安谷水電站地面發(fā)電廠房固結(jié)灌漿施工淺談

曹 輝，何 燁

(中國(guó)水利水電第七工程局有限公司，成都，610081)

安谷水電站地面發(fā)電廠房固結(jié)灌漿施工淺談

曹 輝，何 燁

(中國(guó)水利水電第七工程局有限公司，成都，610081)

本文介紹安谷水電站地面發(fā)電廠房的地質(zhì)概況及固結(jié)灌漿處理要求，分析在砂巖中采用固結(jié)灌漿的施工方法及施工工藝，可以達(dá)到提高壩基承載力及抗?jié)B能力的效果。

廠房 砂巖 固結(jié)灌漿 安谷水電站

1 工程概況

安谷水電站采用混合式開(kāi)發(fā)方式，水庫(kù)正常蓄水位398.00m，總庫(kù)容約6330萬(wàn)m3，電站裝機(jī)共五臺(tái)。其中，大機(jī)組容量4×190MW，設(shè)計(jì)引用流量2576m3/s；小機(jī)組容量1×12MW，設(shè)計(jì)引用流量64.9m3/s。地面發(fā)電廠房固結(jié)灌漿施工包括廠房和安裝間，施工部位樁號(hào)壩橫0+000.00～壩橫0+088.80m、壩縱0+503.91m～壩縱0+298.56m，施工面積88.8m×205.35m。

電站廠房布置左端緊靠泄洪閘，右端緊靠船閘，壩軸線樁號(hào)0+306.0m～0+450.5m。

地面高程374.5m～381.4m，河水深1.0m～3.5m，河床覆蓋層為Q42al砂卵礫石層(Ⅱ)，厚度9.7m～21.6m。砂卵礫石層透水性強(qiáng)，滲透系數(shù)K=3.8×10-2cm/s，屬?gòu)?qiáng)透水層。下伏基巖頂面高程357.98m～367.67m，為K1j②中厚層夾薄層狀砂巖及泥巖薄層，巖體無(wú)強(qiáng)風(fēng)化，弱風(fēng)化帶厚10m～12m。新鮮巖體飽和抗壓強(qiáng)度12.7MPa，為軟巖。在高程337.0m～347.0m以下為K1j①薄層狀砂巖夾中厚層砂巖及泥巖薄層，強(qiáng)度較低，飽和抗壓強(qiáng)度為4.2MPa，屬極軟巖，完整性差，為廠基地基持力層。根據(jù)勘探資料，廠基巖體中分布有14條泥巖薄層或透鏡體，泥巖單層厚度0.3m～1.0m。根據(jù)鉆孔壓水試驗(yàn)資料，弱風(fēng)化上部巖體滲透系數(shù)K=1.1×10-3cm/s～5.9×10-4cm/s，屬中等透水巖層；弱風(fēng)化下部～新鮮巖體透水率q=1.0Lu～6.6Lu，透水微弱，透水帶厚度(q>5Lu)5m～7m。據(jù)安上ZK24、安上ZK25、安上ZK26孔揭示，廠基巖體中分布有承壓水，水位379.67m～380.50m，高出地面0.92m～4.19m，承壓水頭34.59m～38.15m，頂板埋深14.60m～23.40m，頂板高程341.27m～343.38m，最大涌水量4.5L/min。承壓含水層為K1j①薄層狀砂巖，巖體透水率2.6Lu～6.6Lu，其頂板為相對(duì)較完整中厚層砂巖夾泥巖薄層，巖體透水率0.5Lu～3.1Lu。

2 固結(jié)灌漿施工

本工程地面發(fā)電廠房固結(jié)灌漿根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙孔排距為3.0m，采取梅花型布置，局部加密布置。灌漿施工高程327.30m～335.0m，混凝土蓋重2m，基巖段灌漿孔深8m。

2.1 施工時(shí)間安排

固結(jié)灌漿工程包括廠房固結(jié)和安裝間固結(jié)，因工作面與土建存在交叉作業(yè)，故分多次進(jìn)行施工。安裝間段1～4單元以及6單元，固結(jié)灌漿施工時(shí)間為2012年7月14日～2012年8月26日；安裝間段5、7單元，固結(jié)灌漿施工時(shí)間為2013年1月26日～2013年2月16日；安裝間8、10單元，固結(jié)灌漿與1#～4#機(jī)組段固結(jié)灌漿施工時(shí)間為2012年8月22日～2012年11月25日；安裝間9單元由于取消故未施工。5#機(jī)組段固結(jié)灌漿施工時(shí)間為2013年2月18日～2013年3月05日。工程量完成情況見(jiàn)表1。

表1 主要工程量統(tǒng)計(jì)

