四川長(zhǎng)河壩水電站底層廊道墻下帷幕涌水孔段帷幕灌漿技術(shù)的討論

摘要：通過(guò)對(duì)長(zhǎng)河壩大壩工程底層廊道深孔帷幕灌漿工程實(shí)踐，為今后同類工程的設(shè)計(jì)施工提供參考，特別是對(duì)壩高達(dá)200m以上，深覆蓋層部位的防滲帷幕灌漿。

關(guān)鍵詞：底層廊道;涌水孔段帷幕灌漿;施工工藝

所謂灌漿孔涌水孔段指圍巖空隙中的地下水源（孔隙水水源、裂隙水水源、巖溶水水源）、地表水水源，在壓力作用下，從灌漿孔道內(nèi)涌出地面稱為涌水。涌水流動(dòng)方向剛好與灌漿漿液流動(dòng)方向相對(duì)，若涌水壓力較大將影響灌漿施加在孔段內(nèi)的灌漿壓力。

一、長(zhǎng)河壩水電站概述

長(zhǎng)河壩水電站系大渡河干流水電規(guī)劃“三庫(kù)22級(jí)”"電站的第十級(jí)電站，工程處于四川省甘孜州康定縣境內(nèi)，電站采用水庫(kù)大壩，首部式地下引水發(fā)電系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，大壩是由砂礫石土直心墻堆石壩，最大壩高240m，壩基覆蓋層采用兩道混凝土防滲墻防滲大壩軸線及主防滲墻所在平面采用灌漿帷幕形成大壩主防滲面，底層廊道防滲帷幕與左右岸防滲帷幕連接形成整個(gè)電站防滲帷幕線。底層廊道在2014年8月份恢復(fù)施工發(fā)現(xiàn)，灌漿孔鉆孔穿過(guò)混凝土防滲墻后，孔口出現(xiàn)較大的涌水，經(jīng)測(cè)定，孔口涌水流量及涌水壓力較大，若處理不當(dāng)，將對(duì)大壩防滲效果產(chǎn)生較大影響。

一般來(lái)說(shuō)，在下列不良地質(zhì)地段宜發(fā)生孔口涌水情況

1.灌漿區(qū)域巖性軟弱、結(jié)構(gòu)松散、風(fēng)化嚴(yán)重、地下水賦存條件好的地段，鉆孔時(shí)宜發(fā)生孔口涌水。

2.斷層及破碎帶、節(jié)理裂隙密集帶、巖體切割破碎，而灌漿孔段與斷層、節(jié)理裂隙成大角度相交，構(gòu)成地下水的良好通道地段。

3.巖溶發(fā)育，地下水發(fā)育，貫通性好地段。

4.地下水豐富，水文地質(zhì)條件復(fù)雜或地表水侵入地段。

5.河床水位線比灌漿孔孔口高程高的地段宜發(fā)生孔口涌水。

圖片一：1460底層灌漿廊道墻下帷幕灌漿孔發(fā)生了較大的涌水

圖片二：1460底層灌漿廊道墻下帷幕灌漿孔發(fā)生了較大的涌水

二、孔口涌水對(duì)灌漿質(zhì)量的影響

1.抵消灌漿壓力，涌水孔段的涌水流動(dòng)方向與漿液流動(dòng)方向相對(duì)，而灌漿擴(kuò)散是在壓力作用下流動(dòng)的，因此，若涌水壓力較大，將和灌漿壓力相互抵消，從而降低灌漿壓力。

2.充填裂隙，漿液擴(kuò)散達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，裂隙中的空間被水填充，漿液無(wú)法進(jìn)入或漿液結(jié)石體不密實(shí)。尤其是在充填型灌漿區(qū)域。

3.充填到裂隙中的漿液結(jié)石體在未達(dá)初凝或終凝時(shí)間時(shí)，被涌水沖出孔段，從而影響灌漿質(zhì)量。

4.在涌水壓力下，開(kāi)辟新的漏水通道，因底層中可能存在軟弱底層，長(zhǎng)時(shí)間在壓力水侵蝕下，可能對(duì)巖層軟弱部位造成新的漏水通道。

三、孔口涌水的綜合處理措施

目前，相關(guān)規(guī)程規(guī)范對(duì)帷幕灌漿涌水通道做了較為詳細(xì)的要求，但針對(duì)實(shí)際工程中，應(yīng)采取向適應(yīng)的處理措施，處理措施不得當(dāng)同樣可能存在質(zhì)量隱患，《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》DL/T"5148-2012"5.7.5對(duì)涌水孔段的要求。

孔口有涌水的灌漿孔段，灌漿前應(yīng)測(cè)記涌水壓力和涌水量。根據(jù)涌水情況，可選用下列措施綜合處理：

自上而下分段灌漿;縮短灌漿段長(zhǎng);提高灌漿壓力;改用純壓式灌漿;灌注濃漿;灌注速凝漿液;屏漿;閉漿;待凝。

規(guī)范總共列舉了9個(gè)處理措施，但就其具體的灌漿工程而言，其采用的處理方式方法也是不同的，若采用的方式方法不當(dāng)同樣會(huì)對(duì)灌漿質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。

