锦屏一级水电站坝基无盖重固结灌浆施工工艺探讨 杨世伟 李德勇 摘要：锦屏一级水电站大坝由于基本层混凝土仓面面积大，温控规定严格、间歇期短，固结灌浆施工与坝体混凝土温控存在较大矛盾，重要采用无盖重固结灌浆加有盖重补强固结灌浆及引管方式进行，本文重要就无盖重固结灌浆重要存在问题进行了分析和探讨。核心词：锦屏 无盖重 固结灌浆 探讨1、概述锦屏一级水电站位于四川凉山州盐源县、木里县交界雅砻江上，是雅砻江水能资源最富集中、下游河段五级水电开发中第一级水电站。大坝为混凝土双曲拱坝，坝顶高程1885m，最大坝高305m，水库总库容77.6亿m3，调节库容49.1亿m3，具备年调节性能，装机容量3600MW，年发电量166.2亿kWh，。该水电站以发电为主，兼有蓄能、蓄洪和拦沙作用。依照前期固结灌浆实验成果，减少大坝混凝土开裂风险，锦屏一级水电站固结灌浆重要采用： 在河床及边坡较缓11#17#坝段采用无盖重固结灌浆有盖重补强固结灌浆。坝体混凝土浇筑前，进行坝基序孔、序孔、序孔无盖重固结灌浆，待浇筑混凝土厚度达6m后，并在其强度达到50%设计强度后再对浅表05m岩体在无盖重固结灌浆孔间重新钻孔灌浆。 其他坝段采用无盖重固结灌浆引管有盖重固结灌浆，详细为：坝体混凝土浇筑前，进行坝基序孔、序孔、序孔无盖重固结灌浆，并规定在坝体混凝土浇筑前，结合坝基接触灌浆，对浅表05m岩体在无盖重固结灌浆孔间重新钻孔，采用引管至坝后贴角或监理人批示其他部位，须待其上部坝体浇筑高度不不大于30.0m,且当相应坝段横缝接缝灌浆结束3d后，开始对05m段进行引管有盖重加强固结灌浆。2、固结灌浆施工难点2.1工程量大、工期紧，与混凝土施工形成干扰锦屏一级水电站大坝基本固结灌浆工程量达25.2万m3 ，工期紧，与混凝土施工干扰较大。为利于温控及混凝土防裂，坝体混凝土层间间歇期控制在715d，固结灌浆安排在混凝土层间间歇期内施工，普通分两期施工。分两期施工导致施工不持续，增长了钻灌设备投入、二次倒运费和人员设备窝工，同步也延长了单个坝段固结灌浆净施工工期。2.2 坝基地质条件比较复杂坝基岩体受开挖爆破影响，卸荷松弛严重，其间分布了如F2、F13、F14、F18等多条断层和溶蚀裂隙，坝基重要以大理岩为主，其间分布着少量砂岩、绿片岩。大透水率、大耗浆量孔段较多，在压水、灌浆过程浮现串、冒、漏状况给施工带来一定难度。同步大透水率、大耗量孔段，施工过程中易导致坝体抬动变形，存在一定风险性。3无盖重固结灌浆设计3.1 无盖重固结灌浆布置及分区为提高坝基岩体整体性和承载能力，以适应305m高拱坝基本应力需要，大坝坝基基本岩面所有布置有固结灌浆，共分26个坝段进行。依照地质条件每个坝段分B、C、D区。 固灌孔布置原则为:B区间排距为2.0m2.0m，孔进一步基岩25m。C、D区间排距为3.0m3.0m，孔深分别为20m和15m。固结灌浆孔矩形布置，分三序进行施工。3.2 无盖重固结灌浆总体施工工艺流程施工顺序如下：抬动孔物探孔（物探测试）序孔序孔序孔检查孔（物探测试）。3.3 无盖重固结灌浆施工工艺依照实验成果，结合坝基地质状况，坝基固结灌浆重要采用施工工艺如下：无盖重固结灌浆在级、1级岩体中钻灌时采用自下而上分段灌浆法，在2级岩体中钻灌时，序孔采用自上而下分段灌浆法，其后序孔依照现场实际状况，按监理人批示可选用自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法或综合灌浆法。 （1）钻孔。钻孔规定分序、分段进行，钻孔孔底偏差控制不不不大于1/40孔深，孔位偏差不超过10cm。（2）洗孔、压水。钻孔冲洗分孔壁冲洗和裂隙冲洗，裂隙冲洗采用高低压脉动冲洗，冲洗压力普通采用80%灌浆压力，压力超过1.0MPa时，采用1.0MPa。 物探孔、灌后检查孔进行“单点法”压水实验，普通灌浆孔段采用简易压水实验，“单点法”压水实验和简易压水压力为灌浆压力80%，若不不大于1MPa时，采用1.0MPa。采用自下而上分段灌浆法时，各灌浆孔可在灌浆前全孔进行一次裂隙冲洗。采用自下而上分段灌浆法时，各灌浆孔灌浆前可在孔底段进行一次简易压水采用孔口封闭法和自上而下分段灌浆法进行灌浆时，各孔段均进行简易压水。（3）灌浆分段及压力：灌浆过程中应依照抬动监测状况及时调节灌浆压力，以不发生抬动为原则，基岩抬动变形容许值不不不大于200m。设计灌浆压力参数表见表1。