固結(jié)灌漿高強度施工管理和工藝探討

1、小灣大壩特殊壩基地質(zhì)條件下的固結(jié)灌漿和工藝探討1.概述1.1. 電站概況小灣水電站位于云南省西部南澗縣與鳳慶縣交界的瀾滄江中游河段，在干流河段與支流黑惠江交匯處下游1.5km處，系瀾滄江中下游河段規(guī)劃八個梯級中的第二級。小灣水電站工程屬大（1）型一等工程，永久性主要水工建筑物為一級建筑物。工程以發(fā)電為主兼有防洪、灌溉、養(yǎng)殖和旅游等綜合利用效益，水庫具有不完全多年調(diào)節(jié)能力，系瀾滄江中下游河段的“龍頭水庫”。該工程由混凝土雙曲拱壩（壩高294.5m）、壩后水墊塘及二道壩、左岸泄洪洞及右岸地下引水發(fā)電系統(tǒng)組成。水庫庫容為149.14×108m3，電站裝機容量4200MW（6×70

2、0MW）,保證出力為1854MW，多年平均發(fā)電量為188.9×108kW.h。1.2. 地層巖性本標(biāo)段地質(zhì)巖層為時代不明的中深變質(zhì)巖系（M）及第四系?；鶐r巖性主要為黑云花崗片麻巖和角閃斜長片麻巖，兩種巖層均夾薄層透鏡狀片巖。黑云花崗片麻巖，其中夾一層厚約160m200m的角閃斜長片麻巖(P)及多層片巖。該層巖體中有高嶺石化等蝕變現(xiàn)象，蝕變帶層厚420m740m，主要分布在壩后抗力巖體部位的、號山梁及其下游地段。角閃斜長片麻巖夾片巖，該層厚約100m120m，主要分布在壩基和鄰近壩基的壩后抗力巖體部位。片巖夾層平均間距約4m20m，平均厚度約0.20m0.35m。主要分布在壩基及上下游

3、部位。第四系（Q）地層分布較廣，分布在河床及河漫灘部位的沖積層（Qal）分選和成層性較差，具強透水性，厚度一般為16m31m。分布在沖溝部位及平緩的山坡上的坡積層（Qdl）結(jié)構(gòu)較松散，厚度一般為2m5m，局部（沖溝附近）厚5m10m。分布在沖溝地段及兩岸陡坡下的山坳地帶的崩積層（Qcol）塊石以骨架形式存在，縫隙間一般充填礫質(zhì)或碎石質(zhì)粉土。1.3 地質(zhì)構(gòu)造本標(biāo)段內(nèi)巖層呈單斜構(gòu)造，產(chǎn)狀為N75°85°W，NEÐ75°90°。破裂結(jié)構(gòu)面較發(fā)育，壩基建基面無I級斷層分布，主要地質(zhì)缺陷有：級斷層F11、級結(jié)構(gòu)面、微風(fēng)化卸荷巖體和裂面高嶺土化巖體、蝕變巖

4、體（E4+5、E1、E9等蝕變巖帶）。級斷層F11，在高程1245m1207m之間壩趾附近出露，與拱壩中心線呈小角度相交，向東延伸逐漸遠(yuǎn)離壩基，總體產(chǎn)狀為N85°90°W，NE75°90°。斷層破碎巖帶寬約4m，由分布于上、下游側(cè)的兩個主裂面和破碎巖體組成，兩條主裂帶寬度分別為20cm50cm、10cm30cm，主要由灰綠色糜棱巖及碎裂巖組成。壩基級結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀主要為近EW向陡傾角，寬度一般為2cm10cm，主要為片狀巖、碎塊巖夾糜棱巖等。另外，還發(fā)育有若干條較短小的近EW向陡傾角擠壓面，一般寬度0.5cm5cm不等，主要為片狀巖、壓碎巖及少量糜棱巖。壩基

5、巖體裂面高嶺土化現(xiàn)象主要分布在1190m1235m高程F11上游側(cè)約6m10m范圍，有擠壓錯動性質(zhì)，較緊密，局部可見高嶺土膜；分布于建基面1196m1245m高程之間的巖體有具壓扭性質(zhì)，節(jié)理裂隙多緊密，面上見高嶺土膜。壩前右岸大椿樹溝至左岸飲水溝一線存在II級斷層F7，與壩踵之間最近距離約50m。其總體產(chǎn)狀近EW，N74°90°，斷層面呈舒緩波狀，沿走向和傾向產(chǎn)狀均有變化，局部傾角僅45°50°，有時反傾。其破碎帶總寬度一般18.6m37m，其中主裂帶寬度一般為0.8m2.5m，主要由灰白色斷層泥和泥化糜棱巖組成，部分地段發(fā)育有兩個主裂帶，主裂帶兩側(cè)主要

