固結(jié)灌漿在西泉眼水庫溢洪道堰體加固工程中的應(yīng)用

楊寶國，劉文東

(黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院，哈爾濱150080)

1 工程概況

西泉眼水庫位于哈爾濱市東南部尚志市、五常市、哈爾濱阿城區(qū)交界處的平山鎮(zhèn)，是大(2)型水庫。2006年4月18日，水利部大壩安全管理中心以《關(guān)于西泉眼水庫三類壩鑒定成果認(rèn)定的意見》(壩函〔2006〕669號)，認(rèn)定西泉眼水庫為三類壩。由于安全鑒定鑒定未對溢洪道堰體內(nèi)部進(jìn)行檢測，但堰體表面存在裂縫，為將此縫徹底封堵，故采用固結(jié)灌漿處理堰體內(nèi)部裂縫。

2 固結(jié)灌漿設(shè)計方案

2.1 灌漿施工布置

堰體采用梅花形布孔，先灌外側(cè)孔位，再灌內(nèi)側(cè)孔位，孔距、排距均為1.5 m。采用自上而下分段循環(huán)灌漿的方法，分段長度為5 m，分二序施工，以發(fā)揮固結(jié)灌漿“圍、堵、擠、壓”的特點(diǎn)，以獲得良好的加固效果。

2.2 技術(shù)參數(shù)

2.2.1 鉆孔

終孔直徑不低于φ60，孔斜率≤1%，孔位偏差≤10 cm。

2.2.2 鉆孔沖洗及壓水試驗(yàn)

1)灌漿孔在鉆孔結(jié)束后，采用由導(dǎo)管通入大流量水流從孔底向孔外沖洗的方法沖洗孔壁，直至回水澄清后，在繼續(xù)沖洗10 min即可結(jié)束。

2)先導(dǎo)孔壓水試驗(yàn)采用單點(diǎn)法，壓力采用同段灌漿壓力的80%，其成果以透水率q表示，單位為呂榮(Lu)。

3)各灌漿孔在灌漿前，應(yīng)在孔底段進(jìn)行一次簡易壓水。簡易壓水試驗(yàn)壓力亦為同段灌漿壓力的80%，壓水時間20 min，每5 min測讀一次壓入流量。取最后的流量值作為計算流量，其成果以透水率q表示，單位為呂榮(Lu)。

2.2.3 漿液變換

對鉆孔巖心采取率≥98%、獲得率≥95%且透水率≤0.3 Lu(呂榮)的孔位可直接灌注0.5∶1濃漿作封孔處理。對不滿足上述標(biāo)準(zhǔn)的空段進(jìn)行灌漿處理，漿液水灰比可采用3∶1(或2∶1)、1∶1，0.5∶1 共3 個級別。

固結(jié)灌漿漿液變換要求如下:

1)當(dāng)灌漿壓力保持不變，注入率持續(xù)減少時，或當(dāng)注入率不變而壓力持續(xù)升高時，不得改變水灰比。

2)當(dāng)某一比級漿液的注入量已達(dá)300 L以上或灌注時間已達(dá)30 min，而灌漿壓力和注入率均無改變或改變不顯著時，應(yīng)改濃一級。

加強(qiáng)控制焊接全過程的力度，對焊接人員焊接過程進(jìn)行監(jiān)督，有利于提升產(chǎn)品的質(zhì)量，有利于提升焊接的效果和效益。為了避免焊接過程中存在較大的缺陷，質(zhì)檢人員應(yīng)進(jìn)行焊接全過程的控制，時刻保持清新的頭腦和高度的警惕，才能在焊接過程中及時發(fā)現(xiàn)存在的不足，從而運(yùn)用有效的措施解決問題，確保焊接質(zhì)量滿足需求后才能進(jìn)行下一步的工作。對此，可通過現(xiàn)代化的監(jiān)控技術(shù)，對焊接的全過程進(jìn)行監(jiān)控，使得在焊接過程中，出現(xiàn)焊接缺陷時，能夠及時調(diào)整，確保焊接的質(zhì)量，提升管道安裝的可靠性和穩(wěn)定性。

