象山水库除险加固工程帷幕灌浆特异情况浅析

【前言】象山水库除险加固工程帷幕灌浆特异情况浅析由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。帷幕灌浆施工分三序进行，按分序加密法施灌，Ⅰ序孔距为8m，Ⅱ序孔距为4m，Ⅲ序孔距为2m。帷幕灌浆施工时接触段（2m）及以下一段（5m）采用“自上而下分段灌浆法”，其下采用“自下而上纯压式灌浆法”施工。 三、帷幕灌浆特异情况 试验段W129和W133号孔在接触段灌浆时...

[摘要]象山水库除险加固在0+141~0+456范围内进行单排帷幕灌浆，孔距2m，孔深至基岩下10~25m。

[关键词]水库大坝；帷幕灌浆；特异情况；接触段灌浆；灌浆封孔；注浆量大；原因分析；采取措施

一、基本情况

象山水库大坝建基在强透水至极强透水（渗透系数62~138m/d）的第四纪覆盖层上，顶部基岩属中等至严重透水岩体（透水率5~60Lu），防渗墙下设置防渗灌浆帷幕，与上部防渗墙共同构成大坝的完整防渗体系。帷幕灌浆沿塑性混凝土防渗墙中心线布置，采用单排布置，为防止绕坝渗流，左右岸防渗帷幕从坝头向山里延伸30m。基本孔距为2m，帷幕灌浆深度10~25m。防渗帷幕透水率控制标准为3Lu。基岩帷幕灌浆通过混凝土防渗墙中的预埋管进行。

二、灌浆方法及灌浆压力

帷幕灌浆施工分三序进行，按分序加密法施灌，Ⅰ序孔距为8m，Ⅱ序孔距为4m，Ⅲ序孔距为2m。帷幕灌浆施工时接触段（2m）及以下一段（5m）采用“自上而下分段灌浆法”，其下采用“自下而上纯压式灌浆法”施工。

三、帷幕灌浆特异情况

试验段W129和W133号孔在接触段灌浆时注入量很大，分别注灰量为960kg（480kg/m）和1584kg（792kg/m）。

W133孔接触段裂隙冲洗水压达到了正常值（约0.6MPa），但第二段和孔底段裂隙冲水时水压很低，无法达到正常值，均表明遇到了空洞或较大裂隙，但该段灌浆时吃浆量不大，如第二段注灰量仅40kg(8kg/m)，说明较大裂隙或通道在别处，具体一点来说应在第二段以上，即接触段和塑性墙上。

最后全孔灌浆封孔时验证了通道的存在，出现了2186kg的大注灰量，历时68分钟，灰浆供不应求而被迫停止，形成注入量大而难以结束的局面。

四、原因分析

1.塑性砼防渗墙的施工特点。防渗墙造孔时底部淤积厚度允许在10cm以内，且充满泥浆。底部80cm深的基岩和80cm厚的砼板侧面均贴上一层泥皮，其厚约10~20mm左右，构成了隐患。

2.初步判断卡塞有可能塞在底部岩石面上，致使接触段冲洗能达到正常压力，灌浆也能正常进行。预埋钢管直径102mm下的淤积层上压力较轻（钢管是空的），当钻孔或下塞时受到扰动，其淤积物容易落入岩石孔内，而且钢管直径102mm与钻孔90mm（先导孔）或66mm也相差不大，因此淤积层有可能形成与钢管直径相同的孔洞，甚至还大一些，这就造成卡塞塞到岩石面上的原因。

由于基岩裂隙不大（查94年10月6日的基础帷幕灌浆图，砼板下接触段灌浆，吃浆量均不大，一般在10kg/m左右 ），W133孔第二段单位注入量8kg/m 也说明了这一点，况且94年已进行过大坝基岩帷幕灌浆。这样从接触段2米的裂隙水（裂隙冲洗时）不易把泥皮全部冲开，所以冲洗时能到到较高压力，灌浆时经过冲洗，且压力较大，泥皮会有所冲开，加之途径短，底部四通八达，致使注浆量较大，但仍能正常进行。

查94年10月6日大坝基岩帷幕灌浆图，砼板下的接触灌浆段，无吃浆量大于100kg/m的情况，50~80kg/m的也只是少数，但目前W129和W133号孔的接触段的单位注灰量分别为480kg/m和792kg/m，大于以前接触段灌浆量，说明这是建造防渗墙后的底部淤积层及泥皮造成的非基岩裂隙所致，何况以前还做过一次基岩帷幕灌浆。

3.封孔注浆量大和第二段底孔段裂隙冲洗时压力上不来的原因。如前所述，通道位置应在接触段和塑性墙上。裂隙冲洗时，去掉了在岩石面上的卡塞，钢管下的淤积层置于压力水下，正好冲洗了沉积层内的泥浆和防渗墙（包括砼底板）上下游侧的泥皮形成了新的通道，灌浆或压力水由淤积层空隙经由墙两侧通道流向砂砾石层（因冲洗压力大于库水压力），途径又短（仅2m）自然吃浆量或漏水量就大。

理论计算：孔口高程279m，库水位260m

H=279-260=19（m）

泥皮允许的水力梯度（与冲积层相同）为0.066，最大破坏水力梯度为1，而实际水力梯度：I=H/L=19/2=9.5>1>0.066

实际水力梯度是泥皮允许的水力梯度144倍，是最大破坏水力梯度的10倍，一但在水压力作用下，泥皮很快就被击穿，即形成10～20cm的通道，底部淤积层整段墙底均可能漏水，而且四通八达，故封孔时2t多的水泥就此流失了。

五、应采取的措施

基于塑性砼墙底和两侧存在淤积层和泥皮的事实，在水压作用下会形成新的通道，经过研究认为，以下两种措施可供参考：

1.接触段灌浆一次完成

（1）灌浆塞应阻塞在接触段顶以上1m钢管处，使淤积层置于接触段内。

（2）帷幕灌浆应重点抓好接触段灌浆，并商议相应对策，以保证灌浆质量。

（3）所有灌浆孔的接触段都存在灌浆量大的问题，如W129和W133号孔一样，冲洗裂隙压力上不来。故接触段灌浆时应采取低压浓浆，限流限量，间歇灌浆的原则，万万不可中途停灌，应耐心达到规范6.6.1条的结束条件，并考虑开灌比从5:1提高到3:1.

2.接触段灌浆分两次完成。

（1）卡塞塞在基岩面上，使淤积层置于第一次灌浆之外，便于缩小灌浆范围，如W129和W133现在的接触段灌浆可达到规范要求的标准，但由于注浆量大，仍需采取缓慢加压或低压浓浆等措施。

（2）第二步把卡塞塞在接触段顶以上１m钢管处，专门灌注淤积层及其泥皮所形成的通道，此注浆量大，亦应采取低压浓浆，限流限量，间歇灌浆的原则措施。

六、结语

综上所述，采用分割包围的战术或许更有利于保证接触段灌浆的质量，本次灌浆即应用了此种方法，解决了接触段淤积层及其泥皮所形成的大通道问题，保证了整个帷幕灌浆工程的质量。