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坝基防渗中帷幕灌浆技术的应用

来源:帮我找美食网
坝基防渗中帷幕灌浆技术的应用

1 工程概况

安哥拉Gandjelas大坝为混凝土重力坝,位于安哥拉Huíla省,水库库容3.5×106m3,最大坝高30m,坝顶长度113m,坝顶高程1549.00m,溢流堰段顶高程1545.00m。大坝顶部设3孔溢流堰,每孔净宽10m,最大下泄流量274m3/s。大坝在上个世纪60年代和80年代由不同承包商承建,2005年开始大坝的续建工程。续建工程施工过程中坝基进行帷幕灌浆处理,灌浆分为三个单元进行:1单元(左坝肩)、2单元(廊道下部)、3单元(右坝肩)。

2工程地质

大坝坝址位于Chimpumpuhime河岸,岩石由花岗岩层前寒武纪的综合体(graisses 和magmatitas),前寒武纪的斑岩、正常岩石、寒武纪岩石、石英砂,后二叠纪的火山岩(流纹岩、斑岩、granófiros、钙质碱性斑岩、安山岩、硅质火山凝灰岩)组成,并且被后二叠纪的岩脉穿过,地质结构复杂,断层分布较多,岩体完整性差。

左岸坝基为裸露岩体,岩体断层分布少,岩石透水率相对较低;右岸坝基岩基覆盖层平均厚度约4.0m以上,且断层分布较多,岩体比较破碎,透水率相对较大。岩石透水以裂隙水为主,透水不均匀,通过压水试验可知1单元透水率为6Lu~23Lu,2单元透水率为13Lu~43Lu,3单元透水率为9Lu~40Lu。

3坝肩渗漏处理设计 3.1帷幕灌浆设计

本次灌浆先进行2单元施工,2单元施工结束后再进行1、3单元施工。2单元共布置20个灌浆孔,1、3单元各布置5个灌浆孔,孔间距均为4m。2单元深度16.5m,单孔进尺16.5m ;1单元深度10m,考虑坝体内钻孔长度,单孔进尺27.5m;3单元深度15m,考虑坝体内钻孔长度,单孔进尺32.5m。防渗标准q≤5Lu,灌浆压力1.0~1.5MPa;灌浆材料选用P.O.32.5普通硅酸盐水泥,灌浆材料水灰比分别为5.0、3.0、2.0、1.0、0.6。

3.2帷幕灌浆施工

本次灌浆采用二序法施工,先施工Ⅰ序孔,再施工Ⅱ序孔,灌浆采用一次性钻到底,自下而上的循环式分段灌浆方式,最上面两段分别为2m、3m,以下各段为5m。

帷幕灌浆主要施工工艺流程包括灌浆孔测量定位、开孔、钻机钻孔、终孔测斜、灌浆、扫孔、封孔等几个步骤。灌浆孔孔位定位采用30m钢尺测量定位,孔位定位误差控制在2cm以内;孔斜测量在灌浆孔钻孔结束后进行,采用KXP-1型轻便测斜仪。开孔前,严格检测钻机钻杆的倾斜度和钻头所对的孔位,确保钻机稳定和开孔孔位误差不大于5cm。开孔过程中,随时检查设备的稳定性及钻杆的倾斜度,发现异常立即处理。灌浆孔的孔斜直接影响灌浆质量,孔斜率不能大于1%,否则影响帷幕线的形成。

帷幕灌浆浆液由稀至浓逐级变换,其配合比和浆液变换应通过浆材试验和现场灌浆试验确定:①灌浆压力不变、注入率持续减少,或注入率不变而压力持续升高时,不得改变水灰比;②当浆液注入量达300L以上或灌浆时间已达30min,而灌浆压力和注入率变化不显著时,应改浓一级水灰比;③当注入率大于30L/min时,可根据具体情况越级变浓。帷幕灌浆结束标准为设计灌浆压力下,注入率小于1L/min后,续灌60min结束灌浆,灌浆结束后应立即用最稠级浆液进行封孔灌浆,最后用水泥砂浆封填灌浆孔。

3.3 施工质量检验

在施工过程中设专人跟踪管理,严格控制施工质量,确保施工全过程始终处于有效控制状态。同时严格控制灌浆原材料质量,进入施工现场的原材料必须具备出厂合格证和必要的检验证明,本工程所使用的原材料主要为水泥,经检验符合灌浆要求。

根据《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL62-94,在灌浆施工结束后14天进行灌浆质量检查,以压水试验为主,结合岩芯、水泥结石确定。检查孔布置于地质条件较差、透水率大、吸浆量大的灌浆孔之间,共设5个检查孔。通过压水试验测得各孔最大压力下的基岩透水率为0.37Lu~0.98Lu,均小于5 Lu,岩芯采取率均大于80%,混凝土与基岩接触带及基岩裂隙有水泥结石,充填密实,胶结较紧密,根据试验结果可知,帷幕灌浆已达到了设计预期目标和规范要求。

4结语

安哥拉Gandjelas大坝共施工灌浆钻孔30个,1单元总进尺137.5m;2单元总进尺330m;3单元总进尺162.5m;检查孔5个,灌浆后压水试验合格率100%,岩芯采取率高,表明帷幕灌浆已达到了设计预期目标和规范要求,能满足大坝安全运行的需要。

参考文献:

[1] 孔繁文,雷洪全 拐子沱水电站大坝帷幕灌浆施工技术[J]. 四川水利, 2008.No.4

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