關(guān)于官盛湖工程巖石地基帷幕灌漿地質(zhì)缺陷處理

【摘要】四川廣安官盛新區(qū)官盛湖工程巖石地基帷幕灌漿地質(zhì)缺陷處理施工技術(shù)

【關(guān)鍵詞】帷幕灌漿；地質(zhì)缺陷處理；節(jié)理裂隙；涌水

1、工程概況

官盛湖工程位于四川省廣安市廣安區(qū)官盛鎮(zhèn)，官盛湖工程是以城市景觀為主，兼有防洪的一項(xiàng)綜合性水利工程，官盛湖大壩最大壩高48.5m，正常蓄水位268m，相應(yīng)庫容918.4萬m3，校核洪水位269.11m，總庫容987.73萬m3。

帷幕灌漿布置一排灌漿孔，灌漿孔位于壩體軸線上，孔距1.5m，帷幕灌漿深度控制在進(jìn)入相對(duì)不透水層（q=5Lu）以下5.0m，河床段孔至地下水位以下10m；壩基基座蓋板下進(jìn)行固結(jié)灌漿處理，固結(jié)灌漿孔間排距2m，呈梅花形布置，孔深5m。灌漿施工前根據(jù)設(shè)計(jì)及施工規(guī)范進(jìn)行生產(chǎn)性灌漿試驗(yàn)。

1.1 地質(zhì)特性

河床壩基段基巖為侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組（J2s2）砂巖互層，巖體發(fā)育三組構(gòu)造裂隙。根據(jù)壩區(qū)河床鉆孔壓水試驗(yàn)成果，地表以下一般埋深0m～25m巖體透水率q>10Lu，且存在地下水系。

地質(zhì)缺陷處理是巖石地基帷幕灌漿施工中經(jīng)常遇到的問題，如何確保灌漿施工質(zhì)量，提高施工效率，始終是必須關(guān)注的重點(diǎn)。本工程所遇缺陷情況為地下水系及節(jié)理裂隙發(fā)育，在鉆孔完成后出現(xiàn)孔口涌水現(xiàn)象，灌漿施工中經(jīng)常出現(xiàn)無壓力、無回漿、漏漿量大、串漿。因此所造成的施工難度主要體現(xiàn)在裂隙發(fā)育孔段。如何在裂隙發(fā)育孔段保障低施工成本、高效率、確保施工質(zhì)量的進(jìn)行帷幕灌漿施工，項(xiàng)目部技術(shù)人員與設(shè)計(jì)單位、業(yè)主單位、監(jiān)理單位進(jìn)行了深入探討采取技術(shù)措施。

2、地質(zhì)缺陷處理技術(shù)措施

2.1 灌漿施工中常采取的地質(zhì)缺陷處理方式

2.1.1 在灌漿段注入量大，灌漿難于結(jié)束時(shí)，常采用以下措施處理：

（1）低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿、待凝、復(fù)灌；

（2）灌注穩(wěn)定漿液或混合漿液；

（3）漿液中摻加速凝劑；

（4）裂隙灌注水泥砂漿；

（5）溶洞灌漿：溶洞內(nèi)無填充物，可根據(jù)溶洞大小采用高流態(tài)混凝土、投入碎石再灌注水泥砂漿、混合漿液等措施；有填充物時(shí)，根據(jù)充填物類型、性能及充填程度，可采用高壓灌漿、高壓噴射灌漿登場(chǎng)措施。

該灌漿段經(jīng)處理后仍應(yīng)掃孔，重新依照相關(guān)規(guī)范的技術(shù)要求進(jìn)行灌漿直至結(jié)束，即采用自上而下分段灌漿時(shí)，在規(guī)定壓力下（本工程帷幕灌漿壓力0.8MPa），當(dāng)注入率不大于0.4L/min時(shí)，繼續(xù)灌注60min；或不大于1L/min時(shí)，繼續(xù)灌注90min，灌漿可以結(jié)束。

2.1.2 孔口有涌水的灌漿段：

在灌漿前測(cè)記涌水壓力和涌水量，根據(jù)用水情況，可選用以下措施

（1）自上而下分段灌漿；（2）短的段長(zhǎng)；（3）高的灌漿壓力；（4）濃漿結(jié)束；（5）屏漿；（6）閉漿；（7）純壓式灌漿；（8）速凝漿液；（9）待凝；（10）壓力灌漿封孔。