3)當(dāng)注入率＞30 L/min時，可根據(jù)具體情況越級變濃。

2.2.4 壓力控制

各孔段灌漿控制壓力見表1。

表1 各孔段灌漿控制壓力 MPa

2.2.5 灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)

本次帷幕灌漿接觸段采用自上而下循環(huán)式灌漿法，具體的灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)為:在規(guī)定的壓力(灌漿各段設(shè)計壓力)下，當(dāng)注入率≤0.2 L/min時，繼續(xù)灌注20 min。

2.2.6 封孔

灌漿封孔采用全孔壓力灌漿封孔法。封孔壓力為0.4 MPa，待回漿管出漿比重達(dá)到 0.5∶1，管口壓力達(dá)到0.4 MPa后，再閉漿20 min即可結(jié)束。

采用單點(diǎn)法壓水，灌漿標(biāo)準(zhǔn)＜0.3 Lu。

2.3 灌漿材料

為保證固結(jié)灌漿滲透半徑，此固結(jié)灌漿采用干磨細(xì)水泥進(jìn)行灌注，水泥最大粒徑＜24μm，平均粒徑為6μm左右，制漿材料采用重量法稱量，誤差＜5%。干細(xì)磨水泥制漿時必須采用高速攪拌機(jī)，攪拌時間以3～5 min為宜。

3 固結(jié)灌漿質(zhì)量檢查與分析

3.1 灌漿質(zhì)量檢查

本次灌漿質(zhì)量檢測采用打檢查孔做壓水試驗(yàn)并對比灌漿前后巖石的透水率，參照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)對比的方法來評定灌漿效果。檢查孔由建設(shè)單位、設(shè)計、監(jiān)理單位共同研究確定，采用聯(lián)合檢查的方式。根據(jù)灌漿規(guī)范的相關(guān)規(guī)定及實(shí)際灌漿情況，監(jiān)理代表、設(shè)計代表及甲方代表共同研究后，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際施工情況布置了檢查孔4個，即每側(cè)2個，固結(jié)灌漿工程檢查孔基本情況見表2。

表2 固結(jié)灌漿工程檢查孔基本情況一覽表

從表2中可以看出，在工作區(qū)的不同部位設(shè)計深度內(nèi)經(jīng)固結(jié)灌漿后檢查孔的各段壓水試驗(yàn)結(jié)果，與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)對比分析，均滿足設(shè)計要求，說明灌漿效果明顯，施工質(zhì)量完全合格。

3.2 固結(jié)灌漿施工質(zhì)量分析

3.2.1 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

為便于本次固結(jié)灌漿整體質(zhì)量的評定，現(xiàn)將固結(jié)灌漿的壩體劃分為右山坡、現(xiàn)澆墻段、右墻下、河床段、左墻下5個部分進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析。詳細(xì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計見表3。

表3 固結(jié)灌漿采集數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

3.2.2 各段灌漿質(zhì)量評析

透水率隨灌漿次序增進(jìn)而顯著減小，符合規(guī)律，灌漿施工正常。檢查孔透水率符合設(shè)計要求。

溢洪道左右兩側(cè)固結(jié)灌漿在灌漿施工中各次序孔的單位注灰量和透水率隨灌漿次序增進(jìn)而減小，基本符合規(guī)律，灌漿施工正常。檢查孔透水率符合設(shè)計要求。

4 總結(jié)與建議

本工程采用了干細(xì)磨水泥進(jìn)行灌漿，在一定程度上保證了固結(jié)灌漿的滲透半徑，使工程質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，但是檢查手段比較單一，建議在灌漿前后進(jìn)行巖體波速或靜彈性模量檢查以檢查溢洪道堰體的整體性。

［1］ 何玉虎.小灣電站抗力體固結(jié)灌漿試驗(yàn)及應(yīng)用［J］.黑龍江水利科技，2010，38(1):26-27.