锦屏一级水电站灌浆常见病处理论文

　　一、工程概况
　　 锦屏一级水电站最大坝高达到305m，拱坝基础部位的固结、帷幕灌浆平面布置近似平行拱坝轴线，坝基固结、帷幕孔布置在大坝基础及基础帷幕灌浆平洞及廊道内。右岸大坝基础固结灌浆主要包括14～26#坝段。右岸帷幕灌浆包括主防渗线路及厂房1670m高程以上帷幕灌浆，其施工均在1601m、1670m、1730m、1785m、1830m、1885m高程共六层灌浆平洞及基础灌浆廊道内进行，上层平洞帷幕深入下层帷幕以下10m。右岸标段帷幕灌浆最大灌浆深度171m，分布在河床14～17#坝段坝基廊道及1601m高程灌浆平洞内，地质条件复杂，最大灌浆压力达到6.5Mpa，其灌浆施工技术难度之大在国内是鲜见。
　　二、灌浆施工过程处理论文
　　 在灌浆过程中，常会出现冒浆、串浆、漏浆、涌水、灌浆段注入量大等情况，相应的处理如下：
　　 1.中断处理：
　　 由于停电、机械故障、器材等问题出现的被迫中断灌浆情况，应尽快恢复灌浆。恢复时应从稀浆开始，如果吸浆率与中断前相近，则可尽快恢复到中断前的比重，否则应逐级变浆。若恢复后的注入率减少很多，则短时间内即告结束，说明裂隙口因中断被堵，应起出栓塞进行扫孔，冲洗后再灌。
　　 2.串浆处理：
　　 采取浆液加浓、降压、限流灌注，当吸浆率下降时，逐步提高灌浆压力。被串孔则需扫孔后方可灌浆。
　　 3.冒浆处理：
　　 在灌浆过程中发生表面冒浆时，轻微者，可以稍停灌浆，让其自行凝固堵漏。严重者应先行实行堵漏措施，无效，可越级变浓浆液，降低压力，中断间歇等办法。
　　 4.特大吃浆量的解决方法：
　　 在只具有一般性裂痕的岩层中灌浆，大都可在1～3h之内灌注结束，注灰量不会超过100～200kg/m[2]。然而有时候会出现大量吃浆不止，长时间灌不结束的情况。其原因大多不是因空隙体积太大没有灌满，而是因为地层的特殊结构条件促使浆液从附近地表冒出，或始终沿着某一固定的通道从或明或暗的地方流失了。对此，采取以下方法进行处理。进一步降低灌注压力，限制吸浆率不超过10L/(min•m)，以减少浆液在缝隙里的流动速度，促使尽快沉积;在最稠的水泥浆中掺入速凝剂，如水玻璃、氟化钙等，促使尽快凝结;灌注更稠的水泥砂浆;间歇灌浆，以促使浆液在静止状态下沉积，将通道堵住。如f18预留廊道内的加密灌浆，G54-I-20孔顺f18断层倾向倾向钻孔，孔位在破碎带上，造成该孔注入量过大。
　　 
　　 孔位示意图f18岩体破碎带
　　 该孔前期采取了浓浆、低压、间歇、待凝等方法进行处理，效果不明显，根据该孔段多次灌浆及冲水情况可以推断出，孔段钻遇较为宽大的裂隙（因孔内失水无法进行井下电视探测），采用一般灌浆材料进行灌注浪费量较大且无效果，需先进行宽大裂隙处理，再进行加固灌浆。
　　1、宽大裂隙处理论文
　　 ⑴浓浆冲沙法灌注
　　 根据清江水布垭工程岩溶地区灌浆处理经验，可先采用“浓浆冲沙法”，使沙和浆体的混和物在自流状态下自由沉淀，使裂隙逐步达到充填，形成的沙浆体具有一定的强度，对改善岩体性能和防渗均有不错的效果。在处理过程中，可以根据需要适量掺加速凝剂防止浆体充填范围过大。
　　 ⑵高稳定性浆液（膏状浆液）灌注
　　 根据前期灌浆和冲水可以看出，普通浆液流动度大，易流失，在灌注大裂隙时材料消耗大且效果不好，在浓浆冲沙法处理无效果时采用此法灌注。
　　 
　　 
　　 表1高稳定性浆液配方及浆体性能
　　原材料比例（质量比） 凝结时间 抗压强度(MPa)
　　水 水泥 膨润土 水玻璃 初凝(min) 终凝(min) 3d 7d 28d
　　0.8 1 0.5 0.03 370 505 5.3 8.9 12.0
　　 ㈠灌浆工艺流程
　　 调浆→送入螺旋注浆泵拌和槽→掺加膨润土粉→（搅拌均匀后）掺加3%水玻璃→送入螺旋注浆泵计量槽→膏状浆液灌浆
　　 ㈡膏状稳定浆液灌浆
　　 ①原浆采用集中制浆站供浆，为0.5:1水泥净浆，按照膏状稳定浆液配比，需调制成0.8:1浆液。现场通过双层搅拌桶调制成0.8:1浆液后送入螺旋注浆泵拌和槽。
