柏葉口水庫溢洪道泄槽固結(jié)灌漿施工技術(shù)

張 娟

（山西省水利水電勘測設(shè)計研究院，山西 太原 030024）

1 工程概況

柏葉口水庫位于呂梁市交城縣會立鄉(xiāng)柏葉口村上游約500 m的文峪河干流上，控制流域面積875 km2。根據(jù)地形條件，大壩左岸布置正槽溢洪道，其軸線與大壩軸線的夾角為67.2°，沿山坡呈直線開鑿而成，其挑流位于大壩下游左岸，距大壩坡腳約100 m。溢洪道總長305.77 m，由引渠段、閘室控制段、泄槽段、挑流鼻坎段等組成。閘室、泄槽底板及邊墻基礎(chǔ)均座落在弱風化基巖上。泄槽段進口底板高程1 128.0 m，泄槽段長179 m，斷面為矩形，底寬由27 m漸變?yōu)?6 m，縱坡為1/2.888。

本工程泄槽段固結(jié)灌漿主要包括灌漿孔、檢查孔、觀測孔和排水孔的鉆孔，以及鉆孔和灌漿所需進行的鉆取巖芯和試驗、鉆孔沖洗、壓水試驗、灌漿前孔口加塞保護等。固結(jié)灌漿材料采用普通硅酸鹽水泥，水泥強度等級不低于P.O42.5。

2 工藝技術(shù)

2.1 鉆孔

采用取芯鉆進是在回次進尺終了，巖芯裝滿巖管時，采用帶繩索的打撈器，從鉆桿中把取芯管提出來，待巖芯取出后又從鉆桿把其放到孔底。

其主要優(yōu)點：一是保證鉆孔偏斜率最小，精度高。由于繩索取芯的鉆桿也是粗徑，它比鉆具僅小2 mm，比鉆頭小4 mm，所以鉆進中鉆桿要絕對垂直，全孔都起導向作用，鉆孔光滑，偏斜率最小。二是提高巖芯采取率。繩索取芯鉆具為壓卡式單動雙管鉆具，巖芯在管內(nèi)振動少，不被沖刷，很少破碎，保持原狀，巖芯采取率達100%，破碎夾層也能達95%。三是減輕勞動強度，提高鉆進效率。繩索取芯的提鉆次數(shù)少，一連十幾米，只要不換鉆頭，就可以繼續(xù)鉆進，取芯提管用鋼絲牽引，省時省力速度快。四是有監(jiān)控系統(tǒng)，孔內(nèi)事故少。鉆進時繩索取芯配有壓力監(jiān)控、電流監(jiān)控，孔內(nèi)有異常報信機構(gòu)，當鉆進的巖芯裝滿或破碎巖芯堵鉆時，報信機構(gòu)膨脹使水路不通，堵鉆使壓力增高，此時應提取巖芯。

2.2 鉆孔偏斜預防措施

安裝鉆機要有地錨，機座水平穩(wěn)固，鉆進中不得有絲毫移動；鉆進時盡量使用長鉆具，鉆孔變徑時，采用大徑導向；要挑選直鉆桿，鉆進中不得搖晃；經(jīng)常用KXP-1型測斜儀測斜，超過允許偏差時，應及時糾偏；鉆孔、孔位偏差不得大于10 cm，固結(jié)灌漿孔的孔底偏差應不大于1/40孔深。發(fā)現(xiàn)鉆孔偏斜值超過設(shè)計規(guī)定時，應及時糾正或采取補救措施；鉆孔的方位角一般偏差值不應大于5°。