6、為碎塊巖和碎裂巖。1.4 巖體風(fēng)化、蝕變 巖體風(fēng)化壩址地段巖體風(fēng)化以表層均勻風(fēng)化為主，在斷層帶、節(jié)理密集帶、蝕變帶和較厚的云母片巖夾層分布部位常出現(xiàn)局部囊狀風(fēng)化和夾層風(fēng)化現(xiàn)象。壩址地段兩岸強風(fēng)化巖體底界埋深（鉛直，下同）一般為10m20m，右岸局部可達(dá)26m，河床部位一般無強風(fēng)化巖體分布。弱風(fēng)化巖體底界埋深一般為40m50m，局部可達(dá)70m88m，河床部位一般為23m31.5m。 蝕變巖體本標(biāo)地段分布有相對較大的蝕變帶4條，有E1、E4、E5、E9，它們性狀不一，其中以E5強度最低，E1、E9性狀相對較好。延伸方向均以近SN向為主，局部追蹤近EW向結(jié)構(gòu)面發(fā)育。巖體蝕變以高嶺石化蝕變?yōu)橹靼殡S黃鐵

7、礦化蝕變，主要發(fā)生在黑云花崗片麻巖中。除以上規(guī)模較大的蝕變帶之外，在本標(biāo)地段還有零星發(fā)育的蝕變巖體，一般表現(xiàn)為沿近SN向節(jié)理兩側(cè)巖體發(fā)生蝕變，寬度一般為5cm20cm，以輕微蝕變?yōu)橹?。另外，在較大的蝕變帶附近，沿近EW向結(jié)構(gòu)面有蝕變現(xiàn)象，多為輕微中等蝕變。1.5. 卸荷巖體本標(biāo)地段河谷深切，相對高差達(dá)1000余米，岸坡陡峻,兩岸山坡巖體卸荷作用強烈，卸荷裂隙發(fā)育。巖體卸荷深度發(fā)育一般規(guī)律是：在山脊部位明顯大于沖溝部位，高高程部位大于低高程部位。山脊部位：強卸荷深度一般為10m20m，卸荷深度一般為40m90m；沖溝部位強卸荷深度一般為3m20m，卸荷深度一般為15m55m。低高程部位：強卸荷深

8、度一般為3m10m，卸荷深度一般為15m40m；高高程部位強卸荷深度一般為15m40m，卸荷深度一般為55m90m。壩基建基面上在下列兩個部位分布有卸荷巖體：1150m1070m高程之間近壩趾部位，呈長條形分布，在建基面上的出露寬度為0m10m；1010m近壩趾部位，呈長條形分布，建基面上的分布寬度為0m3m（沿徑向方向）。微風(fēng)化卸荷巖體中卸荷裂隙間隔成帶分布，裂隙微張張開，部分有少量次生泥充填，帶間巖體相對完整，部分片巖夾層有軟化現(xiàn)象，部分節(jié)理裂隙有裂面高嶺土化。卸荷裂隙主要為順坡中緩傾角節(jié)理裂隙，產(chǎn)狀為N0°15°W，NE31°45°，間距10cm5

9、0cm，延伸長度一般3m5m。1.6. 地應(yīng)力測試樞紐區(qū)位于山高谷深，區(qū)域構(gòu)造擠壓強烈，屬中高地應(yīng)力區(qū)，在河谷底部分布有高應(yīng)力集中區(qū)。其測試成果見表1-5。平面地應(yīng)力測試成果匯總表 表1-5編號測點位置1(MPa)2(MPa)(°)7-1PD7右壁63m5.201.40-807-1PD7左壁98m2.000.50-587-2PD7右壁80m5.20-0.35-677-2PD7硐底（100m）15.002.30513-1PD13右壁28m1.26-2.65-5813-2PD13右壁58m10.202.40-4313-3PD13右壁83m20.102.80-4957-1PD57左壁48m

10、10.003.60-2657-2PD57左壁58m17.806.70-6057-3PD57左壁73m10.804.70-54注： 1.1、2代表垂直鉆孔軸線的鉛直平面內(nèi)最大主應(yīng)力、最小主應(yīng)力，且1、2互相垂直。2.代表最大主應(yīng)力1與水平面的夾角，逆時針旋轉(zhuǎn)為正。2.固結(jié)灌漿設(shè)計2.1.固結(jié)灌漿的布置及分區(qū)為提高壩基巖體的整體承載能力和適應(yīng)小灣水電站高拱壩基礎(chǔ)應(yīng)力需要，大壩壩基基礎(chǔ)巖面全部布置有固結(jié)灌漿，并依據(jù)壩體受力情況及地質(zhì)條件分為A、B、C、D、E、F、G七個區(qū)段，固結(jié)灌漿孔位結(jié)合壩體冷卻水管等綜合情況布置。 A區(qū)位于壩基中間部位，B區(qū)在EL990m以下河床壩段上游壩踵部位，C區(qū)在EL99