　　 ②在膏状稳定浆液拌制平台，通过人工加入定量的膨润土粉搅拌均匀，再根据需要均匀加入3～5%水玻璃搅拌后，放入螺旋注浆泵计量槽。
　　 ③计量槽内浆液通过螺旋注浆泵向孔内挤压式充填。螺旋注浆泵与灌浆孔之间通过直径不低于32mm的高压灌浆管连接，采用孔口封闭器向孔内纯压式灌浆。
　　 2、加固灌浆
　　 在宽大裂隙处理后，孔段注入量将大幅减少或不吸浆，将钻孔扫出后技术要求规定的开灌水灰比进行普通浆液灌浆。
　　 5.帷幕灌浆过程中发生串浆：
　　 如串浆孔具备灌浆条件，可以同时进行灌浆。应一泵灌一孔。否则应将串浆孔用塞塞住，持灌浆孔灌浆结束后。串浆孔并行扫孔、冲洗，而后继续钻进和灌浆。
　　 6.涌水问题：
　　 涌水是由于坝基岩体裂隙水在四周河水水压传递下，当钻孔揭露裂隙含水带后，地下水的排泄释放过程，属于地下水正常迳流。对钻孔涌水问题，采取如下措施：对涌水严重部位，增加灌浆孔深、改单排帷幕为双排帷幕，加密灌浆孔；对涌水孔段，提高灌浆压力（设计压力+涌水压力）；提高结束标准，要求屏浆时间不少于1h，闭浆待凝24～48h。通过以上处理后，涌水孔段灌后扫孔均无涌水，且钻孔涌水量与涌水孔段频率随帷幕灌浆排序、孔序增加而减少。
　　 7.灌浆段注入量大，灌浆难于结束时，可选用下列措施处理：
　　 (1)低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆；
　　 (2)浆液中掺加速凝剂；
　　 (3)灌注稳定浆液或混合浆液。该段经处理后仍应扫孔，重新依照技术要求进行灌浆，直至灌浆过程中如回浆变浓，宜换用相同水灰比的新浆进行灌注，若效果不明显，延续灌注30min。即可停止灌注。
　　 8.在岩溶地区的溶洞灌浆，应先查明溶洞的充填类型和规模，而后采取相应的措施处理：
　　 (1)溶洞内无充填物时。根据溶洞的大小，可采用泵入高流态混凝土、投入碎石再灌注水泥砂浆、灌注混合浆液等措施。待凝后，扫孔，再灌水泥浆。
　　 (2)溶洞内有充填物时，根据充填物类型、性能以及充填程度，可采用高压灌浆、高压喷射灌浆等措施。灌浆注入量大时，可参照第5条进行处理。
　　 9.岩溶地质条件下土石坝帷幕灌浆中出现的特殊情况处理：
　　 在渗透水流的作用下，溶洞、溶蚀裂隙内的充填物几乎被冲空，构成长期漏水通道，且灌浆是在水库蓄水情况下进行，地下水流速大，水泥不易沉淀，向下游流动很远，会出现灌不住浆、吃浆量很大的现象。对此可采取以下措施处理：1.浓浆堵漏。即先灌0.6：1或0.5：1的浓浆。
　　 用浓浆冲灌细砂。开始时用砂浆泵灌砂浆，即用灌浆泵向孔内灌0.6：1或0.5：1的浓浆，在孔口向孔内加20%～30%粒径为0.1～0.25毫米的细砂，直至孔口返浆。
　　 加速凝剂。为加快浆液凝固，避免浆液沿裂隙流失太远，在浓浆中掺入1%的水玻璃或2%～4%的氯化钙。
　　 孔口冲灌砾石、粗砂。用清水在孔口向孔内由粗到细冲灌砾石、粗砂，砾石的粒径控制在2～5毫米，最大不超过5毫米，砂的粒径控制在O.5～2毫米，最小不小于0.5毫米，使其沿裂隙流动、积累，使砾石、粗砂在裂隙中堵塞通道，减小渗水流速，形成反滤，建立阻浆滞浆体。
　　 三、结束语
　　 通过采取上述措施对锦屏一级水电站大坝右岸灌浆工程施工中常见病处理受到良好质量效果，为锦屏一级大坝右岸电站“创优良工程”奠定了基础。
　　 参考文献：
　　 《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148-2001
　　 《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL25
　　 《水工混凝土外加剂技术规程》DL/T5100
　　 《水利水电工程钻探规程》SL291-2003
　　 《四川省雅砻江锦屏一级水电站拱坝坝基固结灌浆技术要求》(A版）
　　 《四川省雅砻江锦屏一级水电站大坝帷幕灌浆技术要求》(A版）

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