深溪沟导流洞进口岩坎围堰防渗帷幕灌浆效果浅

　　摘要：深溪沟电站导流洞进口区岩体破碎，围堰基础由回填的炮渣、基岩等组成，渗透条件差。为保证施工的顺利进行，对该区岩体进行了帷幕灌浆处理，针对特殊情况还采用了特殊的施工方法。质量检查和压水试验表明，帷幕基本达到设计要求。

　　关键词：进口,围堰,防渗,帷幕灌浆

　　1 前言：深溪沟水电站工程在右岸布置有两条导流洞，其在施工期间作为导流洞使用，兼有永久性泄洪洞的作用。对于施工期间的保截流，以及对施工保障，并对大坝的正常运行都有重大影响。由于导流洞工作面位于水位线以下，为保证正常施工，在导流洞外施工一道岩坎围堰挡水，设计岩坎围堰底宽8m，围堰基础岩层裂隙发育，紧邻大渡河，河水大量渗入开挖面，严重影响导流洞进口的开挖和砼浇筑施工。根据设计文件，在岩坎围堰635m至600m高程进行帷幕灌浆，经过对岩坎的帷幕灌浆，效果检查。说明帷幕灌浆达到设计要求，对导流洞进口的顺利施工奠定了基础。

　　2 进口施工条件

　　深溪沟水电站位于乌斯河-金口河大峡谷中，区内高山耸立，河谷深切，岸坡陡峭，为典型的“V”型河谷。帷幕灌浆部位为震旦系灰白色原层-中层层状泥质白云岩，岩层产状平缓，倾向上游，偏坡内，结构面由顺层挤压破碎带、小断层破碎带和节理裂隙等组成，现场观察岩坎河岸表面风化严重，裂隙发育，有明显渗水，局部区域有较大的涌水。

　　另外由于施工工期的要求，考虑施工进度及帷幕的重要性，采用无盖重法施工，对导流洞进口部分开挖，将基岩表层初平，在开挖不停止的同时施工防渗帷幕，既保证了导流洞的开挖，基础砼的施工，并且一起进行帷幕灌浆。这样做的好处在于节约了整体工期，保证在洪水到来前使围堰得以施工完成，但是也对施工组织提出了更高的要求。

　　3 帷幕灌浆的设计、施工和监测

　　3.1 帷幕效果受进水口地质条件的影响

　　帷幕灌浆效果首先取决于岩体的可灌性，即岩体裂隙发育程度、张开程度、充填情况。由于本区岩体受构造、风化、爆破和卸荷等作用的影响，破碎强烈，呈碎裂～碎块状，裂隙张开，呈碎裂～碎块状，裂隙张开，透水性极强。为水泥浆的渗入提供了很好的通道，浆液扩散半径较大，具有很强的可灌性。同时由于透水性好，形成的几股较大的集中渗涌容易造成注入的水泥浆随涌水流失，难以沉淀，难以形成帷幕。

　　由于裂隙发育程度、张开程度及充填物的不同，岩体渗透条件也存在各向异性。浆液沿某一、二组高倾角裂隙渗透形成条状(带状)帷幕，这就造成了注入量随着排序衰减，外排孔浆液沿垂直于幕线方向有利于扩散，形成条状(带状)帷幕，切割和封闭了内排各孔，使内排各孔之间互不串浆，仅沿孔附近未充满浆液裂隙渗透。缓倾角层面裂隙多细微且闭合，基本很少吸浆。岩体的渗透性不仅取决于裂隙的张开度，还和贯通性有关。裂隙少而张开和裂隙很发育旦较细小的岩体的吕荣值相近，但单位耗灰量却有很大差别。由于裂隙夹泥的存在，对岩体的可灌性有一定的影响。进水口特大渗漏段较为普遍，灌浆时易造成浆液流失，需要采取特殊的处理措施。

　　3.2 帷幕设计

　　由于受现场施工条件的影响，对最初的帷幕设计进行了修改。帷幕设计为二排孔，梅花形布置，孔距2m，排距1.5m，第一排幕底高程600.0m，第二排幕底高程605.0m。但由于为满足工程的保度汛要求，赶在洪水期前使围堰形成一定高度，保证闸室的混凝土的浇筑任务，对帷幕设计进行了部分调整。

　　(1)将2#导流洞前的帷幕(EB段)由原来轴线处调整至新轴线上，以确保帷幕完全落在岩坎基岩上，确保帷幕质量。帷幕调整为单排孔，孔距2m，幕底高程600.0m。

　　(2)为易于施工，将中隔礅处帷幕(CD段)由原轴线调整至坡脚处，沿坡脚线布置。帷幕调整为单排孔，孔距2m，幕底高程600.0m。帷幕钻孔为斜孔，方位角平行于洞轴线，顶角8度，倾向下游。

