泽城西安水电站坝基帷幕灌浆施工技术研究及应用.docx

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泽城西安水电站坝基帷幕灌浆施工技术研究及应用

许王峰(泽城西安水电有限公司山西左权032600)

【摘要】泽城西安水电站枢纽工程坝基河床覆盖层深厚，最大深度52m,岩性主要以卵石混合土、混合土卵石为主，局部夹级配不良砾石层，可灌性较差。通过合理布置孔序和施工工序，可以显著减少灌浆成本，达到施工优化的目的。图3幅，表6个。

【关键词】水电站帷幕灌浆施工技术研究

1概述

泽城西安水电站(二期)工程位于山西境内的清漳河干流上，枢纽工程距左权县城约35km,主要功能为防洪和发电。

清漳河流域属温带大陆性气候，春季旱季多风，夏季多雨无盛暑，秋季凉爽阴雨多，冬季漫长而寒冷。多年平均气温为8℃,多年平均蒸发量为1661.9mm,最大冻土为0.92m,无霜期为153d。境内年平均风速为1.3m/s。

2工程地质

库区两岸基岩裸露，岩性为常州沟组(Chc)石英砂岩，岩性坚硬且整体性较好。坝基覆盖层主要为全新统积卵石混合土、混合土卵石，局部夹级配不良砾石层、级配不良砂层，结构松散至中密，厚度为3.4～52.0m,造孔难度大，易塌孔，泥浆流失严重，冲击钻钻凿基岩难度大。

3帷幕灌浆技术指标

1)钻孔。灌浆孔开孔孔径φ91mm,终孔孔径不小于φ56mm;帷幕灌浆孔需进行钻孔测斜，孔斜的

收稿日期：2013-02-19

作者简介：许王峰(1976-),男，高级工程师，主要从事水利水电工程施工设计工作。

Email:xwf2004@163.com

测量用KXP—1型测斜仪，每5～10m测量孔斜1次，帷幕灌浆孔允许孔斜偏差在一定范围内(见表1)。

表1帷幕灌浆孔最大允许偏差值

孔深(m)

20

30

40

50

60

最大允许偏差值(m)

0.25

0.5

0.8

1.15

1.5

2)拾动观测。灌浆工程需要地面抬动变形观测，拾动变形监测过程始于钻孔冲洗，终止于该部位(段)灌浆结束，整个过程应设有专人观测，要求每5～10min观测记录1次。

3)冲洗。钻孔在灌浆前应进行孔壁冲洗与裂隙冲洗，孔壁冲洗采用大流量水流从孔底向孔外冲洗，直至回水清净延续5～10min。裂隙冲洗宜采用该段灌浆压力80%的压力水进行冲洗，当该压力值大于1.0MPa时，应采用1.0MPa。

4)压水试验。压水试验在裂隙冲洗结束后进行，压力为该段灌浆压力的80%,当压力值超过1.0MPa时，采用1.0MPa。

5)灌浆。灌浆采用水灰比为5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1(或0.5:1)共6个比级的纯水泥浆液，按照由稀到浓的原则改变浆液浓度。帷幕灌浆采用“孔口封闭、自上而下分段、孔内循环”(孔口封闭法)进行灌浆(见表2)。

小水电2013年第3期(总第171期)工程施工

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表2帷幕灌浆段长及相应的灌浆压力

段次

1

2

3

4

以下各段

段长(m)

2

3

5

5

一般5m,最大段长不超过10m

孔底深(m)

2

5

10

15

依次加5m

灌浆压力I序孔0.50.81.52.03.0

(MPa)Ⅱ、Ⅲ序孔0.51.02.03.03.0

6)封孔方法。将钻杆下到孔底，自钻杆中灌入0.6:1(或0.5:1)水泥浆，在钻杆逐渐上提的同时，持续补充孔内下降的水泥浆，并使注浆管口始终位于浆液面50cm以下，最后用纯压式灌浆进行封孔。

7)质量检查。以分析检查孔压水试验成果为基础，结合钻孔取芯成果综合评价。帷幕灌浆质量要求透水率q≤5Lu,不合格区段的透水率值应满足设计及规范要求，且数值分布分散、不集中。

4主要施工方法

4.1施工程序

依照分序施工逐序加密的原则，按I序孔→Ⅱ序孔→Ⅲ序孔的总体施工顺序施工，在完成灌浆孔施工后按监理工程师指定位置进行检查孔施工。

4.2钻灌设备配置

帷幕灌浆的施工机具按“两机一泵“进行配置，即1个机组的施工设备由2台XY—2型地质钻机、1台3SNSA型高压灌浆泵和其他必要的设备(自动记录仪、低速搅拌机等)组成。

4.3钻孔

1)钻孔采用XY—2型地质钻机，开孔孔径为φ91mm(镶注孔口管段),钻孔均自上而下分段钻进。

2)灌浆孔的孔位误差不得大于10cm,对实际孔位和孔