理论研究 ●Ｉ 莲花台水电站坝基基础固结灌浆施工工艺 唐蕾 西昌市６１５０００） （咨询西北公司立洲监理中心［摘要］莲花台水电站坝基基础因其地质条件复杂，坝基岩体条件较差，溶洞、溶槽发育，并伴有顺河流方向大断层，为确保坝基基础稳定，断层区增 设Ⅲ序孔，增加悬空锚杆。不同地层采用不同浆液变换标准及灌浆压力控制标准，并采用不同施Ｔ工艺，为类似工程的设计、施工提供借鉴。 ［关键词］莲花台水电站坝基基础固结灌浆施＿ＴＴ艺 文章编号：１００９－－９１４Ｘ（２０１３）３４－－０２８１－－０１ 中图分类号：ＴＵ７５５．２＋２ 文献标识码：Ｔｕ １．工程概况 莲花台水电站是丹江干流梯级开发的龙头电站。坝址位于陕西省商南县 湘河镇莲花台村上游１．０ｋｍ。距县城５１ｋｍ。该丁程为碾压砼重力坝，由右 岸非溢流坝段、左岸溢流坝段、泄洪排砂孔、消力池、右岸坝后厂房组成。 最大坝高７０．２ｍ，装机容量２×２０ＭＷ。 大坝坝基左半部为钠长石绿泥正片岩，右半部为白云质灰岩，两者以顺 河断层接触，断层位置偏于河床右岸，开挖揭露后，断层破碎带宽１５～３０ｍ， 断层宽６－８ｍ，由黑色糜棱岩、碎裂岩组成，右岸灰岩岩溶发育，以溶洞和 溶隙为主，地下水沿溶洞、溶隙涌出，具承压性质。由于构造作用岩石挤压 破碎严重，溶裂、溶洞联袂构成了厂基强透水带，是岩溶水活动和排泄的主 要通道，实为不良地质条件，见岩溶补充勘探布置图。 岩溶补充勘探布置图 ２．坝基固结灌浆灌前试验区选择 依照坝基地质概况，拟分三个区即右半部１—４ 坝段为灰岩灌区（选取 ３ 坝段做为灌前实验区）；５ 坝段为断层及影响带灌区；７—１ 坝段片岩 灌区（选取７ 坝段做为灌前试验区）。针对不同岩性，裂隙性质，采取不同 灌浆工艺。 ８．坝基固结灌浆施工工艺 ３．１钻子Ｌ 优先使用岩芯回转钻机，也可采用冲击回转ＩＯＯＢ钻进，固结灌浆要求 钻机竖机垂直。钻孔班报应详细记录，孔内返水情况（深度、高程），掉钻 位置（深度、高程），岩性变化等。 ３．２裂隙冲洗和压水试验 裂隙冲洗在灌浆前应采用压力水进行裂隙冲洗，直至回水清净或大于 ２０ｒａｉｎ。压力为灌浆压力的８０％，不大于１ｌＹｌｐａ，若大于１Ｍｐａ，采用１Ｍｐａ。 压水试验应在裂隙冲洗后进行。 ３．３固结灌浆分序、分段及灌浆方法 按设计要求一般分为二次序，不良地质条件（断层带及影响带）分为三 次序。孔深５ｍ，一次终孔。孔深８ｍ，第一段为接触灌段，宜为３．Ｏｍ，第 二段以５ｍ为一段。孔深１２ｍ时，第一段３．Ｏｍ；第二段５ｍ；第三段４ｍ。 采用孔口止浆，射浆管距孔底不大于０．５ｍ，孔内循环灌浆法。 ３．４灌浆压力和浆液变换 ３．４．１灌浆压力 根据设计压力使用范围值，确定分段压力。 ①边坡无盖重区采用设计值０．２ Ｍｐａ—Ｏ．４ Ｍｐａ（１、２、８、９、１０＃坝段）。 ②坝基有盖重区采用设计值０．４ Ｍｐ ＿ｏ．７Ｍｐａ（２、３、４、５、６、７ 坝 段），第１段０．４Ｍｐａ，第２段０．６Ｍｐａ，第３段０．７Ｍｐａ（全压力，回浆管孑Ｌ口 表压力）。 ３．４．２开灌比确定及浆液变换 按前述分区提出不同地质情况进行浆液变换 ①片岩区 层理发育裂隙多为闭合裂隙，故按设计施＿Ｔ技术要求２：１开灌，４个 比级２：１、１：１、０．８：１、０．５：１，逐级变换。 ②灰岩区 ｉ断层破碎带 开挖揭露以灰黑色糜棱岩和碎裂岩组成，糜棱岩呈泥化状挤压比较紧 密，碎裂岩，挤压破碎呈块状体，以张性断裂为主具承压水，故糜棱岩灌注 应以２：１水泥浆液为主，遵循浆液变换原则。灌注灰量到３Ｔ时可改为１： １：１水泥砂浆施灌，达到设计压力，以浓浆灌注闭浆、封口。 