表1 固结灌浆压力参照表灌浆类别孔向孔序孔深(m)压力(MPa)备注无盖重灌浆垂直于建基面020.30.5250.50.85100.81.510151.52.015202.02.520252.02.5垂直于建基面020.50.8250.81.55101.52.010152.02.515202.53.020252.53.0垂直于建基面020.81.5251.52.05102.02.510152.53.015203.03.520253.03.5（5）浆液比级和变浆原则固结灌浆水灰比为2:1、1:1、0.7:1和0.5:1（重量比）四个比级，开灌采用2:1浆液。浆液变换遵循由稀到浓逐级变换（6）灌浆结束原则：1）采用自上而下分段灌浆法时，灌浆段在最大设计压力下，注入率不不不大于1L/min，继续灌注60min，可结束灌浆。2）采用自下而上分段灌浆法时，灌浆段在最大设计压力下，注入率不不不大于1L/min，继续灌注30min，可结束灌浆。（7）封孔。灌浆结束后采用全孔一次封孔。全孔灌完后，采用0.51浓浆全孔置换稀浆，封孔压力采用该孔所在序第1段灌浆压力，屏浆30min后结束。3.5 固结灌浆质量原则固结灌浆质量检查采用检查岩体波速、钻孔变形模量和钻孔全景图像测试，并结合钻孔压水实验、灌浆先后物探成果、关于灌浆施工资料以及结合钻孔取芯资料等综合评估。3.5.1 灌后透水率原则固结灌浆检查孔压水实验采用“单点法”，孔数按灌浆孔总数5%控制。压水实验孔段合格率在85以上，不合格孔段透水率不超过设计规定150%，且不集中。防渗帷幕中心线上、下游各3m范畴透水率不不不大于1Lu；其他范畴透水率不不不大于3Lu。3.5.2 灌后岩体声波原则 无盖重固结灌浆岩体声波原则见表2。表2 灌浆解决后岩体物理力学性质指标设计规定 指 标岩 类声波速度 (m/s)声波速度 (m/s)钻孔变形模量E(GPa)单位透水率q(Lu)大理岩类岩体5500测点不不大于85%V4500测点不大于 5%21.03.01类岩体5200测点不不大于85%V4300测点不大于 5%11.03.02类岩体5000测点不不大于85%V4200测点不大于 5%7.03.0砂板岩类岩体5300测点不不大于85%V4400测点不大于 5%12.03.01类岩体5000测点不不大于85%V4200测点不大于 5%9.03.02类岩体4800测点不不大于85%V4100测点不大于5%6.03.02类岩体4300测点不不大于85%V3800测点不大于5%4.23.04 固结灌浆成果分析4.1 灌浆成果分析已施工坝段灌浆成果记录见表3，从表3灌浆成果记录资料可以看出:总体灌浆成果符合递减规律。表3 无盖重固结灌浆单位注入率登记表坝段分段单位注入率（Kg/m)备注平均14#05429.1162.371.8320.49 5孔底465.9178.4101.6317.14 15#05307.1191.199.7203.52 5孔底358.6217.1116.4320.27 16#05315.1212.1112.7351.74 5孔底375.6232.1145.4405.56 17#05293.215287.6181.20 5孔底266156.681.1172.72 18#05237.23133.6376.39133.47 5孔底257.96143.4165.22155.65 19#05548.91173.0783.29246.39 5孔底518.31187.8572.63243.26 4.2 检查孔压水成果分析依照灌后检测孔压水成果记录，1419坝段共完毕灌后检查孔114个，压水604段次，合格597段次，合格率98.8%。详细见表4。表4 坝基固结灌浆检查孔压水状况汇总表坝段1Lu原则区3Lu原则区备注检查孔数压水段数1Lu合格率（%）1.5Lu检查孔数压水段数3Lu合格率（%）4.5Lu14#31818100%074242100%015#21010100%0157575100%021010100%0136565100%0补强后16#166100%09545194.4%3155100%0288100%0补强后17#166100%0191019998.0%218#21212100%0115353100%019#4232296.0%122116116100%0共计16908998.9%19851450999.0%5注：透水率超标孔段单独灌浆解决，重新布孔检测后合格。4.3 灌后声波成果分析固结灌浆灌后采用物探手段进行检测，涉及声波波速、变模。表5 坝基固结灌浆各坝段声波检测状况登记表（1级）坝段岩级检查 孔数孔段声波速度（km/s）综合 评价灌前灌后提高率14#11005m4966571014.98%合格5m如下551258786.64%15#11705m4684521711.30%不合格5m如下5152540998%15# 补强后11705m587625.40%