2.2 官盛湖工程基坑灌漿施工措施

2.2.1 鉆孔取芯

為了探明地下節(jié)理裂隙的發(fā)育情況、探明涌水流量及合理待凝時(shí)間，且因?yàn)榇嬖谟克疅o法使用數(shù)碼設(shè)備進(jìn)行攝像觀測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)選取了3個(gè)先導(dǎo)孔均勻分布在河床段帷幕中心線上，對(duì)先導(dǎo)孔進(jìn)行鉆孔取芯，并拍照留存。經(jīng)取芯發(fā)現(xiàn)河床鉆孔段巖石均為砂巖，且?guī)r心獲取率較低，在鉆孔過程中出現(xiàn)掉鉆、灌漿無壓力、無回漿、孔口涌水現(xiàn)象，說明地下存在有地下水過流的較發(fā)育的裂隙。

2.2.2 壓水試驗(yàn)

地質(zhì)缺陷孔段的初灌、復(fù)灌等各次灌漿前均進(jìn)行壓水試驗(yàn)，復(fù)灌前的壓水試驗(yàn)透水率作為復(fù)灌起始水灰比的重要依據(jù)。

2.2.3 低壓、間歇灌漿、濃漿結(jié)束、屏漿或閉漿、待凝復(fù)灌

河床壩基段帷幕灌漿施工過程中在8m～15m孔深處裂隙發(fā)育，I序孔均出現(xiàn)涌水現(xiàn)象。

在初灌時(shí)，按照技術(shù)規(guī)范要求的水灰比、變漿條件、灌漿壓力、結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)等要求實(shí)施灌漿作業(yè)。如出現(xiàn)吸漿量沒有明顯減少、壓力沒有明顯升高，注入水泥量超過5t～10t的情況下采取待凝措施。并對(duì)涌水的孔段進(jìn)行流量監(jiān)測(cè)及壓力測(cè)試。

在實(shí)際施工中，初灌掃孔后，大部分孔段涌水現(xiàn)象得到解決；裂隙雖吃漿量大（I序孔水泥注入量30t～40t），單孔段水泥注入量未超過15t，仍未算吃漿量巨大，且在持續(xù)灌注過程中吸漿量會(huì)逐漸減小，灌注后壓水試驗(yàn)滿足設(shè)計(jì)要求小于5lu。

因此考慮到重復(fù)灌注待凝對(duì)施工進(jìn)度不利。為保證帷幕灌漿質(zhì)量并減少待凝復(fù)灌的裂隙發(fā)育涌水孔段，保證河床壩基段帷幕灌漿施工按期完成，以進(jìn)行大壩填筑。征得業(yè)主單位、監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位同意后，對(duì)裂隙發(fā)育的涌水孔段采取低壓、間歇灌注濃漿、逐漸加壓、濃漿結(jié)束、屏漿或閉漿的方式；以上措施無效的情況下方可采取待凝復(fù)灌的措施。

2.2.4 冒漿、漏漿的處理措施

整個(gè)河床段灌漿采取同序跳孔施工逐漸加密的方式，防止相鄰I序孔之間串漿。針對(duì)仍然出現(xiàn)的個(gè)別同序孔串漿，采取孔口封堵的方式，待灌漿結(jié)束后，串漿孔再進(jìn)行掃孔、沖洗，而后繼續(xù)鉆進(jìn)灌漿。

由于河床壩基表層巖石微風(fēng)化，且表層巖石細(xì)小節(jié)理裂隙發(fā)育。表層灌漿過程中，漿液通過裂隙及蓋板混凝土與巖石接觸面流動(dòng)至蓋板兩側(cè)（蓋板寬21.4m），導(dǎo)致基坑兩側(cè)基礎(chǔ)大面積冒漿、漏漿。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在灌漿過程中一旦發(fā)現(xiàn)冒漿、漏漿，采用低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿的方法進(jìn)行處理。

3、結(jié)束語

鑒于河床壩基段帷幕灌漿地質(zhì)裂隙存在涌水現(xiàn)象，灌漿量不是特別巨大，不具備灌注砂漿等其它材料的條件；通過采取低壓、濃漿、間歇灌漿、濃漿結(jié)束、屏漿或閉漿的措施封堵過水裂隙，是較為現(xiàn)實(shí)的處理措施。灌漿后的質(zhì)量檢查孔壓水試驗(yàn)及巖心采成果表明：灌漿施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到了預(yù)期的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國(guó)水利部、電力工業(yè)部《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》SL62-94

[2]宋裕國(guó)，鮮于軍 地質(zhì)缺陷孔段帷幕灌漿施工處理措施 湖北水力發(fā)電 2008年第4期

[3]丁時(shí)偉，唐正前 特殊地質(zhì)條件下的帷幕灌漿涌水處理 吉林水利 2013年第4期