11、0m以上上游壩踵部位，D區(qū)在下游壩址部位，E區(qū)右岸建基面高程990.00m高程以上的地質(zhì)缺陷集中區(qū)部位，F(xiàn)區(qū)在壩頂推力墩部位，G區(qū)在壩址貼角砼以外一定范圍內(nèi)的區(qū)域。固灌孔布置原則為：A區(qū)間排距為3.0×3.0m，B、C、D、F、G區(qū)間排距為2.5×2.5m，E區(qū)間排距為1.5或2.0m。各區(qū)固結(jié)灌漿的目的及重要性： B、C區(qū)的固結(jié)灌漿有補強帷幕灌漿作用，D區(qū)固結(jié)灌漿位于拱壩高壓應(yīng)力區(qū)，是小灣壩基固結(jié)灌漿提高承載力的重點施工部位。G區(qū)固結(jié)灌漿是補強D區(qū)的巖體整體承載能力，E區(qū)是重點解決地質(zhì)缺陷集中區(qū)部位的巖體質(zhì)量，其它A、F區(qū)由于對基礎(chǔ)應(yīng)力要求較低，壩基固結(jié)灌漿質(zhì)量要求也相應(yīng)

12、較低。另外、為提高壩基淺表層巖體的抗剪強度，在EL1050m以下1232壩段壩基有蓋重固結(jié)灌漿孔內(nèi)布置有3×32錨筋樁，入巖912m、砼內(nèi)36m。2.2.固結(jié)灌漿的一般規(guī)定根據(jù)前期在EL1000.00高程附近無蓋重灌漿生產(chǎn)性試驗，由于壩基開挖卸荷和地應(yīng)力回彈等因素，淺表層5m范圍巖體裂隙發(fā)育嚴(yán)重，灌漿質(zhì)量難以保證，設(shè)計決定在EL1050.00m以下即1232壩段進(jìn)行有蓋重固結(jié)灌漿，EL1050.00m以上其它壩段根據(jù)試驗情況決定采取灌漿方式。有蓋重固結(jié)灌漿要求本壩段砼最小蓋重河床壩段不小于56m，岸坡壩段局部最小砼厚度不小于4.5m，灌漿壩段的兩側(cè)壩段砼厚度不小于3m且齡期不小于3d

13、。為防止抬動，同排孔同時灌漿的最小安全距離不小于7m，若相鄰孔有串漿時，不得同時施灌，只留一個孔灌漿，串漿孔用M20砂漿回填。有蓋重固結(jié)灌漿施工一般在砼收倉3d后（強度大于10MPa）開始鉆孔施工。2.3固結(jié)灌漿工程量右岸大壩壩基固結(jié)灌漿工程量達(dá)到25.2萬米，其中單個壩段工程量6266.0m，灌漿4420.0mm。最高月施工強度達(dá)12000m。2.4.固結(jié)灌漿施工工藝2.4.1固結(jié)灌漿總體施工工藝流程以一個壩段為一個施工單元，根據(jù)實際混凝土的澆筑情況可分子單元施工，每施工單元內(nèi)的施工順序如下：物探孔抬動孔I序孔序孔序孔（序排中奇數(shù)孔）孔（序排中偶數(shù)孔）檢查孔加密孔。2.4.2灌漿孔單孔施工工

14、藝流程自下而上灌漿：鉆機對中固定鉆出全孔測量孔深自下而上分段進(jìn)行洗孔、壓水自下而上分段灌漿安插錨筋樁注漿孔口二次回填自上而下灌漿：鉆機對中固定鉆進(jìn)第一段鉆孔沖洗測量孔深裂隙沖洗簡易壓水灌漿鉆進(jìn)第二段鉆孔沖洗測量孔深裂隙沖洗簡易壓水依次至設(shè)計孔深灌漿插錨筋樁注漿孔口二次回填鉆機對中固定鉆進(jìn)第一段測量孔深鉆孔沖洗、壓水第一段灌漿鉆至終孔測量孔深裂隙沖洗簡易壓水自下而上灌漿封孔掃孔插錨筋樁注漿孔口二次回填固結(jié)灌漿施工工藝鉆孔鉆孔要求分序、分段進(jìn)行，鉆孔孔底偏差控制不大于1/40孔深，孔位偏差不超過10cm。對兼有錨筋樁的固灌孔鉆孔孔徑不小于90mm，其它孔孔徑不小于50mm，除物探孔、檢查孔必須采取

