水布埡面板堆石壩河床部位趾板帷幕灌漿施工技術分析

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1、水布埡面板堆石壩河床部位趾板帷幕灌漿施工技術分析　　混凝土面板堆石壩自二十世紀八十年代在國內開始推廣以來，以其適用性、經(jīng)濟性和安全性等優(yōu)勢，越來越受到廣泛關注。二十年來，國內已建和在建工程壩高超過100m以上的混凝土面板堆石壩已達數(shù)十座?！　∮捎诙咽瘔巫陨淼奶攸c和要求，壩工設計的重要組成部分--壩基防滲帷幕灌漿工程，就更為突出和重要。通常，面板壩帷幕灌漿與其他重力壩、拱壩壩基帷幕灌漿相比較，有以下不同特點：①面板壩帷幕灌漿是在壓重較薄的趾板上進行，較高的灌漿壓力極易造成抬動和拉裂趾板；②某一高程以下的河床部位蓄水后，一直處于水位以下，帷幕灌漿一但出現(xiàn)滲透破壞就很難有補

2、灌條件；③由于帷幕灌漿在趾板上進行，工期一般較緊，且受季節(jié)限制，一般要求河床部位或某一高程以下的趾板帷幕灌漿必須在一個枯水期內完成。因此，如何做好面板壩河床部位的趾板帷幕灌漿，是一個十分值得關注的問題。　　水布埡水電站混凝土面板堆石壩最大壩高達233m，最大壩前作用水頭207m，壩高和壩前水頭均為當今在建工程同類壩型世界之最。由于壩基地質條件和壩工設計的要求，趾板帷幕灌漿技術復雜，質量要求高，施工難度大。通過現(xiàn)場模擬趾板灌漿試驗和河床部位趾板帷幕灌漿的實施，在提高淺層灌漿壓力、灌漿方法、趾板抬動變形控制以及最終灌漿效果等方面都取得了一定突破，確保了趾板帷幕灌漿的順利實

3、施。本文結合河床部位趾板帷幕灌漿的實施情況和施工資料，就上述問題做一些技術分析與探討?！　∷紙捍髩螇位鶐r石主要為二疊系下統(tǒng)茅口組和棲霞組灰?guī)r。其中茅口組為厚層至巨厚層灰?guī)r，巖性堅硬完整；棲霞組巖層軟硬相間，中厚層灰?guī)r與炭泥質生物碎屑灰?guī)r不等厚互層，其間多層面、多剪切帶。壩址河段內斷層較發(fā)育，按走向主要分為三組、按規(guī)模分為三類，其中穿越趾板的Ⅰ、Ⅱ類代表性斷層有四條。斷層一般斜切壩基，同時NNE-NE向裂隙和岸邊卸荷裂隙較發(fā)育。茅口組灰?guī)r屬于強巖溶化地層，棲霞組為強巖溶化與弱巖溶化相間的地層。壩址區(qū)地層較平緩，平均傾角15°左右，以略傾上游為主，其層間剪切帶等軟弱夾層

4、較發(fā)育。上述巖溶化斷裂及剪切帶等極易構成壩基主要滲漏通道，且在灌漿時極易產(chǎn)生不利的抬動變形。　　針對上述地質條件和壩工設計要求，結合現(xiàn)場實際情況和施工條件，進行了較大規(guī)模的灌漿試驗。試驗采取不同的布孔形式和灌漿方法，模擬趾板條件下帷幕灌漿的效果。試驗結果表明：趾板基礎灌漿布孔采用“均布固結+帷幕”方式，能夠有效提高趾板淺層灌漿壓力，并能確保抬動變形安全，從而增強趾板淺部防滲幕體的抗?jié)B能力。同時，試驗采用了智能化抬動變形報警裝置來控制趾板灌漿壓力，從而找到了復雜地質條件下提高趾板基礎淺部灌漿壓力的有效途徑?！　「鶕?jù)灌漿試驗結果，結合趾板布置及地質條件，水布埡趾板基礎灌漿

5、布孔型式為：標準趾板寬，均布3排固結孔，孔距，排距，鉆孔深入基巖；近中部兩排深孔固結兼輔助帷幕孔，孔距，排距，鉆孔深入基巖；中間布置二排主帷幕孔，孔距，排距，鉆孔深入相對不透水層，河床部位孔深一般～灌漿質量檢查標準為：固結灌漿灌后巖體平均波速一般應＞3000m/s，透水率q≤3Lu；帷幕灌漿后透水率q≤1Lu.　　為了提高趾板淺層巖體灌漿效果，針對不同灌漿類別和不同孔排序，分別采用了不同的灌漿壓力，尤其是在接觸段灌漿壓力隨著灌漿類別和次序的增加而逐漸提高。同時，對每一灌段都設定一個起始壓力和一個目標壓力。不同類別及孔序第一段灌漿壓力控制見表1。　　表1接觸段不同類別、

6、不同孔序灌漿壓力控制表　　　　　　　　序號　　　灌漿類別　　?、裥蚩住　　、蛐蚩住　　、笮蚩住　　　　　　∑鹗級毫Α　　∧繕藟毫Α　　∑鹗級毫Α　　∧繕藟毫Α　　∑鹗級毫Α　　∧繕藟毫Α　　　　　　?　　　固結灌漿　　　～　　　～　　　～　　　～　　　/　　　/　　　　　　　2　　　輔助帷幕灌漿　　　～　　　～　　　～　　　～　　　/　　　/　　　　　　　3　　　主帷幕灌漿　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　此外，為防止趾板產(chǎn)生有害抬動，在趾板順軸線方向每間隔10m布置一組抬動變形觀測孔，在壓水和灌漿過程中，趾板的抬動變形要求采用自動報警裝置進行嚴格的監(jiān)

7、測和控制。不同范圍的抬動變形監(jiān)控標準見表2.　　表2趾板灌漿不同距離抬動觀測允許變形值　　　　　　　　距離　　　＜1　　　1　　　2　　　3　　　4　　　5　　?。尽　　　　　　≡试S值　　　200　　　165　　　130　　　95　　　60　　　25　　　0　　　　　　　河床部位趾板基礎灌漿按照固結孔→輔助帷幕孔→固結檢查→主帷幕孔→帷幕檢查的順序進行施工。整個實施過程分為兩個時段進行，XX年汛前3～5月完成固結灌漿及輔助帷幕灌漿的施工；XX年汛后10月至XX年2月完成帷幕灌漿的施工及各項檢查工作?！　」探Y及輔助帷幕灌漿施工　　固結及輔助帷幕均采用地