ｉｉ断层影响带 施钻过程中，无掉钻且返水，按正常地层２：１开灌，由稀变浓逐级变 换。若有掉钻且不返水，则开灌比１：１，逐级变浆，变至Ｏ．５：１压力流量 无明显变化，则改为１：１：１或１：１：１．５水泥砂浆灌注，当注入率明显减 少，压力持续上升时再退回０．５：１浓浆灌注直至结束，闭浆。 ③溶洞区 灌注１：１：１．５水泥砂浆充填，若有明显掉钻或返水明显为棕黄色淤泥 质粘土时，则采取大ＩＺｌ径扩孔，清水冲洗稀释后，预压骨料（小石和粗砂） 回填，水泥浆液通过钻杆花管压力灌注预压骨料内，充浆后测量骨料顶面高 程，依次填料充浆，结束后待凝３ｄ重新打孔灌注水泥浆液。 ３．５灌浆结束标准及封孔 在最大设计压力下注入率不大于１ Ｌ／ｒａｉｎ后，持续灌注３ Ｏｍｉｎ即可结 束。采用全孔灌浆封孔法，当遇有孔口返浆时应采取屏浆措施。 ４．大坝坝基固结灌浆施工控制措施 过程监理 过程监理主要通过“三控制”，“两管理”，“一协调”来实现进度、质量、 投资控制。为实现三大目标主要围绕以下几个环节做好过程监理。 科技博览ｌ ２８１ 理论研究 Ｉ■ ①．施工阶段监理主要任务是将设计图纸变为可使用产品，以达到提高 厂基岩体的整体性和承载能力。为此，在熟读设计文件图纸的基础上，认真 灌浆结石体的关键，许多高压灌浆工程开挖后可以观测到饱满高强水泥灌浆 结石，高压灌浆在岩体弹性变形范围内是合适的，但过高的压力是不必要的 甚至是有害的。此双限压力实施效果明显，对现灌浆工程提供参考。 进行技术交底并举办固结灌浆培训班，理顺灌浆程序，为全面、多机组灌浆 做好铺垫。 ６．检查孔压水试验 依据ＤＬ／Ｔ５１４８—２００１规范，对同结灌浆仅采用压水试验进行检查，设 计要求质量标准￣＜５Ｌｕ。检查孔的数量为固结灌浆料孔数的５％。检查 Ｌ要 求孔径不小于９１ｒａｍ，自上而下分段卡塞进行压水，压水为单点法。 ②．统一灌浆使用表式，实行监理２４小时旁站，并做好现场旁站记录。 现场监理对当班施工资料及时进行校核，签认，并建立监理电子文档。 ③．质量控制：实施“监、检、帮、促’四字方针，认真做好事前控制， 过程检查，事后验收三个阶段来实现质量控制。质量控制以单孔、钻进、冲 洗、压水、灌浆、封孔等工序为主。 ５．灌浆压力控制与瞬时压力控制 ７．灌前 灌后地层透水率及取芯，结石情况 ＼ ｌ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ 平均 透水 室 莲花台水电站坝基固结灌浆采用高灌浆压力，特别是灌浆结束阶段持续 高的灌浆压力，是指能使裂隙张开变形的压力，是在岩体弹性变形范围内的 压力。灌浆效果取决于很多因素，但灌浆压力是十分重要的一个因素。为使 浆液输送到理想的地层裂隙中，就必须给一定的压力，压力由灌浆泵施给。 灌前 Ｌｕ （【ｌ１） ２４．３ ６３．０２ ３２．４９ ４６．４９ ８０－２１ ３３．９３ ５５－３６ ５２．２４ ２３．６６ １３．６８ ４２．５４ 此压力要克服浆液本身内聚力和摩擦力，同时还要克服浆液沿管路、钻孔孔 壁、裂隙壁面的阻力。压力使用是一个很复杂的问题，过大则产生劈裂，过 灌后 １．２６ ｌ＿８１ ２．７４ ３．２６ ２．９２ ３．１８ ２．０１ ２．８４ １．９６ １．０５ ２．３Ｏ ＬＵ 小把裂隙冲不开，直接影响灌浆效果。为此，我们在遵循设计压力情况下， 施灌中给一个瞬时压力，即被设计压力大一些。与别的水电站固结灌浆不同 之处是：一般情况下，瞬时压力为设计压力的１．２～１．３倍，作用时间１ ２ｍｉｎ， 然后很快回到设计压力，其目的达到瞬时扩缝（在岩石 性范围内），可提 高灌浆效果。