2.2 主要施工過(guò)程

在鉆孔灌漿施工前，首先進(jìn)行抬動(dòng)監(jiān)測(cè)鉆孔及安裝施工，固定抬動(dòng)裝置，支撐鋼板焊接平整，外管底部纏麻，內(nèi)管高出地面10cm。

固結(jié)灌漿采用“分序加密、孔口卡塞、孔內(nèi)循環(huán)”的施工方法，灌漿分兩序施工。施工順序：Ⅰ序孔→Ⅱ序孔；施工程序：場(chǎng)地清理→孔位測(cè)量放樣(埋設(shè)灌漿預(yù)埋管)→抬動(dòng)孔施工→灌前聲波檢測(cè)→Ⅰ序孔鉆進(jìn)、裂隙沖洗(壓水)、灌漿、封孔→Ⅱ序孔鉆進(jìn)、裂隙沖洗(壓水)、灌漿、封孔→灌后3d～7d壓水檢查孔鉆進(jìn)、壓水以及灌后14d聲波檢測(cè)→資料提交。

灌漿造孔均采用地質(zhì)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)(XY-2地質(zhì)鉆機(jī))，灌漿孔均為垂直鉆孔。固結(jié)灌漿按梅花布置，孔排距均為3.0m。

固結(jié)灌漿現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行孔位和孔深的驗(yàn)收。

鉆孔沖洗、裂隙沖洗及簡(jiǎn)易壓水，按《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》(DL/T5148-2012)執(zhí)行。

固結(jié)灌漿漿液水灰比采用3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.5∶1五個(gè)比級(jí)。

灌漿材料采用袋裝水泥，水泥標(biāo)號(hào)為P.O42.5普通硅酸鹽水泥，符合規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。灌漿設(shè)備采用3SNS高壓灌漿泵，記錄儀采用二參數(shù)中大華瑞灌漿自動(dòng)記錄儀。在灌漿過(guò)程中，采用記錄儀對(duì)注入率、壓力和漿液比重等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行控制。固結(jié)灌漿施工參數(shù)見(jiàn)表2～表4。

表2 灌漿孔分段段長(zhǎng)

表3 灌漿壓力(安裝間1、2、3、4、6單元)

項(xiàng)目第一段第二段孔段深度范圍(m)0～22～8灌漿壓力(MPa)Ⅰ序0305Ⅱ序0406

表4 灌漿壓力

固結(jié)灌漿結(jié)束3d～7d后進(jìn)行檢查孔施工，14d后進(jìn)行聲波孔施工，檢查孔采用XY-2型地質(zhì)鉆機(jī)配φ91mm金鋼石鉆頭進(jìn)行鉆孔取芯。

3 灌漿效果

固結(jié)灌漿施工完成3d～7d后進(jìn)行壓水檢查，共布置了93個(gè)壓水檢查孔。檢查結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 檢查孔綜合統(tǒng)計(jì)表

由表5壓水試驗(yàn)結(jié)果，檢查孔壓水最小值為0.39Lu，最大值為5.0Lu，平均值為2.41Lu，滿足設(shè)計(jì)透水率q≤5.0Lu的要求，固結(jié)灌漿工程質(zhì)量合格。

固結(jié)灌漿施工完成14d后進(jìn)行單孔聲波檢測(cè)，共布置20個(gè)聲波檢測(cè)孔。聲波測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 單孔聲波測(cè)試成果

由表6檢測(cè)結(jié)果表明，巖石經(jīng)過(guò)固結(jié)灌漿后，波速平均值達(dá)到3.22km/s，較灌前提高了

3.04%～31.92%，符合設(shè)計(jì)要求，固結(jié)灌漿工程質(zhì)量合格。

4 結(jié)語(yǔ)

安谷水電站地面發(fā)電廠房地質(zhì)條件復(fù)雜，壩基砂巖透水性較強(qiáng)、可灌性好、吸漿量較大，固結(jié)灌漿平均單位注入量達(dá)137.26kg/m，經(jīng)過(guò)固結(jié)灌漿處理，達(dá)到了提高基礎(chǔ)承載力及設(shè)計(jì)防滲要求。實(shí)踐證明，在砂巖中采用XY-2地質(zhì)鉆機(jī)造孔，漿液水灰3∶1開(kāi)灌，采用第一段2m、第二段6m自下而上分段卡塞固結(jié)灌漿，灌漿效果好。其優(yōu)點(diǎn)是工效高、棄漿少，在第一段灌漿結(jié)束后第二段可采取更大的灌漿壓力，更有效地減小了發(fā)生抬動(dòng)破環(huán)的可能性。

曹 輝(1969.4-)，男，四川仁壽人，本科，高級(jí)工程師；

何 燁(1986.3-)，男，成都人，本科，助理工程師。

TV731.1：TV543.25

B

2095-1809(2016)03-0068-03