸頂層灌漿隧洞長度為15.95 m，其中鉆孔施工的相關參數(shù)，如表1所示。

表1 鉆孔施工參數(shù)設置表

如表1所示，為文章設置的鉆孔施工相關參數(shù)設置。設置檢查孔的下游孔距分別為2.01、3.25、2.59 m，孔號標記為A1～A3，根據(jù)孔號的不同，進行鉆機位置固定，然后埋設孔口管，完成鉆孔施工的相關設計。

1.3 清理孔洞和壩基裂隙

基于上述的鉆孔施工設計完畢后，對孔洞以及壩基的裂隙進行清理，避免灌漿施工過程中出現(xiàn)雜質(zhì)影響施工的質(zhì)量。文章采用壓力水脈動力的方式，沖洗鉆孔施工后的孔洞以及壩基之間的裂隙，進行反復沖洗，控制水沖洗的壓力與脈沖力，保證灌漿工藝的壓力大于75.55%，水脈動力沖洗的壓力設置為0.95 MPa，進行連續(xù)性沖洗清理，設定鉆孔孔洞每次沖洗的時間為25 min，壩基裂隙的沖洗時間為8 min。

在每次沖洗結束后，對孔洞和壩基裂隙進行檢查，查看內(nèi)部是否存在雜質(zhì)，如果孔洞和壩基裂隙內(nèi)干凈光滑，則停止沖洗清理；如果仍然存在部分雜質(zhì)，則繼續(xù)反復沖洗清理，直至內(nèi)部沖洗干凈才能進行下一步灌漿工藝。

1.4 灌漿工藝施工設計

根據(jù)緊水灘水庫大壩的防滲特點，設置帷幕灌漿入巖具有不同的深度。設置第一段入巖深度為2.05 m；第二段入巖深度為3.55 m；第三段入巖深度為5.68 m，其余各段入巖深度均設置為10 m，對壩基的孔段進行適當調(diào)整，保證每個孔段的深度不超過12.65 m。

采用分段灌漿的方式進行施工，監(jiān)測壩基的抬動變位情況，保證變位值小于允許值，控制注入量。記錄灌注過程中漿液的濃度變化，利用高速制漿機快速攪拌，根據(jù)實際情況增加灌漿孔的深度?；诠酀{的最大壓力標準，控制灌漿的注入率，當注入率呈現(xiàn)下降趨勢時，靜置10 min后結束灌漿操作。

2 應用效果分析

將緊水灘水庫大壩帷幕灌漿施工工藝進行常規(guī)壓水試驗，檢測灌漿工藝的質(zhì)量，分析水庫大壩帷幕灌漿工藝的試驗效果。在試驗區(qū)內(nèi)設置8個檢查孔、5個物探孔，檢查關鍵單排孔距的形成狀況。分段式劃分孔距的深度，保證灌漿孔段的長度保持一致，分別采用不同級別的壓力，對水庫的檢查孔進行壓水試驗，獲取到緊水灘水庫大壩的檢查孔透水率，結果如表2所示。

表2 帷幕灌漿施工后檢查孔透水率表

如表2 所示，文章設計的帷幕灌漿工藝施工后，在段位與孔數(shù)不斷變化的情況下，緊水灘水庫的檢查孔透水率均大于1.05 Lu，符合水庫大壩設計防滲標準，與灌漿前相比，透水率具有顯著變化，灌漿效果具有顯著優(yōu)勢。

3 結語

綜上所述，針對緊水灘水庫大壩的特性與防滲需求，文章設計的帷幕灌漿施工工藝起到了重要的作用。采用滿足大壩灌漿要求的漿體材料，通過設計灌漿施工工藝流程，實現(xiàn)了緊水灘水庫防滲的目標，對水庫的蓄水安全提供了重要的保障。