15、回轉(zhuǎn)鉆機外，一般灌漿孔可使用適宜的鉆機。鉆孔過程中遇巖層、巖性變化，發(fā)生掉鉆、塌孔、鉆速變化、回水變色、失水、涌水以及打斷冷卻水管等異常情況，進(jìn)行詳細(xì)記錄。洗孔、壓水鉆孔沖洗分孔壁沖洗和裂隙沖洗，孔壁沖洗采用導(dǎo)管通入大流量水流從孔底向孔外沖洗的方法進(jìn)行，孔口返清水為止；裂隙沖洗采用高低壓脈動沖洗，沖洗壓力一般采用80%的灌漿壓力，壓力超過1MPa時，采用1.0MPa，裂隙沖洗控制標(biāo)準(zhǔn)為回水澄清1020min結(jié)束，總沖洗時間不少于20min，當(dāng)臨近的灌漿孔正在灌漿或灌漿結(jié)束不足24h，本段不得進(jìn)行裂隙沖洗；壓水試驗必須在裂隙沖洗后24h內(nèi)進(jìn)行，否則灌前應(yīng)重新進(jìn)行鉆孔沖洗。先導(dǎo)孔、灌后檢查孔進(jìn)行“

16、單點法”壓水試驗，一般灌漿孔段的壓水試驗采用簡易壓水試驗，“單點法”壓水試驗和簡易壓水的壓力為灌漿壓力的80%，若大于1MPa時，采用1.0MPa，遇到特殊情況則按設(shè)計通知執(zhí)行。簡易壓水試驗壓水時間為20min，每5min測讀一次壓水流量，取最后的流量值作為計算值。單點法壓水試驗穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：在穩(wěn)定壓力下每5min測讀一次壓水流量，連續(xù)四次讀數(shù)中最大值與最小值之差小于最終值的10%；或最大值與最小值之差小于1L/min時即可結(jié)束，壓水時間一般不少于30min。灌漿序孔、序孔：采用自上而下分段灌漿法；、序孔先單獨灌注第一段后，最后一鉆到底自下而上分段灌注，灌漿段在洗孔、壓水結(jié)束后應(yīng)及時進(jìn)行灌漿作業(yè)，

17、因故中斷時間超過24h，灌前應(yīng)重新進(jìn)行裂隙沖洗、壓水試驗。灌漿時應(yīng)盡快達(dá)到設(shè)計壓力，對于接觸段及灌漿過程中注入量較大的孔段，采用分級升壓或間歇升壓法使灌漿壓力與注入率相適應(yīng)。鉆孔結(jié)束待灌漿時，灌漿孔孔口應(yīng)妥善保護(hù)，嚴(yán)防污水、污物流入孔內(nèi)。灌漿壓力、灌漿孔段長和灌前壓水試驗壓力控制按照下表執(zhí)行。 固結(jié)灌漿壓力及分段表 孔序段次12345及以下I序孔序孔入巖深度（m）02255101015大于15段長（m）23555壓水壓力（MPa）0.60.81.01.01.0灌漿壓力（MPa）0.81.21.61.61.6序孔序孔段次12345以下入巖深度(m)02255101015大于15段長(m)2355

18、5壓水壓力（MPa）0.81.01.01.01.0灌漿壓力（MPa）1.01.52.02.02.0檢查孔段次1234及以下段長(m)2355壓水壓力（MPa）0.60.81.01.0灌漿壓力（MPa）1.01.52.02.5灌漿壓力以回漿管壓力表控制為主，壓力表讀數(shù)以中值為準(zhǔn)。壓力表指針擺動范圍控制在灌漿壓力的20%，且擺動幅度應(yīng)做記錄，資料分析整理時換算成全壓力。灌漿壓力與注入率按照表3.2-2進(jìn)行控制。 表3.2-2 灌漿壓力與注入率的參考關(guān)系 注入率L/min3030202010<10灌漿壓力（MPa）0.25P0.5P0.75PP1）水泥品種與使用部位：A區(qū)、F、G區(qū)各次序孔均采

19、用42.5級普通水泥漿液灌注。B區(qū)、C、D、E區(qū)：、序孔采用42.5級普通水泥漿液灌注，、序孔采用磨細(xì)水泥漿液灌注。2）漿液比級和變漿標(biāo)準(zhǔn)：、序孔對于不起壓不回水、透水率大于100Lu的孔段，采用0.6：1單個水灰比灌注；否則按1：1、0.8：1、0.6：1三級水灰比普通水泥漿液灌注。、序孔采用1：1、0.8：1、0.6：1三級水灰比磨細(xì)水泥漿液灌注。灌漿漿液應(yīng)由稀到濃逐級變換，當(dāng)灌漿壓力保持不變，注入率持續(xù)減少時，或當(dāng)注入率保持不變而灌漿壓力持續(xù)升高時，不得改變水灰比。在灌注過程中，當(dāng)某一級漿液注入量達(dá)300 L以上，或灌注時間已達(dá)30min，而灌漿壓力和注入率均無改變或改變不明顯時，應(yīng)加濃