施压的另一个重要作用是排除灌浆中多余水分，排除的越多， 灌浆效果越好。排除的途径：一是通过压力迫使多余水分排走叫做压迫排水； 由此表得知，灌浆后灌浆范围内地层岩体透水率均满足设计要求小于５ Ｌｕ，灌后较灌前透水率减小１９倍。随着灌浆序次的增加，Ⅱ序孔可见水泥 结石，检查孔结石更明显。可以看出，水泥结石多沿裂隙面和软弱夹层面侵 入，结石无气泡，密实，采取率８７—９０％。说明灌浆在压力作用下充填较 好。 ８．结论及建议 二是灌浆过程流动浆液由于远离钻孔，流动速度降低。当流动速度不能再携 带水泥时，其中一部分颗粒在重力作用下便沉积下来，叫沉积排水。在沉积 排水情况下浆液变稀，直至变成清水流到远处。有鉴于此，规范为什么要求 在达到终灌后仍要不解除压力再延续３０ｍｉｎ才能结束，道理就在于此。所以 终灌后必须高度重视延续时间，只能多不能少，实际施Ｔ中记录宁可多延续 ５ｍｉｎ，以满足资料要求。 上述过程除在高灌浆压力下有进一步排水的可能，岩体的回弹作用也将 十分重要，其压力持续施加，将导致裂隙中浆体进一步密实和充填饱满，并 莲花台水电站坝基基础固结灌浆面临施工期紧张。地质条件复杂，施Ｔ 难度大的紧张局势下，经过几次专家组会议协商，严格技术处理措施与质量 过程控制，与业主、设计、承包方共同配合下，巩同了坝基的稳定，坝基同 结灌浆取得良好的固结效果。但因其断层深度、宽度大，又与河流走向一致， 建议长期进行断层变形观测，断层区渗压观测。 参考文献 ［１］ＤＬｆｒ５１４８—２００１，水工建筑物水泥灌浆施工技术规范． 作者简介 伴随着排水过程持续进行，排水的出路则是岩石本身和微细裂隙的存在。此 过程中压滤析水的重大作用将显现，而良好的排水条件是形成饱满高强水泥 唐蕾，陕西西安人，（１９８４．５一），现从事水利水电施＿Ｔ监理ｌＴ作。 （上接第３２０页） 率，减少复发率。 参考文献 薄弱，复发率高。为了能够更好的克服这些困难，我们实行的腹膜外平片法 无张力疝补修术，主要有以下优点。手指钝性游离腹膜，直达腹直肌背面， 下达陷窝韧带和腹股沟韧带，上达联合腱上端。且将平片平铺于精索后的腹 股沟后壁，让补片能够完全的覆盖住全部的内环和腹股沟的三角区，以及将 平片固定于腹股沟韧带，陷窝韧带，腹直肌以及其他腹外斜肌腱膜等周围组 织，这些都帮助形成一个牢固的结构，可以避免复发的发生。且植入的平片 ［１】张永振．平片法无张力疝修补术治疗腹股沟疝３３０例体会【Ｊ］．中国社 区医师．２０１１，１９（１３）：５７ ［２］匡唐光．平片法无张力疝修补术治疗腹股沟疝的临床效果分析『Ｊ］．中 国医药指南．２０１３，１１（３）：１３８—１３９ ［３】南云广，丁海波，刘大林．平片法无张力病修补术治疗腹股沟病的体 会【Ｊ］．河北医学，２００８，１４（０６）：９４—９５． 柔软，组织相容性强，抗张力性能好，因此患者无不适感，且术后．恢复陕。 对于高龄的患者可以询问后切除患侧的精索和睾丸，这样便于封闭腹股沟， 帮助简化手术过程，有利于提高成功率，减少复发率。 本次实行的腹膜外平片法无张力疝补修术，需注意几点：手术不能用于 绞窄或者嵌顿疝的急诊手术；在患者的选取上要注意一定的范围；进行手术 时应该心细温柔，否则有可能使耻骨后静脉丛破裂而致出血。注意以上几点 可以帮助提高腹膜外平片法无张力疝修补术在治疗复杂腹股沟疝时的成功 ［４］刘付战，梁毅，何琳，等．不规则疝修补术在治疗腹股沟疝中的应用 【Ｊ】．中国基层医药，２００５，１２：１０７８． 作者简介 何琼花，女，四川三台，出生年月１９６４年６月生，绵阳市三台县乐安 中心卫生院，主治医师，普通外科。 ２８２ ｝科技博览
