大坝坝基固结灌浆.doc

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1、 三里坪大坝基础固结灌浆施工技术引言结合施工现场实际情况,对三里坪水电站坝基固结灌浆施工技术进行简要概述,坝体固结灌浆是对坝底与基岩接触带和断层缝隙之间进行有效填充灌注,防止了坝体直接渗漏;基础帷幕灌浆是对坝底基础以下的基岩裂隙、构造带进行有效灌注,防止了基底渗流渗漏。该灌浆后满足本工程处理要求。关键词:基础固结;灌浆;施工技术1 工程概况三里坪水电枢纽工程位于湖北省房县境内，地处汉江中游右岸一级支流南河的中游，坝址在三里坪村下游1.0Km处，李子沟口上游490m处的链子崖。平均流量为27.8m3/s，多年平均径流量为8.77亿m3；工程开发的主要任务是防洪与发电。水库正常蓄水位416m，相应

2、库容为4.72亿m3，总库容4.95亿m3，具有多年调节性能。根据合同及设计提出的灌浆要求结合灌浆规范,现把灌浆目的简述如下。11固结灌浆:对坝底与基岩接触带和浆砌毛石之间缝隙进行有压填充灌注,防止坝体直接渗漏。1.2帷幕灌浆:对坝底基础以下的基岩裂隙、构造带进行有压挤密灌注,防止基底渗流渗漏。1.3 压水试验:检查灌浆后坝体和基础的渗漏情况和灌浆效果。2 前期坝基岩体情况根据大坝基础岩体开挖揭露情况和补充钻孔勘探及物探测试成果分析，大坝建基面岩体主要为寒武系天河板组下层地段，岩层单轴倾下游近直立，其岩体大部分坚硬完整，可满足大坝建基要求。其中，基岩区占到76，为良好的可充分利用的大坝建基岩体

3、。1区占17，2区占,7。裂隙集中发育，风化溶蚀填泥，两区域坝基经过基础处理后可作为建基岩体，为保证基础受力均匀、减小坝基变形、提高承载力，所有前期坝基处理采用锚桩加固，后期采用基础固结灌浆的处理措施，对坝底基础以下的基岩裂隙、构造带进行有压挤密灌注,防止基底渗流渗漏。3 灌浆技术要求本次灌浆工作主要依据基岩固结灌浆施工技术要求及水工建筑物水泥灌浆施工技术规范。灌浆手段主要采用100B潜孔钻和CM气动351钻机钻进，基础固结浆孔采用“自上而下分段阻塞、孔内循环式”灌浆。3.1固结灌浆孔的布置坝基固结灌浆孔排距为2.5m梅花型布置。固结兼辅助帷幕灌浆孔孔深15m；河床坝段（3号坝段）固结灌浆孔孔

4、深8m；填塘砼以外的上下游范围固结灌浆孔孔深16m。抬动观测孔孔深入岩9m，声波测试孔孔深入岩8m。3.2灌浆要求河床坝段（3号坝段）采用有盖重灌浆，填塘混凝土以外的上下游的固结灌浆采用无盖重固结灌浆，在实际施工时，所有固结灌浆孔均在混凝土盖重层厚度超过5m的条件下施工的，最大盖重厚度达到10m，当地质条件较差的少数部位，为防止大坝混凝土在灌浆压力下产生抬裂破坏，按设计要求布置安装了抬动观测装置并加强观测，设计要求大坝混凝土抬动值不大于200m。同时为缓解基础固结灌浆施工与坝体混凝土浇筑上升之间的矛盾，经过业主、设计、监理同意将EL290m固结兼辅助帷幕孔施工调整到EL306m廊道内施工。3.

5、3浆液制备为了尽量减少灌浆施工对大坝仓面的污染及便于施工用水泥的运输，分别在左、右岸EL289m左右设置了集中制浆系统制浆采用高速制浆机进行拌制(制浆机转速不低于1200r/min)，制备0.5:1的纯水泥浆，搅拌时间不低于30s。浆液从制备到用完的时间不超过4h。3.4灌浆材料坝基固结灌浆材料为42.5普通硅酸盐水泥,细度要求通过80m方孔筛剩余量5.4 固结灌浆施工4.1施工次序固结灌浆按分序加密的原则，自上而下分段阻塞、孔内循环式灌浆，灌浆孔分两序，序孔在周围的序孔施工完毕且封孔后，实施钻灌。4.2钻孔钻孔使用100B潜孔钻造孔，为缩短工期不影响大坝混凝土浇筑，大部分固结灌浆孔混凝土段钻