20、一級水灰比灌注。當(dāng)注入率大于30L/min時，可視具體情況越級變濃水灰比。現(xiàn)場漿液控制：灌漿過程中漿液每隔20min量測一次比重，冬季及高溫季節(jié)應(yīng)測量漿液溫度是否滿足設(shè)計要求，3）灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：灌漿段在最大設(shè)計壓力下，當(dāng)單位注入率不大于1.0L/min，繼續(xù)灌注30min，即可結(jié)束灌漿。封孔自下而上分段：灌漿結(jié)束后均采用全孔一次封孔，即全孔灌完后，采用0.5：1的濃漿全孔置換稀漿，待孔口返漿測試比重達(dá)到0.5：1濃漿后，直接在孔口以下1.5m左右進(jìn)行灌漿封孔，封孔壓力采用該孔所在序的第一段灌漿壓力，封孔時間屏漿30min后結(jié)束。自上而下分段和綜合分段：封孔采用分段灌漿封孔法，全孔灌漿完成后，自

21、下而上分段進(jìn)行純壓式灌漿封孔，壓力為該孔所在序的各段灌漿壓力，封孔時間屏漿30min后結(jié)束。2.5固結(jié)灌漿的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)小灣水電站固結(jié)灌漿質(zhì)量檢查，主要采用壓水試驗、測量巖體波速、孔內(nèi)數(shù)字成像和靜彈性模量，并結(jié)合對灌漿檢查孔取芯（即檢查孔巖芯的采取率、裂隙情況、漿液結(jié)石密度、厚度）和灌漿資料進(jìn)行對比分析等進(jìn)行綜合評定，并根據(jù)試驗及分析成果對灌漿質(zhì)量進(jìn)行判斷，決定是否增加灌漿孔或采取其他措施。2.5.1灌后透水率標(biāo)準(zhǔn)固結(jié)灌漿檢查孔壓水試驗采用“單點法”，孔數(shù)按灌漿孔總數(shù)的5%控制，固結(jié)灌漿質(zhì)量的壓水試驗檢查標(biāo)準(zhǔn)：D區(qū)透水率q1Lu，A、B、C、E區(qū)透水率q3Lu，F(xiàn)、G區(qū)透水率q5Lu。壓水試驗孔段

22、合格率為85以上，不合格孔段的透水率值不超過設(shè)計規(guī)定值的50，且不得集中，則認(rèn)為灌漿質(zhì)量合格，否則進(jìn)行補灌處理。2.5.2.灌后巖體聲波標(biāo)準(zhǔn)壩基巖體波速驗收標(biāo)準(zhǔn)：I、II類巖體灌后單孔聲波波速大于5000m/s，壩基斷層、蝕變帶巖體灌后單孔聲波波速大于4500m/s。單孔聲波波速合格點數(shù)量不得低于85，小于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的85的測試值不得超過3，且不得集中，否則，采取其他處理措施。 3固結(jié)灌漿施工難點3.1施工面的間歇期控制小灣水電站大壩基礎(chǔ)混凝土面積較大，長和寬約3：1（78×25m），中間不設(shè)縱縫同倉澆筑，為防止混凝土出現(xiàn)裂縫，混凝土溫控特別是間歇期要求極為嚴(yán)格，要求間歇期不能超過15

23、d。另外，小灣壩基開挖較深、地應(yīng)力高、開挖時間長，表層巖體卸荷松弛嚴(yán)重，壩基清基驗收時，根據(jù)壩基物探孔聲波等成果資料分析，決定壩基再深挖22.5m，因此壩基壩體混凝土澆筑要充分考慮地應(yīng)力回彈影響，應(yīng)做到快速上升，要求固結(jié)灌漿的一次施工的時間不能超過15d，層面間歇時間最長不超過25d。3.2工程量大、設(shè)備人員投入多單個壩段一次施工最大工程量鉆孔6266.0m，灌漿4420.0mm，最高月施工強度達(dá)12000m。根據(jù)工程量和間歇期控制要求，在設(shè)計技術(shù)要求允許范圍內(nèi)盡可能多投入設(shè)備和人員，減少固結(jié)灌漿施工占壓混凝土間歇時間。已施工單個壩段固灌最多投入設(shè)備灌漿泵12臺套、地質(zhì)鉆機16臺、克萊母351

