摘要：白鶴灘水電站左岸大壩所處地區(qū)地質(zhì)環(huán)境復雜，灌漿施工過程中對技術要求比較高，灌漿處理效果直接影響大壩的安全運行，為了保證灌漿施工順利開展，需要在灌漿施工之前開展灌漿檢測工作。文章根據(jù)白鶴灘水電站的實際情況，結合抗體固結灌漿檢測結果，分析了灌漿檢測方法，并得出了相應的結論。

關鍵詞：白鶴灘水電站；左岸抗力體；固結灌漿；檢測技術；大壩工程 文獻標識碼：A

中圖分類號：TV543 文章編號：1009-2374（2016）21-0111-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.21.054

1 工程概況

白鶴灘水電站泄洪洞共計3條，均布置在金沙江左岸；自金沙江向山體側(cè)并排一字布置，依次為3#泄洪洞、2#泄洪洞、1#泄洪洞，相鄰泄洪洞兩洞軸線間距51m；本單位承建2#、3#泄洪洞洞身龍落尾段，其中2#泄洪洞龍落尾工程樁號②泄1+845.80～②泄2+258.5，共計412.7m；3#泄洪洞龍落尾工程樁號③泄1+709.58～③泄2+170.00，共計460.42m。

2#泄洪洞龍落尾由渥奇曲線段、斜坡段、反弧段、下平段組成。渥奇曲線段長58.75m，斜坡段長271.19m，反弧段長72.76m，水平段長10m。

3#泄洪洞龍落尾由渥奇曲線段、斜坡段、反弧段、下平段組成。渥奇曲線段長58.75m，斜坡段長226.07m，反弧段長53.93m，下平段長121.67m。

2#、3#泄洪洞龍落尾渥奇曲線方程為

，斜坡段為渥奇曲線與反弧之間的連

接過渡段，2#泄洪洞斜坡坡度1∶4，3#泄洪洞斜坡坡度1∶3.72。反弧段位于斜坡段下游，反弧半徑為300m。2#泄洪洞反弧段后接10m水平段后接挑流鼻坎，3#泄洪洞反弧段后接下平段，下平段直接接挑流鼻坎，下平段坡度為8%。

每條洞均布置3道摻氣設施，其中和2#泄洪洞摻氣設施分別位于渥奇曲線末端、斜坡段中部和反弧起點上游40m，3#泄洪洞3道摻氣設施分別位于渥奇曲線末端、斜坡段中部和反弧末端；3道摻氣設施均為底摻氣+側(cè)摻氣組合。側(cè)摻氣為突擴型，兩側(cè)突擴寬度0.35m，前兩道側(cè)摻氣較底摻氣后退0.8m，后一道側(cè)摻氣與底摻氣齊平。每道摻氣設置獨立的通風洞由洞外補氣。

2 灌漿參數(shù)設計

（1）在布置灌漿孔時，主灌孔選擇角度向下的孔，輔管灌孔選擇角度向上的孔，輔助灌孔主要起著補漏和搭接的作用。一般情況下，鉆孔角度向下的灌漿孔深度為50～60m，局部控制在60m以上，角度向上的鉆孔深度控制在15～32m，部分鉆孔最大深度不能超過40m；（2）鉆孔要順著灌漿平洞向四周發(fā)散，并布置成方格的形狀，預埋到襯砌中的導向管直徑要可以達到鉆機施工要求；（3）斷層和巖脈加密灌漿，按照環(huán)排間隔距離2m進行布置，灌漿孔的孔向、孔位和孔的深度要可以達到施工設計圖的基本要求；（4）環(huán)內(nèi)輻射灌漿孔孔底和終孔之間的間隔距離為4m；（5）各個灌漿區(qū)域之間搭接的寬度保持在4m以上；（6）施工完成后，如果巖體灌漿質(zhì)量依然無法滿足設計的基本要求，要對孔排距進一步進行加密和補強。

在進行灌漿時，一般使用自上而下、分序加密、封閉孔口，孔內(nèi)循環(huán)、高壓灌漿的方法進行施工，基本段灌漿的長度控制為5m，終孔段灌漿的長度控制在7m以內(nèi)。設計灌漿時，要按照環(huán)內(nèi)加密、環(huán)間分序的基本原則進行灌漿，環(huán)內(nèi)分成三序，環(huán)間分二序。

使用普通硅酸鹽水泥漿液作進行施工，水泥強度要控制在P.O 42.5以上，主灌漿區(qū)域的水灰比為1∶1、2∶1、0.7∶1、0.5∶1，灌漿區(qū)水灰比控制為0.5∶1、1∶1。

3 檢測方法技術

由于固結灌漿為隱蔽工程，在對工程處理質(zhì)量進行評價時，一般使用壓水試驗和鉆孔芯樣的方法來進行評價。但是在科學技術的快速發(fā)展下，包括鉆孔全景圖像、對穿聲波、單孔聲波、地震波層析成像、鉆孔變模等新型的物探檢測技術相繼出現(xiàn)。在相關規(guī)定規(guī)程中要求使用聲波檢測法來檢測固結灌漿，并使用鉆孔變模測試和壓水試驗作為輔助方法。根據(jù)以往的檢測分析結果，對比各種檢測技術的優(yōu)點和缺點后發(fā)現(xiàn)，單孔聲波檢測具有更好的科學性、靈活性和廣泛性，因此選擇單孔聲波檢測作為本工程項目中檢測灌漿效果的主要方法，并利用鉆孔全景圖像法和鉆孔變模對灌漿效果進行輔助評價。評價整體灌漿的同時，針對本工程存在地質(zhì)缺陷的地段，增設了地質(zhì)CT層析成像和對穿組測試成像，并將CT層析成像資料和對穿組資料作為特定指標來進一步評測灌漿效果，最后形成一套以鉆孔變模和鉆孔全景圖像為輔、單孔聲波為主、對地震波層和穿聲波成像為特定檢測的灌漿效果檢測系統(tǒng)，對鉆孔全景圖像、單孔聲波、鉆孔變模系統(tǒng)所體現(xiàn)的地質(zhì)缺陷灌漿效果進行體現(xiàn)，通過對各個檢測資料進行整合可以使局部檢測結果和整體檢測成果有機地聯(lián)系到一起，保證檢測結果的全面性和客觀性。并且鉆孔變模、單孔聲波、對穿聲波定量指標和地震波層析成像、鉆孔全景圖像定性指標有機的整合到一起，保證灌漿效果的直觀性和科學性。

