锦屏水电站左岸帷幕灌浆试验与分析

摘 要: 在工程地质条件复杂、运行水头高、防渗要求高等不利条件下, 对锦屏水电站左岸进行了现
场帷幕灌浆试验。灌浆试验采用金刚石钻头回转钻进的钻孔方法, 采取孔口封闭、自上而下分段、孔
内循环式的水泥浆液灌浆工艺, 对帷幕灌浆的可行性及灌浆参数进行了探讨, 并对灌浆效果进行了分
析。结果表明试验达到了预期目的, 得到了帷幕灌浆施工必需的设计参数, 为复杂条件下的帷幕灌浆
2 工程地质条件
锦屏水电 站位于著名的 / 川滇菱形 断块 0东部 ,
收稿日期: 2007-09- 07 作者简介: 陈 文 ( 1973) ) , 男, 湖南益阳人, 工程师。
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W ater R esources and H ydropow er Eng ineering Vo l139 N o19
Abstrac t: U nder a unfavorab le c ircum stance w ith com plicated eng ineer ing geo log ical cond ition, high w ate r head, h igher ant-i seepage requirem ent e tc1, the in- situ curta in grouting experim ent is carr ied out; fo r wh ich the cem ent grouting technology o f cyc le w ith in ho le and section by section from top to bottom w ith the drilling m e thods o f rotary dr illing w ith diam ond b it and mouth sea-l ing-o ff is app lied1 T he feasib ility and the param eters o f the curtain grouting are discussed here in, and then the effect o f the grouting is ana lyzed as w ell1 T he resu lt show s tha t the experim ent attains both the anticipa ting a im and the necessary design pa ram eters for the construc tion of curta in grouting, wh ich obtains the exper iences fo r curta in g routing under com plica ted circum stances and can prov ide a reference for the curta in g routing of the s im ila r large projects1 K ey word s: curta in g routing; in- situ experim ent; construction m ethod; effec t ana lys is; Jinp ing H ydropowe r Sta tion
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陈 文, 等 M锦屏水电站左岸帷幕灌浆试验与分析
段孔径为 < 59。检查孔孔径为 < 110、 < 130。各试验 孔在钻进过程中要严格控制偏斜, 保证钻孔的垂 直 度。
( 2) 孔口管施工。灌浆孔第 1段灌浆结束, 置入 1 根 < 89钢管, 钢管高出孔口以上约 10 cm, 并有丝 扣。向孔内注入 015 B1 的水泥浆, 待 孔口管与孔壁 之间返出浓浆后, 导正孔口管, 待凝 72 h。
本次灌浆试验的目的主要有如下 4个。
图 2 施工工艺流程
( 1) 钻 孔。 钻 孔采 用 XY - 2B 型 回 转式 钻 机, 金钢石钻头钻进, 物 探孔孔径 为 < 75, 抬动观测 孔 孔径为 < 59, 灌浆孔 孔口 管段孔 径为 < 91, 以下 各
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不具备发生强震的地质构造条件, 其地震效应属
外围地震带强震活动的波及区, 地震基本烈度为 7
度。左岸 出露的 基 岩为 中上 三 叠统 杂 谷脑 组 第二
段
(
T
2 2-
3Z
)大理
岩和第三段
(
T32 -
3Z
)变质砂
岩、粉砂
质板 岩, 另 外还可见少 量后期侵 入的煌 斑岩脉
( X )。
( 1) 第二段 ( T22- 3Z ) 大理岩, 总厚度约 600 m, 分 布于左岸谷坡高程 1 820 m 以下, 按岩性特征可细分
为 6 层, 1、 3、 5 层为粉砂质板岩, 薄层状; 2、 4、
