一級(jí)水電站壩基固結(jié)灌漿施工

邱創(chuàng)城

摘 要：水電站在日常生活與生產(chǎn)中具有重要作用，其不僅能夠促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展，而且為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。尤其是對(duì)于大型的水電站工程設(shè)施而言，其不僅施工質(zhì)量要求高，而且在后期運(yùn)行維護(hù)中需要采用科學(xué)的方式對(duì)其壩基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)化施工。本文正是結(jié)合這一情況，以具體的案例為問(wèn)題研究的切入點(diǎn)，重點(diǎn)對(duì)某地一級(jí)水電站壩基固結(jié)灌漿施工技術(shù)相關(guān)內(nèi)容展開(kāi)論述，由點(diǎn)到面，希望通過(guò)特例分析，為我國(guó)相關(guān)工程固結(jié)灌漿施工的順利實(shí)施提供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：一級(jí)水電站 壩基固結(jié) 灌漿施工

本文研究的工程案例為我國(guó)某地一大型水利樞紐工程。該水電站屬于一級(jí)建筑工程，此水電站壩高與壩頂長(zhǎng)、寬分別為70m、127.57m及6m；水電站混凝土面板堆石壩壩頂實(shí)際高程約為2696.00m，大壩上游與下游壩面坡比分別為1∶1.4與1：1.5，大壩的防滲基礎(chǔ)設(shè)施采用混凝土連接板、趾板及帷幕灌漿技術(shù)和面板混凝土進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。據(jù)工程地質(zhì)勘察，該大壩壩體兩岸山體較高、河道順直，地表出露巖層主要為灰色石中厚層狀的砂巖、褐灰色板巖夾灰色細(xì)粒砂巖以及褐灰色片理化礫巖夾板巖；水庫(kù)大壩地質(zhì)中地下水潛藏類型主要為孔隙水以及裂隙潛水，因此大壩壩軸線部位斷層，節(jié)理發(fā)育不完整，需對(duì)整個(gè)大壩的壩基結(jié)構(gòu)進(jìn)行固結(jié)灌漿施工處理。

1.一級(jí)水電站壩基固結(jié)灌漿施工技術(shù)分析

1.1一級(jí)水電站壩基固結(jié)灌漿施工技術(shù)方案

本工程在施工過(guò)程中，嚴(yán)格按照如下標(biāo)準(zhǔn)施工技術(shù)流程進(jìn)行壩基固結(jié)灌漿施工[1]：

1.2一級(jí)水電站壩基固結(jié)灌漿鉆孔施工技術(shù)

在鉆孔施工時(shí)，首先按照壩基固結(jié)灌漿鉆孔施工標(biāo)準(zhǔn)中的趾板固結(jié)灌漿設(shè)計(jì)要求，使其深入基巖5.0m的部位。由于本次施工屬于深孔固結(jié)灌漿施工，所以采用型號(hào)為GX-300的地質(zhì)鉆進(jìn)行鉆孔或使用KQJ100B型號(hào)的輕型潛孔鉆進(jìn)行鉆孔作業(yè)。開(kāi)孔作業(yè)時(shí)要采用?76mm的鉆頭進(jìn)行施鉆，盡量按照相關(guān)技術(shù)要求一次性完成鉆孔任務(wù)。在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，可能出現(xiàn)掉塊以及卡鉆甚至洞穴地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)等情況，技術(shù)人員需事先進(jìn)行灌漿施工，然后再對(duì)其進(jìn)行鉆孔作業(yè)。在鉆進(jìn)過(guò)程中，一旦遇到涌水或者集中漏水情況，技術(shù)人員需及時(shí)查明問(wèn)題成因，然后科學(xué)作業(yè)。

其次，鉆孔的具體參數(shù)布置，需要嚴(yán)格按照我國(guó)水利工程相關(guān)施工技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)合《灌漿布置圖》科學(xué)施鉆。如果在鉆進(jìn)作業(yè)時(shí)，沒(méi)有預(yù)埋管孔需重新開(kāi)孔作業(yè)，保證孔位誤差在10cm以下。在此過(guò)程中，需合理對(duì)每個(gè)鉆孔進(jìn)行編號(hào)分類。

