帷幕灌漿技術(shù)在Gandjelas大壩壩肩滲漏處理中的應(yīng)用

姜衛(wèi)超，鄧瑩瑩

（中國水電十三局有限公司，山東 德州253009）

1 工程概況

Gandjelas大壩為混凝土重力壩，位于安哥拉Huíla 省，水庫庫容 3.5×106m3，最大壩高 30 m，壩頂長113 m，壩頂高程1 549.00 m，溢流堰段頂高程1 545.00m。大壩頂部設(shè)3孔溢流堰，每孔凈寬10m，最大下泄流量274 m3／s。大壩在上世紀(jì)60年代和80年代由不同承包商承建，2005年開始大壩的續(xù)建工程。續(xù)建工程施工過程中，對廊道下部壩基進(jìn)行帷幕灌漿處理，灌漿深度16.5 m，灌漿范圍見圖1。壩體防滲和預(yù)應(yīng)力加固完成后，2008年12月按設(shè)計(jì)要求蓄水到1 545.00 m高程時(shí)，壩肩出現(xiàn)滲漏，觀測發(fā)現(xiàn)右壩肩滲漏量明顯大于左壩肩，且滲漏主要發(fā)生在壩肩1 529.00 m高程以上位置。

2 工程地質(zhì)

大壩壩址位于Chimpumpuhime河岸，巖石由花崗巖層前寒武紀(jì)的綜合體 （graisses和magmatitas）、前寒武紀(jì)的斑巖、正常巖石、寒武紀(jì)巖石、石英砂、后二疊紀(jì)的火山巖（流紋巖、斑巖、granófiros、鈣質(zhì)堿性斑巖、安山巖、硅質(zhì)火山凝灰?guī)r）組成，并且被后二疊紀(jì)的巖脈穿過，地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，斷層分布較多，巖體完整性差。

圖1 續(xù)建工程灌漿范圍示意圖Fig.1 Sketch drawing of the grouting range of the continuously constructed project

左岸壩肩為裸露巖體，斷層分布少，巖石透水率相對較低；右岸壩肩巖基覆蓋層平均厚度約4.0 m以上，且斷層分布較多，巖體比較破碎，透水率相對較大。巖石透水以裂隙水為主，透水不均勻，通過壓水試驗(yàn)可知，左壩肩透水率為6～23 Lu，右壩肩透水率為 13～43 Lu。

3 壩肩滲漏處理設(shè)計(jì)

3.1 帷幕灌漿設(shè)計(jì)

本次灌漿采用二序法施工，先施工Ⅰ序孔，再施工Ⅱ序孔，灌漿采用一次性鉆到底、自下而上的循環(huán)式分段灌漿方式。左右壩肩各布置5個(gè)灌漿孔，孔間距4 m，左壩肩灌漿范圍從左岸廊道端部開始，深度10 m，考慮壩體內(nèi)鉆孔長度，單孔進(jìn)尺27.5 m；右壩肩灌漿范圍從右岸廊道端部開始，深度15 m，考慮壩體內(nèi)鉆孔長度，單孔進(jìn)尺32.5 m。防滲標(biāo)準(zhǔn) q≤5 Lu，灌漿壓力 1.0～1.5 MPa；灌漿材料選用 P.O.32.5 普通硅酸鹽水泥，灌漿材料水灰比分別為 5.0∶1、3.0∶1、2.0∶1、1.0∶1、0.6∶1， 帷幕灌漿孔位布置見圖2。

圖2 帷幕灌漿孔位布置圖Fig.2 Arrangement of the curtain grouting holes

3.2 帷幕灌漿施工

帷幕灌漿按二序法施工，自下而上分段灌漿，最上面兩段分別為2 m、3 m，以下各段為5 m，以右壩肩為例，灌漿分段設(shè)計(jì)情況見表1。

表1 帷幕灌漿分段設(shè)計(jì)表Table 1 :Design for each segment in the curtain grouting

帷幕灌漿漿液由稀至濃逐級變換，其配合比和漿液變換應(yīng)通過漿材試驗(yàn)和現(xiàn)場灌漿試驗(yàn)確定：①灌漿壓力不變、注入率持續(xù)減小，或注入率不變而壓力持續(xù)升高時(shí)，不得改變水灰比；②當(dāng)漿液注入量達(dá)300 L以上或灌漿時(shí)間已達(dá)30 min，而灌漿壓力和注入率變化不顯著時(shí)，應(yīng)改濃一級水灰比；③當(dāng)注入率大于30L／min時(shí)，可根據(jù)具體情況越級變濃。

帷幕灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)為設(shè)計(jì)灌漿壓力下，注入率小于1 L／min后，續(xù)灌60 min結(jié)束灌漿。灌漿結(jié)束后應(yīng)立即用最稠級漿液進(jìn)行封孔灌漿，最后用水泥砂漿封填灌漿孔。

3.3 施工質(zhì)量檢驗(yàn)

施工中設(shè)專人跟蹤管理，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，確保施工全過程始終處于有效控制狀態(tài)。同時(shí)嚴(yán)格控制灌漿原材料質(zhì)量，進(jìn)入施工現(xiàn)場的原材料必須具備出廠合格證和必要的檢驗(yàn)證明，本工程所使用的原材料主要為水泥，經(jīng)檢驗(yàn)，符合灌漿要求。

根據(jù)SL62-94《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》，在灌漿施工結(jié)束后14 d進(jìn)行灌漿質(zhì)量檢查。本次檢查共設(shè)2個(gè)檢查孔，以壓水試驗(yàn)為主，結(jié)合巖芯、水泥結(jié)石確定。檢查孔布置于地質(zhì)條件較差、透水率大、吸漿量大的灌漿孔之間?；炷僚c基巖接觸帶及基巖裂隙有水泥結(jié)石，充填密實(shí)，膠結(jié)較緊密，通過壓水試驗(yàn)測得各孔最大壓力下的基巖透水率為 0.37～0.98 Lu，均小于 5 Lu，巖芯采取率均大于80%。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可知，帷幕灌漿已達(dá)到了設(shè)計(jì)預(yù)期目標(biāo)和規(guī)范要求。

4 結(jié)語

安哥拉Gandjelas大壩左、右壩肩灌漿長度均為16 m，共施工灌漿鉆孔10個(gè)，左壩肩總進(jìn)尺137.5m，右壩肩總進(jìn)尺162.5 m；檢查孔2個(gè)，灌漿后壓水試驗(yàn)合格率100%，巖芯采取率高，滿足設(shè)計(jì)要求。

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