6层为变质砂岩, 厚 ~ 巨厚状。试验区段主要涉及 1、
3层粉砂质板岩和 2层砂岩。
( 3) 煌斑岩脉 ( X)。煌斑岩脉厚一般 210~ 310 m,
局部可达 7 m。总体产状 N50b~ 75bE, SEN 60b~
75b, 贯穿分布于 左岸 坝基及 抗力 体内。煌 斑岩 抗
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( 3) 通过检查孔压水试验, 以及采取钻孔芯样素 描, 研究基岩的可灌性, 寻求适宜的单位耗灰量, 力 求帷幕灌浆经济合理。
( 4) 验证、确定灌浆设计方案和有关设计 参数, 为灌浆优化和顺利实施提供依据。
4 帷幕灌浆试验
411 施工方法 本次灌浆试验 是根 据锦屏 电站 水库 地层 岩性、
地质条件的 实际 情况和 国内 已建 工程 的实践 [2~ 4], 采用孔口封闭、孔内循环、自上而下的分段灌浆 法 灌浆, 同时采取控制注入率, 待凝和进行抬动变 形 监测配 合 灌浆 自动 记 录等 措 施, 严格 控 制抬 动 变 形。施工工艺流程图如图 2所示。帷幕灌浆孔先 施 工下游排孔, 后施工上游排孔, 按分序原则逐次 进 行施工, 先施工 Ñ序孔, 然后施工 Ò序孔, 最后施 工 Ó序孔。
大坝左岸基础帷幕线近似平行拱坝轴线, 沿基础 廊道布置, 帷幕中心线基本位于靠上游侧压应力区域 内。左岸基础帷幕分别在高程 1 885100 m、 1 829100 m、
1 785100 m、 1 730100 m 和 1 670100 m 共设置五层灌 浆平洞。由于左岸工程地质条件复杂, 电站运行水头 高、河床段对帷幕防渗质量要求高、防渗线路长以及 灌浆工程量大等原 因, 按规定 [ 1] , 需进行现 场灌浆 试验研究, 探索合理的灌浆 设计参数和最优 施工方 法, 为帷幕结构优化和顺利实施创造条件。
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由雅江 ~ 稻城断块内理塘 ~ 前波断裂所分割的 Ó
级断块 ))) 雅江 ~ 九龙断块中部。断块内以褶皱
为主, 断裂构造不发育。岩石普遍变质, 硬化程
度较 高。该 区 新 构 造 运 动 以 整 体 均 衡 抬 升 为主 ,
无明显差异性活动, 属构造稳定区。工程场区内
积累了经验, 可供同类大型工程帷幕灌浆时参考。
关键词: 帷幕灌浆; 现场试验; 施工方法; 效果分析; 锦屏水电站
中图分类号: TV 22313( 271)
文献标识码: A
文章编号: 1000- 0860( 2008) 09- 0022- 04
Exper im en t and analysis of cur tain grou ting on left bank of Jinp ing Hydropow er S tation CHEN W en1, L IU Y ong-qiu2, Q IU Xue-m ing3
为 8层。试验区段主要涉及第 4 ~ 8层大理岩, 其中
第 4层岩性为中厚层 ~ 厚层状杂色角砾状大理岩, 夹
透镜状、团块状绿片岩, 层面裂隙不发育, 该层分布
的绿片岩岩质较软, 片理发育。第 5层岩性为浅灰至
灰白色厚层状大理岩, 层面裂隙不发育, 岩体新鲜较
完整。第 6层岩性为深灰色薄 ~ 中厚层状大理岩, 少
风化能力低, 在高程 1 680 m 以上普遍弱 ~ 强风化;
高程 1 680 m 以下岩脉多微风化 ~ 新鲜。
3 现场灌浆设计
图 1 试区各孔平面布置示意
( 1) 研究在多裂隙、断层岩石, 薄底板混凝土条 件下的灌浆施工方 法、工艺措施、施工质量 及其工 效。
( 2) 进行灌浆压力试验, 采用抬动观测系统与灌 浆自动记录仪配套进行监控, 以求不产生底板抬动破 坏, 尽可能地保证灌浆施工顺利进行。
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锦屏水电站左岸帷幕灌浆试验与分析
陈 文 1, 刘永球 2, 仇学明 3
( 11 湖南华电长沙发电有限公司, 湖南 长沙 410203; 21湖南省电力勘测设计院, 湖南 长沙 410007; 31 湖南省水利水电科学研究所, 湖南 长沙 410007)
锦屏电站坝趾帷幕灌浆设计标准采用透水率值来 衡量, 要 求 检查 孔全 孔 压水 透 水率 值 均 不得 大 于 1 L / ( m in# m # MP a)。试验区孔位布置见图 1, 布置 2排灌浆孔, 共布 置帷幕灌浆孔 10个, 孔深 60 m, 呈梅花形布置, 灌浆试验孔为铅直孔。在帷幕轴线布 置孔深 30 m 的抬动观测孔 2个, 孔深 60 m 的物探孔 3个, 检查孔 4个。
( 3) 裂隙冲洗及洗孔。各灌浆段在灌浆前采用压 力水进行裂隙冲洗, 回水澄清后结束。各灌浆段在灌 浆前进行钻孔冲洗, 冲洗方法为由导管向孔底通入大 流量水流, 污水 自孔口返 出, 直到回 水变清 [ 5] , 孔 内残存杂质沉积厚度小于 20 cm 后, 结束洗孔。洗孔 可结合裂隙冲洗同时进行。