此外，要利用純壓式固結(jié)灌漿技術(shù)進(jìn)行作業(yè)。具體操作過(guò)程中，技術(shù)人員要嚴(yán)格遵循“兩序作業(yè)、分序加密、先外后內(nèi)”的技術(shù)原則進(jìn)行全孔一次灌漿作業(yè)。

1.3 一級(jí)水電站壩基固結(jié)灌漿鉆孔裂隙沖洗

在本工程壩基固結(jié)灌漿施工過(guò)程中，為了有效提升灌漿作業(yè)效率，每一段鉆孔作業(yè)完成之后，技術(shù)人員必須對(duì)鉆孔進(jìn)行沖洗作業(yè)。沖洗鉆孔過(guò)程中，要利用壓力水對(duì)鉆孔縫隙進(jìn)行全面沖洗。當(dāng)鉆孔中的回水由臟變清而且鉆孔內(nèi)的沉渣實(shí)際厚度在20cm以下時(shí)，結(jié)束鉆孔清洗作業(yè)。

1.4一級(jí)水電站壩基固結(jié)灌漿簡(jiǎn)易壓水技術(shù)處理

要采用簡(jiǎn)易壓水試驗(yàn)技術(shù)方案與鉆孔裂隙沖洗技術(shù)，對(duì)一般的鉆孔部位進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)分析。通過(guò)單點(diǎn)試驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行壓水試驗(yàn)檢測(cè)，為了保證起到良好的試驗(yàn)效果，要將水壓控制在80%的灌漿作業(yè)壓力范圍內(nèi)，而且盡量使其水壓小于1MPa。通常情況下，壓水試壓的周期為20min，每間隔5min對(duì)壓水試驗(yàn)的參數(shù)讀取一次，并將最終的水流量計(jì)入實(shí)際的流量結(jié)果統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中。采用透水率表示簡(jiǎn)易壓水試驗(yàn)結(jié)果，具體的計(jì)算分析公式如下[2]：

q=Q/PL

在上述簡(jiǎn)易壓水試驗(yàn)公式中，透水率（Lu）采用q表示；壓入流量（L/min）采用Q表示；鉆孔段位的全壓力（MPa）采用P表示；鉆孔段段長(zhǎng)（m）通過(guò)L表示。

1.5一級(jí)水電站壩基固結(jié)灌漿作業(yè)分析

在對(duì)該一級(jí)水電站壩基進(jìn)行固結(jié)灌漿施工時(shí)，要嚴(yán)格按照相關(guān)工程標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行科學(xué)作業(yè)，將壩基固結(jié)灌漿的壓力參數(shù)控制在0.4-0.7MPa之間，同時(shí)需要結(jié)合鉆孔深度對(duì)灌漿壓力進(jìn)行調(diào)整。具體而言，當(dāng)鉆孔深度每增加1m，則應(yīng)保證灌漿壓力參數(shù)上升0.025 MPa；最終在參數(shù)結(jié)果分析時(shí)，可將0.5MPa作為參數(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)。在施工過(guò)程中，針對(duì)注入率較大以及容易抬動(dòng)的部位進(jìn)行分級(jí)升壓作業(yè)。灌漿的濃度比例可將其控制在3∶1左右，至于變漿要求，可以結(jié)合以下情況進(jìn)行科學(xué)調(diào)整：

（1）當(dāng)鉆孔內(nèi)的吸漿量不變，但灌漿壓力參數(shù)上升時(shí)，或者灌漿壓力參數(shù)不發(fā)生變化且鉆孔內(nèi)的吸漿量不斷減少時(shí)，禁止在施工過(guò)程中對(duì)灌漿壓力參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；