2.3 鉆孔沖洗和壓水試驗

2.3.1 洗孔和沖孔

洗孔采用風水聯(lián)合沖洗或用導管通入大流量水流從孔底向孔外沖洗的方法，目的是將殘存在孔底的巖粉碎屑等沖出孔外，以免堵塞裂隙通道而影響灌漿質(zhì)量。沖洗采用80%的灌漿壓力，壓力超過1 MPa時采用1 MPa，沖洗風壓采用50%灌漿壓力，壓力超過0.5 MPa時采用0.5 MPa，裂隙沖洗應沖至回水澄清后10 min結(jié)束，且總時間單孔不少于30 min，串通孔不少于2 h，沖洗后孔內(nèi)殘存沉積物不得超過20 cm。

2.3.2 壓水試驗

鉆孔沖洗后要在24 h內(nèi)進行壓水試驗，采用簡易壓水、單點法和五點法進行壓水試驗，簡易壓水試驗壓力為灌漿壓力的80%。該值若大于1 MPa，采用1 MPa，壓水20 min，每5 min測讀一次壓入流量，當最大與最小流量差數(shù)除以最終讀數(shù)小于10%時，即認為穩(wěn)定，取最后的流量值作為計算流量。固結(jié)灌漿的檢查孔應按規(guī)定進行水壓試驗，檢查孔的數(shù)量應不少于總孔數(shù)的5%。

2.4 灌漿

固結(jié)灌漿采用孔內(nèi)循環(huán)，全孔一次灌漿法。射漿管距孔底不大于0.5 m。當?shù)刭|(zhì)條件不良或有特殊要求時，可分段灌漿。固結(jié)灌漿一泵灌一孔，當相互串漿時，采用群孔并聯(lián)灌注，但并聯(lián)孔數(shù)不多于3個，并控制灌漿壓力，防止巖石面或混凝土面抬動。固結(jié)灌漿壓力采用0.2～0.4 MPa，視不同地段和孔深分別采用。

固結(jié)灌漿在規(guī)定壓力下，當注入率不大于0.4 L/min，群孔灌漿不大于0.8 L／min時，繼續(xù)灌漿30 min即可結(jié)束。

每個固結(jié)灌漿孔灌漿結(jié)束后，會同監(jiān)理人及時進行驗收，驗收合格的灌漿孔進行封孔。封填前應盡量將孔內(nèi)污物沖洗干凈，使全孔封填密實。固結(jié)灌漿孔封孔采用機械壓漿封孔法或壓力灌漿封孔法。

2.5 固結(jié)灌漿質(zhì)量檢查

本工程固結(jié)灌漿質(zhì)量采用壓水試驗檢查，孔段合格率85%，不合格孔段的透水率值沒有超過設(shè)計規(guī)定值的50%，且不集中，灌漿質(zhì)量合格。

3 結(jié)語

固結(jié)灌漿是地基處理中一項常用技術(shù)，在施工中不僅要考慮施工設(shè)備運行情況，還要考慮一些特殊情況，如冒漿、串漿等。為達到施工效果，必須采取一些有效措施以提高灌漿質(zhì)量。

第一，灌漿過程中發(fā)生串漿時，如串漿孔具備灌漿條件，應一泵一孔同時進行灌漿。否則，應堵塞串漿孔，待灌漿孔灌漿結(jié)束后，再對串漿孔進行掃孔、沖洗，而后繼續(xù)鉆灌。

第二，灌漿工作必須連續(xù)進行，若因故中斷，應按下述原則處理：

a應盡快恢復灌漿，否則應立即沖洗鉆孔，再恢復灌漿。若無法沖洗或沖洗無效，則應進行掃孔，再恢復灌漿。

b恢復灌漿時，使用開灌比級的水泥漿進行灌注。如注入率與中斷前相近，即可改用中斷前比級的水泥漿繼續(xù)灌注；如注入率較中斷前減少較多，應逐級加濃漿液繼續(xù)灌注。

第三，灌漿段注入量大，灌漿難于結(jié)束時，選用低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿的措施處理。

第四，灌漿過程中如回漿變濃，宜換用相同水灰比的新漿進行灌注，若效果不明顯，繼續(xù)灌注30 min即可結(jié)束灌注，不再進行復灌。