6、机都采用CM气动351钻机钻进。4.3钻孔冲洗及灌前简易压水试验孔段钻孔结束之后，每个单元灌区都选择了有代表性的孔段进行灌前单点法压水，其余孔灌前都进行了简易压水试验，抽孔数不少于单元灌区的5。钻孔冲洗采用导管通入大流量水流，从孔底向孔外冲洗的方法进行。直至回水澄清后延续10min结束，钻孔冲洗后孔底残留物厚度小于20cm。裂隙冲洗采用压力水脉动方式进行。冲洗至回水澄清后10min 为止，且总的冲洗时间单孔不少于30min。冲洗水压为：灌浆压力的80%，且不大于1MPa。4.4灌浆压力河床段固结灌浆设计灌浆压力为0.40.7 MPa，河床坝基范围外设计灌浆压力为0.20.5 MPa，灌浆压力为

7、安装在孔口回浆管路上压力表指针所指示的中值压力。4.5灌浆段长的划分河床坝基段基岩孔深8m，分两段灌浆第一段3m、第二段5m，河床坝基范围外的灌浆孔第一段3m、第二段5m、第三段8m。4.6灌浆工艺及方法固结灌浆按分序加密的原则施工，灌浆孔分两序，序孔在周围的序孔施工完毕且封孔后，才实施钻灌。采用混凝土盖重灌浆时，第一段阻塞在基岩以上0.5的砼内，以下各段分别阻塞在上一灌段底0.5m 左右。为防止压水及灌浆过程中基岩或混凝土抬动，原则上一泵灌（压）一孔。4.7灌浆使用水灰比灌浆使用水灰比（重量比）为3：1、2：1、1：1、0.8：1、0.5：1等5个比级，开灌水灰比为3：1。对个别出现漏水量超

8、过50L/min的部位开灌水灰比为5：1。4.8灌浆结束标准在设计压力下，灌至注入率不大于1L/min时，再继续灌注30min，且总灌浆时间不小于60min即可结束。4.9封孔全孔灌浆结束之后，采用在孔底插入橡皮管置换0.5:1的浓浆进行封孔。5 成果资料综合分析5.1抬动观测：在抬动观测孔周边20m范围内进行的裂隙冲洗、压水试验（包括简易压水）、灌浆过程中，均连续地进行观测,灌浆工作结束后，抬动观测孔按灌浆孔封孔要求进行封孔处理。本次灌浆无抬动。5.2物探孔测：试物探测试孔施工包括：测试孔钻孔、孔斜测量、灌前测试、临时封孔保护、灌后扫孔、灌后测试、封孔。在布设有物探测试孔的部位，在灌浆前和灌

9、浆结束14d后，分别进行物探测试工作。灌前、灌后物探测试分别进行单孔声波测试和每组宜采用两孔之间的跨孔声波测试。为保证测试成果的精度，灌前、灌后均布置不少于20%的校测点进行复测，复测值与原测值的相对误差不大于5%。灌前物探测试工作完成后，采用细砂充填测孔的方法保护测孔，以防浆液串入孔内堵塞测孔，孔口严加保护，以防污水、废浆流入。5.3工程质量检查固结灌浆质量检查采用以分析灌浆孔和检查孔的钻孔取芯以及压水试验成果并结合测量岩体波速方法进行综合评定。压水试验检查采用单点法进行，其检查孔的数量不少于灌浆孔总数的5%，检查结束后进行灌浆和封孔。检查孔由监理在上述检查量的范围内，综合灌浆情况，地质条件

10、均匀布置。采用压水试验、岩体波速进行质量检查，分别在灌浆结束后37d、14d进行。 5.4 验收合格标准检查孔压水试验透水率不大于3Lu，孔段合格率应在90%以上，不合格孔段的透水率值不超过规定值（3Lu）的50%，且不集中即认为合格；表1坝基固结灌浆综合分析表序号部位单元号孔数钻孔长度（m）压水长度（m）注入量(kg)平均注入量(kg/m)平均透水率（Lu）透水率区间值（Lu）水泥耗量（kg）1坝基河床1.4.3-1595.0 40.0 105.9 2.6 1.10 0.821.861318.9 21.4.3-26114.0 48.0 111.8 2.3 0.70 0.011.541098.

11、2 31.4.3-3476.0 32.0 61.3 1.9 0.50 0.330.73730.9 41.4.3-4496.5 64.4 42.3 0.7 0.63 0.021.541197.9 51.4.3-561.4.3-6142.0 15.0 54.9 3.7 1.06 0.602.15440.9 71.4.3-7142.0 15.0 13.7 0.9 0.56 0.400.71348.5 小 计21465.5 214.4 389.9 1.8 0.75 0.012.155135.3 5.5检查结果根据表1坝基固结灌浆综合分析表可以看出检查孔压水试验透水率值大多数小于1.0Lu，最大透水率为2.15Lu，平均透水率为0.75Lu，孔段合格率为100%，即所有孔段均满足设计要求。6小结通过对坝基固结灌浆施工情况的回顾及灌浆成果资料和检查孔资料的综合分析后做出结论：孔段平均单位注入量的大小与其所处部位的地质条件相吻合，随着孔序的加密平均单位注入量呈现出明显的递减变化趋势，符合一般灌浆规律，表明固结灌浆效果明显。