羅 燚
(中國水電建設(shè)集團十五工程局有限公司 陜西 西安 710065)
清水海庫岸帷幕灌漿效果分析
羅 燚
(中國水電建設(shè)集團十五工程局有限公司 陜西 西安 710065)
清水海水庫右岸山體存在灰?guī)r條帶滲漏通道,采用單排帷幕灌漿處理。施工后,經(jīng)過分析,灌漿效果顯著,發(fā)揮了有效的防滲作用。
庫岸防滲;帷幕灌漿;資料統(tǒng)計分析;灌漿效果
云南清水海庫岸防滲帷幕灌漿工程位于大壩右岸山體,帷幕線水平總長度為676.14m,地面高程約為2190m~2200m,帷幕灌漿頂界線高程2180m,帷幕灌漿最低底界高程2105m。灌漿單排孔布置,孔距為2m,灌漿段深度多為50m,最大鉆孔深度88.23m?;鶐r采用純水泥漿液灌漿;上部的第四系壤土采用粘土水泥混合漿液灌漿。
清水海大壩右岸山體北東角地質(zhì)存在灰?guī)r條帶(C)地下水位低槽區(qū)滲漏通道,庫水由此向下游低鄰谷擺宰河滲漏。滲漏型式主要為脈狀、網(wǎng)狀溶隙~裂隙流,斷層帶、玄武巖與白云巖接觸面形成集中滲漏帶,庫岸滲漏帶寬推測800余米,深30m左右。帷幕孔布設(shè)見圖1帷幕灌漿剖面示意圖。
圖1 帷幕灌漿剖面示意圖
布孔→鉆孔→鉆孔沖冼→裂隙沖洗→壓水試驗→灌漿→下一段鉆孔、鉆孔沖洗、裂隙沖洗、壓水試驗、灌漿直至終孔→封孔
采用XY-2PC型回轉(zhuǎn)地質(zhì)鉆機配金剛石鉆頭鉆孔,采用ZJ800L高速制漿機集中制備漿液,TTB180/10(55)注漿泵進行孔段灌漿,HT—2型灌漿自動記錄儀及計算機監(jiān)控系統(tǒng)記錄。
灌漿防滲底界以≤10Lu為相對隔水層;鉆孔達到防滲帷幕底界高程時出現(xiàn)孔口不返水、掉鉆等情況,該孔繼續(xù)加深,防滲底界以≤10Lu為界;若達不到防滲底界標準,灌漿孔深加深至2105m為最終終灌高程。
按公式計算確定:P=P0+md
灌漿壓力當(dāng)P值大于1.0MPa,采用1.0MPa控制。
施工 300號孔第2段(15.26~20.26m)時,距孔口向山體2m地面發(fā)生塌陷空腔,空腔直徑40~80cm,深度80cm,該孔段在鉆進過程中不回水,采取加摻合料、待凝、復(fù)灌的方式進行施工結(jié)束。
遇到類似情況或鉆進不回水、灌漿時冒漿情況,主要采取加摻合料、待凝、復(fù)灌的方式進行施工。
表1 單位注入量、平均透水率統(tǒng)計表
庫岸防滲帷幕灌漿工程進行分序統(tǒng)計單位注入量和透水率統(tǒng)計,統(tǒng)計結(jié)果見表1單位注入量、平均透水率統(tǒng)計表。
由帷幕灌漿資料進行繪制各次序孔單位注入量頻率曲線和各次序孔透水率頻率曲線,見圖2和圖3。
圖2 各次序孔單位注入量頻率曲線圖
庫岸防滲帷幕灌漿經(jīng)過資料統(tǒng)計并繪制頻率曲線,得出以下成果:
Ⅰ序孔單位注入量686.7kg/m,Ⅱ序孔單位注入量352.6kg/m,Ⅲ序孔單位注入量180.9kg/m,并且Ⅱ序孔單位注入量較Ⅰ序孔單位注入量遞減48.65%,Ⅲ序孔單位注入量較Ⅰ序孔單位注入量遞減73.66%,序孔單位注入量遞減顯著。由單位注入量曲線看,Ⅰ序孔單位注入量大于Ⅱ序孔單位注入量,Ⅱ序孔單位注入量大于Ⅲ序孔單位注入量,符合隨著灌漿次序的加密,單位注入量逐序減小的規(guī)律。
Ⅰ序孔平均透水率20.1Lu,Ⅱ序孔平均透水率14.3Lu,Ⅲ序孔平均透水率12.0Lu,Ⅱ序孔透水率較Ⅰ序孔透水率遞減28.86%,Ⅲ序孔透水率較Ⅰ序孔透水率遞減40.30%,透水率遞減較為顯著。由透水率頻率曲線看,Ⅰ序孔透水率大于Ⅱ序孔透水率,Ⅱ序孔透水率大于Ⅲ序孔透水率,符合隨著灌漿次序的加密,透水率逐序減小的規(guī)律。
基巖灌漿采用“五點法”進行壓水試驗檢查,壤土灌漿采用常水頭注水試驗進行檢查,試驗試段合格率98%。
檢查孔巖芯,取到了不同程度的水泥結(jié)石,膠結(jié)、充填密實,水泥結(jié)石最大厚度達到20mm,較為典型的水泥結(jié)石見圖4水泥結(jié)石照片。
圖4 水泥結(jié)石照片
居住在帷幕灌漿山體鄰谷的村民反映:施工后,村民的部分生活水井的水位降低到無法使用程度。這說明經(jīng)過帷幕灌漿處理,滲漏帶的滲漏得到了有效的控制。
帷幕灌漿施工中,采用了自上而下分段灌漿施工工藝,采用了高速集中制備漿液,自動記錄與計算機監(jiān)控系統(tǒng),這為灌漿質(zhì)量的控制和數(shù)據(jù)的有效性提供了保障。
施工中,遇到特殊情況,及時通知各方見證,處理措施合理,原始資料及時,這為資料的統(tǒng)計提供了有效的保證。
受灰?guī)r上部發(fā)育的溶隙、集中滲漏帶影響,帷幕灌漿耗料量高,總體平均干料注入量360.3kg/m。Ⅱ、Ⅲ序孔較Ⅰ序孔單位注入量遞減48.65%、73.66%,序孔單位注入量遞減顯著。尤其Ⅰ序孔單位注入量500kg/m以上的孔段超過50%,Ⅱ序孔不足20%,Ⅲ序孔不足3%,遞減顯著,并表明有效阻斷了集中滲漏通道。
Ⅱ、Ⅲ序孔較Ⅰ序孔透水率遞減28.86%、40.30%,尤其Ⅰ序孔透水率10Lu以上的孔段占84%,Ⅱ序孔占68%,Ⅲ序孔占49%,遞減較為顯著。另外,透水率≤10Lu的比例不高,顯示了滲漏帶裂隙貫通性好,與地層脈狀、網(wǎng)狀溶隙~裂隙流滲漏型式相關(guān)。
經(jīng)統(tǒng)計資料分析,隨孔序的增加單位注入量遞減顯著、透水率遞減較為顯著,表明帷幕灌漿效果顯著。
質(zhì)量檢查孔試驗試段合格率98%,達到了防滲標準。表明灌漿處理之后,庫岸集中滲漏帶巖體滲透性得到顯著改善,改善為相對不透水巖體。
取得的水泥結(jié)石膠結(jié)、充填密實,直接驗證了帷幕灌漿的可靠的灌漿效果。
帷幕灌漿山體鄰谷生活水井水位的變化,證實了帷幕灌漿起到了有效的防滲作用。
清水海庫岸防滲帷幕灌漿,經(jīng)過多方面的分析,認為灌漿效果顯著,帷幕起到了有效的防滲作用。
王靜]