（2）如果在灌漿作業(yè)時(shí)，某一級(jí)水灰比的實(shí)際灌入時(shí)間及灌入量分別達(dá)到30min及400L，但鉆孔內(nèi)的吸漿量和灌漿施工壓力參數(shù)不發(fā)生任何變化，此時(shí)應(yīng)該適當(dāng)增大漿液的灌注濃度；

（3）如果灌漿過(guò)程中，鉆孔內(nèi)的吸漿量上升或超過(guò)30 L/min時(shí)，要結(jié)合實(shí)際情況逐級(jí)或者越級(jí)增加漿液的灌注濃度；

（4）按照實(shí)際的固結(jié)灌漿施工技術(shù)要求，在既定的壓力參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)之下，需要保證單孔內(nèi)的漿液注入量小于1.0L/min。與此同時(shí)，保證該工程群孔灌漿的漿液實(shí)際注入量在2.0L/min以上，然后連續(xù)注漿30min即可終止注漿作業(yè)；

（5）當(dāng)注漿作業(yè)完成之后，技術(shù)人員需要全面清理鉆孔內(nèi)的積水，然后通過(guò)砂漿進(jìn)行人工封孔施工，抹平孔口，使其與混凝土表面保持平齊，方可結(jié)束全部施工任務(wù)。

2.一級(jí)水電站壩基固結(jié)灌漿施工質(zhì)量控制分析

通過(guò)上述施工過(guò)程分析發(fā)現(xiàn)，一級(jí)水電站大壩壩基固結(jié)灌漿施工過(guò)程中任務(wù)重、施工緊、流程多。因此，需要在施工過(guò)程中，對(duì)每一項(xiàng)施工技術(shù)流程進(jìn)行質(zhì)量控制。

（1）當(dāng)壩基固結(jié)灌漿作業(yè)完成3d-7d之后，采用單點(diǎn)法對(duì)施工部位進(jìn)行壓水試驗(yàn)檢查；

（2）在固結(jié)灌漿鉆孔施工時(shí)，保證灌漿孔質(zhì)量檢查的數(shù)量是全部灌漿孔總數(shù)的5%，而且要經(jīng)過(guò)施工監(jiān)理及設(shè)計(jì)技術(shù)人員和施工人員共同驗(yàn)收；

（3）在灌漿過(guò)程中，要保證鉆孔內(nèi)的水壓壓力為固結(jié)灌漿壓力的80%。具體而言，可將其實(shí)際參數(shù)控制在1MPa左右[3]。

（4）在對(duì)該工程的壓水穩(wěn)定性進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，要保證每間隔3min或者5mim，對(duì)灌漿孔中的漿液壓入流量參數(shù)進(jìn)行一次讀取，連續(xù)進(jìn)行四次之后，取最大值與最小值的平均值作為本次試驗(yàn)參數(shù)的結(jié)果；

（5）除此之外，還要對(duì)鉆孔內(nèi)的孔壓水壓力進(jìn)行試驗(yàn)，按照既定的設(shè)計(jì)要求，保證灌漿孔之內(nèi)的透水率小于5Lu；特別是在固結(jié)灌漿施工過(guò)程中，要保證灌漿段的灌漿合格率不得低于85%，且使不合格段的透水率不超過(guò)設(shè)計(jì)參數(shù)值的150%；當(dāng)灌漿過(guò)程中漿液均勻分布時(shí)，方可結(jié)束施工。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文通過(guò)對(duì)該大壩的壩基固結(jié)灌漿施工過(guò)程以及質(zhì)量控制方式進(jìn)行論述，發(fā)現(xiàn)此類大壩工程施工過(guò)程繁瑣，而且施工技術(shù)流程多。因此，需要采取科學(xué)的施工技術(shù)措施進(jìn)行作業(yè)，嚴(yán)格控制施工技術(shù)參數(shù)，從而確保該大壩的壩基固結(jié)灌漿施工作業(yè)順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]劉興勇，李秀龍，孫英杰.大丫口水電站雙曲拱壩壩基深孔固結(jié)灌漿施工技術(shù)[J].云南水力發(fā)電，2014，v.30；No.145 S1：27-30.

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