24、液壓鉆1臺，人員投入160人左右。3.3分期、分批施工如果在規(guī)定的時間內(nèi)受其他因素影響不能按期完工，為保證混凝土倉面不出現(xiàn)裂縫，采取分期、分批施工。首先，在固結(jié)灌漿上面施工前，詳細(xì)計算本壩段固結(jié)灌漿的鉆灌段數(shù)，在設(shè)計技術(shù)要求允許范圍內(nèi)細(xì)排計劃工期，如果計算結(jié)果不能滿足最短間歇期要求，先期安排I、II序和部分III序孔施工（岸坡壩段采用先施工靠河床部分后施工岸坡部分），再澆筑一層混凝土后施工剩余固結(jié)灌漿孔，保證按序施工。檢查孔、灌后物探孔由于有齡期要求，繼續(xù)澆筑一層混凝土后施工。已施工單個壩段最多重復(fù)上面次數(shù)達(dá)到4次之多。詳細(xì)施工情況見下表。部位分期施工時段設(shè)計工程量完成工程量灌漿高程（m)基巖

25、（m）孔數(shù)（個）孔數(shù)（個）混凝土（m）基巖（m)18壩段一2006.6.0420501901722184.11888.8986.019#壩段一3282.8195129961.42158970.5二66572.71125975.0 檢查孔1601010144.2160977.0 20#壩段一3788.521697609.41725961.0 二119990.42064967.0 檢查孔180.51111131.2180.5968.5 21#壩段一3726.822343266.5695.8956.5二1801446.63031959.5檢查孔一期174.51111141.84185.9959.5

26、檢查孔二期961.022#壩段一43908383525.61570956.0二1721721320.52850957.5 檢查孔223.51313144.5223.5959.0、961.023#壩段一4282.925277413.31246956.0二1751281.13037957.5 檢查孔203.51313139.5203.5959.03.4施工質(zhì)量管理特點1）加強抬動觀測，每個壩段每一個灌漿區(qū)布置有抬動觀測孔，孔深同該部位固結(jié)灌漿孔，抬動觀測孔的觀測范圍不超過100m2，每個灌漿孔均在觀測范圍內(nèi)，在洗孔、壓水、灌漿全過程觀測。2）嚴(yán)格控制同時灌漿的安全距離，一般不小于9m控制（設(shè)計要求

27、7m），另外，在施工過程中出現(xiàn)串孔和注入量較大孔段時，相鄰10m范圍內(nèi)孔和串漿孔不能進(jìn)行洗孔壓水灌漿作業(yè)，只允許單孔灌注，嚴(yán)禁串灌和并灌。3）嚴(yán)格控制注入率與灌漿壓力的關(guān)系，尤其遇注入率較大孔段時采用限流、限壓、待凝、復(fù)灌等措施，盡量減少灌漿引起混凝土抬動變形。 灌漿壓力與注入率的參考關(guān)系 注入率L/min3030202010<10灌漿壓力（MPa）0.25P0.5P0.75PP4）提前做好壩體冷卻水管與固結(jié)灌漿鉆孔之間的避讓，每一層混凝土開倉前詳細(xì)核對本層冷卻水管的與下層冷卻水管位置，控制不超過10cm，否則重新調(diào)整滿足要求為止。另外，在固結(jié)灌漿開鉆前，再次核對灌漿孔與冷卻水管、儀埋儀

28、器的位置，如有干擾在設(shè)計要求的范圍內(nèi)（50cm）調(diào)整。固結(jié)灌漿孔位放點由專業(yè)測量隊伍負(fù)責(zé)，孔位偏差控制在5cm以內(nèi)。5）固結(jié)灌漿施工除保證灌漿質(zhì)量外，另外必須保證固灌高程以下壩體冷卻水管的暢通，因此，每壩段固結(jié)灌漿施工期間對所有固灌高程以下冷卻水管進(jìn)行單回路敞開式通水，便于及時發(fā)現(xiàn)鉆孔打斷冷卻水管。如打斷冷卻水管必須移孔后重新開孔，為防止壩體冷卻水管堵塞和不影響固結(jié)灌漿施工進(jìn)度，對打斷的冷卻水管統(tǒng)一用阻塞器臨時封閉，待壩段固結(jié)灌漿灌漿封孔完成后，用專用吊塞對打斷冷卻水管的孔統(tǒng)一封孔，封孔深度距冷卻水管高程以上0.5m，48小時后對所有冷卻水管進(jìn)行檢查，如有堵塞重新處理直至全部暢通。4固結(jié)灌漿成

29、果分析4.1灌漿成果分析 已施工壩段灌漿成果統(tǒng)計表部位灌漿次序孔數(shù)基巖長度（m)注入量（kg）單位注入量（kg/m）平均透水率（Lu）第一段全孔段第一段全孔段第一段全孔段第一段全孔段18壩段4386.2 468.5 10777.5 27957.0 125.0 59.7 51.4 12.0 4182.0 441.2 1120.8 1248.3 13.7 2.8 3.5 0.9 4794.0 522.3 34.7 3215.8 0.4 6.2 1.3 0.7 4182.0 456.8 256.7 322.9 3.1 0.7 0.7 0.1 小計172344.2 1888.8 12189.6 327