四、涌水孔段處理措施在長(zhǎng)河壩水電站廊道墻下帷幕灌漿中的具體應(yīng)用

1、長(zhǎng)河壩水電站廊道墻下帷幕灌漿概況說(shuō)明：長(zhǎng)河壩水電站大壩工程底層廊道帷幕灌漿需要穿過(guò)近70m深的覆蓋層，覆蓋層部位采用混凝土防滲墻，防滲墻下采用帷幕灌漿，防滲墻下帷幕灌漿設(shè)計(jì)工程量為15613m，單孔深達(dá)170m，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)施工發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)涌水較大的部位主要集中在100m以內(nèi)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定涌水壓力達(dá)0.8mpa，用水流量達(dá)400L/min。

2、涌水壓力及涌水量的測(cè)定，目前灌漿施工規(guī)程規(guī)范未對(duì)涌水壓力及涌水量的測(cè)定作出規(guī)定，在具體工程中，對(duì)涌水壓力及涌水量的測(cè)定也存在差別，在長(zhǎng)河壩水電站底層廊道墻下帷幕灌漿涌水壓力及涌水量的測(cè)定。

（1）、涌水壓力的測(cè)定：采用壓力表直接讀數(shù)測(cè)定，在涌水孔段孔口管上安裝孔口封閉器，涌水從封閉器回漿通道上流出，壓力表安裝在回漿通道上，回漿通道管徑與灌漿管路管徑一致。

圖片三：涌水壓力測(cè)定

（2）、涌水量測(cè)定：采用水表讀數(shù)法測(cè)定，在涌水孔段上安裝水表，待流量相對(duì)穩(wěn)定后，每5min測(cè)讀一次，連續(xù)4次讀數(shù)，取4次讀數(shù)的平均值作為該段孔口涌水量

圖片四：涌水量測(cè)定

3、涌水較大的孔段裂隙沖洗及壓水試驗(yàn)：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，經(jīng)設(shè)計(jì)單位同意，長(zhǎng)河壩水電站涌水較大孔段取消灌前鉆孔機(jī)裂隙沖洗及灌前壓

水試驗(yàn)。

4、涌水孔段帷幕灌漿。

（1）、開(kāi)灌水灰比的選擇，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)灌漿實(shí)際情況，并經(jīng)設(shè)計(jì)人同意，涌水孔段開(kāi)灌水灰比做了適當(dāng)調(diào)整，原設(shè)計(jì)起灌水灰比為5：1開(kāi)灌，涌水較大孔段采用3：1或2：1直接開(kāi)灌，漿液比級(jí)變換按照規(guī)范要求實(shí)施。

（2）、采用孔口封閉法灌漿，孔內(nèi)下置射漿管，射漿管距孔底不大于0.5m，進(jìn)回漿管采用雙層鋼絲管，鋼絲管能承受灌漿壓力加涌水壓力。

（3）、灌漿壓力的選擇，通過(guò)測(cè)定的涌水壓力，灌漿時(shí)，灌漿壓力調(diào)整為設(shè)計(jì)灌漿壓力加涌水壓力作為該孔段最終灌漿壓力。

（4）、灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，長(zhǎng)河壩水電站大壩防滲帷幕灌漿孔段灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)在規(guī)定壓力下單位吸漿量不大于1L/min，屏漿30min可結(jié)束灌漿，針對(duì)涌水孔段，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況屏漿時(shí)間做了適當(dāng)延長(zhǎng)，直到孔內(nèi)無(wú)涌水返出后停止屏漿，拆除灌漿機(jī)具，采用孔口塞封閉灌漿孔段，待凝8h左右，方可進(jìn)行掃孔。

5、涌水孔段通過(guò)處理后的效果，通過(guò)灌漿處理，第二次掃孔至原灌漿時(shí)的孔深發(fā)現(xiàn)，涌水流量明顯減小，甚至無(wú)涌水，達(dá)到了較好的效果。

結(jié)束語(yǔ)

長(zhǎng)河壩水電站底層廊道帷幕灌漿孔涌水較大，且涌水壓力也較大，主要是隨著大壩填筑高度的上升，水位線逐漸上升，若無(wú)切實(shí)可行的處理辦法，較大的涌水流量和涌水壓力勢(shì)必要對(duì)底層主墻防滲帷幕灌漿效果產(chǎn)生破壞，嚴(yán)重影響防滲效果，因此，采取恰當(dāng)?shù)奶幚矸椒?，是大壩防滲效果成功的關(guān)鍵。

作者簡(jiǎn)介：

鄭永剛，男，生于1979年11月，助理工程師，四川都江堰人，主要從事水電建設(shè)管理工作，工作于四川二灘國(guó)際工程咨詢有限責(zé)任公司。