　　3.3 帷幕灌浆的施工

　　在灌浆孔口埋设孔口管，采用孔口封闭，自上而下分段综合灌浆的方式灌浆。帷幕施工自635.0m高程开始灌浆，基岩低于635.0m高程的，以现场实际基岩面高程起灌。

　　施工双排帷幕孔时，先施工下游排，再施工上游排;排内分序加密施工，孔分两序，先施工Ⅰ序，再施工Ⅱ序孔，次序孔需在先序孔灌浆超前不小于15m时方可施工。帷幕灌浆孔孔径不小于φ60mm;质量检查孔孔径为φ76mm;孔位偏差不大于±10cm。孔口管采用φ76mm地质套管，采用0.5：1水泥浆埋设，孔口露出20cm，待凝48h后即可进行下一步施工。灌浆孔各段长及终孔孔深误差不超过±20cm。

　　为提高灌浆效果，灌浆孔在灌前进行严格的钻孔冲洗，裂隙冲洗及压水试验。钻孔冲洗采用大量水配合高压风进行敞开式冲洗，使残留在孔底和粘附在孔壁上的岩粉、碎屑等杂质冲出孔外，以免堵塞裂隙进口，影响浆液进入。裂隙冲洗，采用压力水脉动冲洗，压力为灌浆压力的80%，且不大于1MPa，延续20min。使岩石裂隙和空洞中所充填的松软的、风化的泥质充填物冲出孔外，有利于浆液进入裂隙且与接触面胶结坚固。压水试验，采用简易压水，压力为灌浆压力的80%。进行压水试验首先可以通过压水结果，对灌浆情况做出初步推测，其次可以使裂隙张开，利于浆液进入与岩体胶结。

　　灌浆采用孔口封闭，自上而下，不待凝分段循环灌浆法，每段灌浆流程为钻进～冲洗～压水试验～灌浆～扫孔～复灌。浆液比重由稀变浓，逐级变浆，比重分为2：1，1：1，0.8：1，0.5：1。

　　3.4 集中渗流处理

　　由于进口岩坎基础由回填的炮碴，风化的基岩组成，经过构造、风化、爆破、卸载。基础破碎强烈，渗漏通道发育，透水性极强，易形成特大渗漏，其中位于2#导流洞口与中隔墩连接处形成有两股较大涌水。灌浆时，造成注入的水泥浆随涌水大量流失，灌浆无压无回，采用浓度更大的水泥浆、水泥砂浆及瓜米石、棉花进行封堵，无明显变化。之后对岩坎临空面进行喷锚，浇筑混凝土挡墙，并预埋引水钢管，对渗涌水进行集中引流，逐渐封堵。

　　在施工中，利用预埋导管平衡水压力。在施工注浆时，在引流导管开始出浆时，自下而上，逐渐关闭导管，利用管道中的静水压力与岸坡外的动水压力相平衡，进行灌浆。采用导管的方法，一方面使水泥浆不至于大量随涌水流失，造成窝工和浪费;另一方面，在两个方向的水压力作用下，更有利于水泥浆在基岩中沿垂直于渗流方向，即幕体方向扩散，在经济，快速的情况下更好的形成防渗帷幕。通过现场施工、观测，形成帷幕效果良好，无渗漏。

　　3.5 质量检查

　　为检查帷幕灌浆效果，在代表性地段按5%比例布置专门检查孔，孔深与相邻帷幕灌浆孔孔深一致，一般布置在灌浆异常地段，如耗灰量大、浆液外漏严重、灌浆效果可能不理想等处。

　　经检查：帷幕效果良好，达到设计效果。其它调整过的帷幕段效果达到防渗要求，形成了较好的封闭条件，起到了很好的防渗作用。经最终压水试验，整个帷幕达到设计要求。

　　4 帷幕灌浆效果

　　4.1 取芯观察

　　在各代表性地段布设了帷幕检查孔，通过检查孔钻取岩芯观察：整个孔段有水泥结石且充填密实，张开裂隙中见水泥结石脉，细微裂隙有水泥膜填充，形成整体，岩石胶结紧密，形成整体。

　　4.2 压水试验

　　设计要求，帷幕防渗标准为ω≤5Lu。为检查帷幕效果，对检查孔进行了压水试验，压水试验结果表明：进水口帷幕达到设计要求，所有孔段ω≤5Lu，效果良好，总体灌浆效果优良。合格率达到100%，优良率≥95%。

　　5 结束语

　　实践证明：深溪沟电站进口帷幕灌浆是成功的、有效的。说明前期工作、施工与设计、地质密切配合，质量监控的重要性。

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