30、44.0 35.4 17.3 /19壩段47128.4 775.8 2523.6 10388.9 19.7 13.4 22.4 2.8 46124.0 760.6 1074.3 2112.8 8.7 2.8 3.2 0.8 54143.0 919.0 922.7 1709.4 6.5 1.9 0.3 0.7 48125.0 827.4 251.0 1318.8 2.0 1.6 0.8 0.2 小計195520.4 3282.8 4771.6 15529.9 9.2 4.7 /20壩段I53 159.0 960.9 14016.2 21686.9 88.2 22.6 121.3 22.2 II5

31、5 165.0 966.0 445.7 1117.9 2.7 1.2 2.3 0.6 III108 324.0 1861.6 1019.6 3421.4 3.1 1.8 0.3 0.3 小計216 648.0 3788.5 15481.5 26226.1 23.9 6.9 /21壩段61166.0 1064.8 28071.4 31253.6 169.1 29.4 19.7 6.1 55157.0 926.5 1045.4 2478.6 6.7 2.7 2.6 0.8 107357.0 1735.5 207.8 836.3 0.6 0.5 0.1 0.1 小計223680.0 3726.8 2

32、9324.6 34568.4 43.1 9.3 /22壩段61183.0 1131.5 1979.4 7563.0 10.8 6.7 10.0 2.2 61183.0 1044.9 931.0 1569.2 5.1 1.5 2.6 0.6 133399.0 2243.8 533.3 6450.3 1.3 2.9 0.4 3.6 小計255765.0 4420.2 3443.6 15582.5 4.5 3.5 /23壩段I67 158.6 1132.3 48475.7 58656.6 305.6 51.8 76.1 17.6 II65 176.0 1104.4 1032.3 4449.8 5.9

33、 4.0 5.6 2.2 III120 404.0 2046.2 168.4 4201.4 0.4 2.1 0.8 0.5 小計252 738.6 4282.9 49676.4 67307.7 67.3 15.7 /合計332 881.2 5533.8 105843.7 157505.9 120.1 28.5 49.7 10.5 323 887.0 5243.6 5649.5 12976.6 6.4 2.5 3.3 1.0 569 1721.0 9328.4 2886.4 19834.4 1.7 2.1 0.4 1.2 89 207.0 1284.2 507.7 1641.7 2.5 1.3

34、0.8 0.1 小計1313 3696.2 21390.0 114887.3 191958.6 31.1 9.0 /3.5 從以上灌漿成果統(tǒng)計資料分析，總體灌漿成果符合遞減規(guī)律，I序孔單位注入量占總注入量的82，說明基巖裂隙連通性較好，通過I序孔的灌漿，大部分裂隙得到了有效灌注。另外，接觸段單位注入量占總注入量的60，說明表層裂隙發(fā)育較多，其主要原因基巖卸荷回彈所致，也是固結(jié)灌漿的重點。 4.2檢查孔壓水成果分析19#23#壩段固結(jié)灌漿布設(shè)檢查孔共計58個，壓水216段。從已施工壩段的檢查孔壓水成果來看，2123壩段有部分孔段壓水透水率不滿足設(shè)計要求的，大部分為接觸段，其主要原因有以下幾方面：

35、灌漿壓力偏低，部分I、II序孔的灌漿壓力為0.00.15MPa；檢查孔壓水壓力（1.0MPa）與灌漿壓力不對應(yīng)；檢查孔段長（5m）與灌漿孔段長（2m）不對應(yīng)；漿液水灰比過濃（0.6：1）、部分孔段（5Lu）漿液摻加硅粉后灌注，影響灌漿質(zhì)量。2006年4月20日以后，根據(jù)前期灌漿成果分析和咨詢專家意見，設(shè)計對固結(jié)灌漿的壓力、漿液、段長重新進(jìn)行了調(diào)整，后續(xù)施工的19#、20#壩段固結(jié)灌漿，檢查孔壓水透水率全部合格。19#23#壩段檢查孔壓水成果匯總表部位孔數(shù)（個）基巖 （m）注灰 (kg)單位注入量(Kg/m)透水率（Lu）透水率頻率 （區(qū)間段數(shù)/頻率%）平均最小最大段數(shù)011335>519

36、壩段10160.914.950.09 0.17 00.844343/100/20壩段11180.610.140.06 0.20 01.364847/981/2/21壩段11176.42310.913.10 1.10 013.313626/72.24/11.12/5.64/11.122壩段13225.31308.45.81 2.20 022.024736/76.62/4.34/8.55/10.623壩段13204.31031.85.05 2.78 023.214228/66.72/4.87/16.75/11.9合計58947.54676.24.94 1.40 023.21216180/839/4