4 構建灌漿評價體系

在構建灌漿效果評價體系時，需要綜合考慮巖體聲波傳遞速度的差異性、灌漿設計的相關參數(shù)、灌漿工藝的原理、生產(chǎn)性灌漿試驗結果等方面的因素。

4.1 不同等級巖體聲波的傳遞速度差異

通過對不同等級巖體聲波傳遞速度進行分析后發(fā)現(xiàn)，二級巖體聲波波速的傳遞范圍為5240～5855m/s，其中聲波傳遞速度超過5500m/s的占到了83.1%，聲波傳遞速度低于4500m/s的占到了6.0%，Ⅲ1級巖體聲波傳播速度的范圍值為3935～5114m/s，其中波速超過5500m/s的為45.82%，聲波傳遞速度低于4200m/s的占到了18.2%，Ⅲ2級巖體聲波傳播速度的范圍值為3868～4934m/s，其中聲波傳遞速度超過4800m/s的占到了69%，聲波傳遞速度小于3800m/s的占到了13.35%。Ⅳ2級巖體聲波傳遞速度的范圍為2745～2933m/s，其中傳播速度低于3500m/s的占到了36.9%，因為聲波在各類等級的巖體中進行傳播時存在一定的差異性，在進行灌漿處理時，不同等級巖體力學性能的變化也有所不同。所以要根據(jù)不同的巖體等級和巖性差異制定與之相對應的灌漿檢測標準。

4.2 灌漿檢測工藝的微觀原理以及試驗成果

固結灌漿工藝本身并沒有提升巖塊的力學性能，只是通過灌漿后可以在一定程度上將巖體之間的裂隙填補住，改善巖體的完整性，進而使巖體的力學性能得以改善。其微觀原理主要體現(xiàn)為灌漿后漿液對微張或張開的裂隙進行填充，而在巖體聲波指標方面主要體現(xiàn)為顯著提升了張開裂隙低波速度。

通過進行生產(chǎn)灌漿試驗證明，Ⅲ1級別的巖體因為自身巖體均一，聲波在巖體中進行傳播時傳播速度快，對巖體進行灌漿處理后，會將巖體聲波波速提升3.2%～5%，根據(jù)灌漿工藝的微觀原理，聲波在巖體中傳播過程中，聲波傳播速度提高主要集中在裂隙發(fā)育的孔段。由于本工程項目中左岸基礎工程施工區(qū)域Ⅲ1級巖體中聲波的傳播速度低于4400m/s的檢測點為13.91%，通過使用灌漿處理的方式進行處理后，低波速段巖體聲波波速比例提升了10%，進而制定Ⅲ1巖體灌漿后聲波傳播速度低于4400m/s的檢測點所占比例下降到了5%，巖體中聲波傳播速度超過5200m/s的比例達到了85%以上。這一檢測標準主要是考慮到Ⅲ1巖體結構完整性以及自身巖體均一制定的，其他巖體的檢測標準也需要根據(jù)巖體的類型等標準進行確定。

通過上文分析，對白鶴灘水電站左岸抗立體固結灌漿檢測標準總結如下：（1）利用聲波波速檢測作為檢測巖體質(zhì)量的主要方法，并將透水率、鉆孔全景圖、鉆孔變模作為輔助檢測。以各檢查孔為單位統(tǒng)計聲波速度測點，并要求各個單元檢查孔的合格率要達到90%以上，并且不能集中出現(xiàn)不合格的孔；（2）各個單元檢查孔水壓的合格率要超過85%，不達標的孔段透水率不允許超出規(guī)定要求的150%，并且不能集中出現(xiàn)；（3）不同地區(qū)的巖脈均按照其所在灌漿區(qū)的檢測要求進行。

5 結語

綜上所述，在檢測施工質(zhì)量時，單孔聲波由于具有檢測過程緊湊、檢測范圍廣、檢測成果直觀等優(yōu)點，因此本工程選用單孔聲波作為主要檢測方式，并利用鉆孔變模體現(xiàn)巖體力學性能、利用鉆孔全景圖體現(xiàn)隱蔽工程的實際面貌。通過分析灌漿工藝的基原理、各個級別巖體和檢測指標的相關性制定了白鶴灘工程固體灌漿評價標準，有效保證了隱蔽工程的施工質(zhì)量，促進了工程的安全運行。

參考文獻

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[2] 鄒麗春，喻建清，李青.小灣拱壩設計及基礎處理[J].水利發(fā)電，2004，30（10）.

作者簡介：劉平（1970-），男，四川射洪人，中國水利水電第五工程局有限公司工程師，研究方向：土木工程。

（責任編輯：小 燕）