37、.213/614/6.54.3灌后聲波成果分析18#23#壩段檢查孔及先導(dǎo)孔灌后聲波檢測成果部位孔數(shù)(個)最小波速（m/s）最大波速（m/s）平均波速（m/s）檢測范圍共測點數(shù)（個）大于5000m/s占總點數(shù)百分比（）大于4750m/s占總點數(shù)百分比（）大于4500m/s占總點數(shù)百分比（）18壩段14352056805262全孔99192.194.296.9前5m35576.985.493.219#壩段14385059505259全孔130192.496.799.1前5m35078.689.796.320#壩段14194059505258全孔141587.289.892.9前5m37570.7

38、83.793.321#壩段15301058805197全孔131091.397.599.1前5m38183.794.297.422#壩段17397061005223全孔151690.296.699.7前5m40381.992.698.023#壩段7397058105095全孔71474.492.098.5前5m17767.289.398.3灌后聲波成果說明，部分壩段灌后聲波成果不能滿足設(shè)計要求，尤其是孔口段5m均不能滿足設(shè)計要求的灌后聲波值大于5000m/s的測點不小于85的要求。5存在的問題5.1 2123壩段檢查孔壓水部分孔段透水率超標(biāo)問題2123壩段固結(jié)灌漿施工期間由于壩基二次開挖地應(yīng)力

39、回彈和基礎(chǔ)混凝土較薄等因素，加之表層卸荷裂隙發(fā)育，固結(jié)灌漿施工時部分孔段注入率很大，最大孔段灌漿注入量達(dá)19t之多，串漿距離達(dá)4060m遠(yuǎn)，綜合因素影響造成固灌施工面相繼出現(xiàn)混凝土倉面裂縫。為防止再次出現(xiàn)裂縫，經(jīng)多次開會研究和咨詢專家意見，初期施工的2123壩段將I、II序孔第一段灌漿壓力調(diào)整為0.10.15MPa，并且對注入量較大孔段采取限流、限量、待凝漿液中摻加硅粉等措施，雖然對裂縫的預(yù)防起到了一定的效果，但對灌漿質(zhì)量造成了一定的負(fù)面影響，后經(jīng)檢查孔壓水檢查部分孔段尤其孔口段透水率不能滿足設(shè)計要求，證明了灌漿壓力、漿液配比對灌漿質(zhì)量的重要性。5.2孔口段5m范圍灌后聲波合格率偏低問題從已施

40、工壩段的灌后聲波成果可以看出，不管是采取何種灌漿方式和灌漿壓力，按調(diào)整前和調(diào)整后的設(shè)計技術(shù)要求施工的壩段，孔口段5m范圍內(nèi)灌后聲波測試成果均不能滿足設(shè)計要求的大于5000m/s的測點不小于85的要求，說明目前采取的有蓋重固結(jié)灌漿工藝和灌漿壓力需要進(jìn)一步調(diào)整。5.3部分壩段在固結(jié)灌漿期間出現(xiàn)混凝土裂縫問題 已施工壩段1723壩段固結(jié)灌漿施工期間除20、22壩段沒有出現(xiàn)倉面裂縫外，其余壩段均不同程度的出現(xiàn)倉面裂縫，裂縫出現(xiàn)位置大多在固結(jié)灌漿注入率較大孔段（單位注入量1000Kg/m）和壩段順?biāo)飨蛑虚g部位附近，且裂縫深度均未貫穿基巖，經(jīng)分析研究認(rèn)為復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造、缺陷、地應(yīng)力回彈以及灌漿壓水壓力的共

41、同作用是產(chǎn)生裂縫的主要原因。在固結(jié)灌漿施工中采取何種灌漿方式和灌漿參數(shù)是防止后續(xù)壩塊裂縫產(chǎn)生需要研究和解決的問題之一。5.4固結(jié)灌漿施工多次上面問題由于基礎(chǔ)層混凝土受強約束區(qū)、地應(yīng)力回彈等綜合因素影響，混凝土層間間歇期時間要求很短，應(yīng)盡快做到快速上升，防止出現(xiàn)倉面裂縫。而大壩基礎(chǔ)固結(jié)灌漿施工要求在滿足混凝土蓋重的條件下盡早施工，一是減少混凝土鉆孔量減少投資，二是減少破壞壩體冷卻水管的幾率，保證壩體混凝土正常冷卻。小灣大壩基礎(chǔ)固結(jié)灌漿單個壩塊鉆灌工程量達(dá)4000m以上，如果按15d間歇期控制，不可能完成鉆灌任務(wù)，不得不分幾次上面施工，涉及來回倒運設(shè)備增加成本，而且總施工工期加長，既耽誤了混凝土澆筑也延長了固結(jié)灌漿的施工時間，并且由于部分孔序混亂導(dǎo)致不便于對灌漿質(zhì)量分析。5.5岸坡壩段固結(jié)灌漿施工與壩體冷卻水管干擾問題。岸坡壩