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1、2022年帷幕灌浆在吉子水库除险加固中的应用 论文导读：设计灌浆压力按不小于1.5倍坝前水头考虑。在施工过程中为了避开抬动破坏,建立了注入率与最大灌浆压力的关系。渗透，帷幕灌浆在吉子水库除险加固中的应用。关键词：渗透，灌浆，帷幕，设计，施工 1工程简介 吉子水库位于云南省丽江市玉龙纳西族自治县太安乡老洛开河上，该河系金沙江二级支流，水库距县城33公里。地理座标东经1010630，北纬263610，海拔2750m。限制径流面积25.1km2，有214国道及林区马路直达水库，交通便利。 该工程为中型水利工程，工程于1957年11月开工建设，11015年完建，历时28年。坝顶长1101m，顶宽6m，
2、坝高30米，坝顶高程为2780.0米，总库容1373万m3，兴利库容1180万m3；其功能是以农田浇灌为主，兼顾防洪及乡镇供水。 吉子水库大坝始终存在漏水，后坝坡变形严峻，是云南省重点除险加固工程之一。吉子水库大坝坝基防渗设计采纳常规防渗排水的方案，帷幕灌浆采纳小口径、孔口封闭、自上而下、孔内循环、高压灌浆方法。在施工中对部分地段进行了加排、加密、加深、灌浆处理。吉子水库大坝工程帷幕灌浆左岸由大坝向左延长25米，右岸由大坝向右延长16米，防渗帷幕总长240m，2003年10月开工，2004年6月完工，累计完成水泥灌浆1350m，。 2工程地质条件 工程场区出露地层：第四系Qedl：为含砾砂土、
3、砂卵砾石的坡积冲积层，厚度210m不等。上第三系上新统三营组N2S：底部为紫红色砾岩，中上部为紫红色粘土岩、粉砂岩夹薄层褐煤或煤线，厚度约230m，与下第三系丽江组第三段呈不整合接蚀。三迭系中统北衙组中段：浅灰灰白色中至厚层状白云质灰岩，原约150m，顶部见有断层。二迭系上统黑泥哨组：紫色、砖红色泥岩与中层状泥灰岩互层，中部夹有一层灰绿色致密状玄武岩，底部为红褐色泥岩，厚度约200m。二迭系上统玄武岩组：灰绿色，深灰色致密状、杏仁状玄武岩。 水库所在区域地处滇藏歹字型构造体系、经向构造体系、北东向构造体系的复合部位。区域内北东向构造体系表现较为明显，褶皱不发育而断裂发育。论文发表，渗透。特殊是
4、丽江金棉北东向断裂及丽文化北东向断裂为代表的一系列平行断裂在场区东南部密集展布，其西南端与歹字型构造渐趋一样。在玉龙雪山太安一线出表现出自古生代以来的经向构造形踪，即玉龙雪山太安隆起带。区域外围还发育环状构造、旋扭构造等。工程场区处于滇藏南北地震带南端，地震活动频繁。 3主要技术指标 坝基渗控设计采纳常规防渗排水与封闭抽排相结合的方案。 3.1布孔形式 帷幕灌浆孔为双排孔及单排孔，上游主帷幕，一般按单排布置，左坝段上游主帷幕为2排布置，排距0.2m，孔距2.0m，幕前布设12排、孔深1020m的协助帷幕。下游封闭帷幕为单排，孔距1.5m，幕前布设1排、孔深10m的协助帷幕。论文发表，渗透。对构
5、造发育部位及灌浆异样部位进行补充加密处理。 3.2孔深与段长 孔深按H1/3h+c与深化相对不透水岩体顶板以下5m限制，主帷幕孔深一般为2050m，局部地段达55m，封闭帷幕孔深一般为3040m，局部达45m左右。同时要求终孔段应满意透水率5Lu、单耗q20kg/m，否则自动加深。 灌浆段长第一段2m，其次段1m，第三段2m，以下各段5m。 3.3灌浆压力 设计灌浆压力按不小于1.5倍坝前水头考虑。 3.4灌浆材料与浆液配比 灌浆材料采纳湿磨细水泥，细度要求D10140m，现场按D9540m限制。采纳31、21、11、0.61,4个比级。 3.5灌浆施工方法 帷幕灌浆双排孔先施工下游排，然后再
6、施工上游排，每排内又分为三序，先施工I序，后II序再III序。按分序加密的原则，采纳小口径、孔口封闭、自上而下、孔内循环、高压灌浆方法。 3.6结束标准 在设计压力下，13段注入率小于0.4L/min，以下各段小于1.0L/min，持续灌注时间不少于90min。 3.7质量合格标准 质量合格标准q5.0Lu,接触段及其下一段的合格率应为101%,以下各段应达90%以上。论文发表，渗透。 4主要施工方法及问题处理 4.1资源配置 帷幕灌浆共投入XY-2、XU-300等型号钻机20台，灌浆泵5台，自动记录仪5台，湿磨机2台。 4.2钻孔与测斜 采纳小口径地质回转钻机，金钢石钻头钻孔，开孔前用两点法
7、地锚固定，用角度尺和地质罗盘校正钻机立轴。论文发表，渗透。第1段灌浆结束后进行孔口管埋设，埋入基岩深度2m，孔口管采纳73mm的无缝钢管。钻孔测斜选用KXP-型测斜仪，一般每10m测1次。 4.3钻孔冲洗与简易压水 采纳高压水脉动冲洗，冲洗时间不少于30min，回清水10min。论文发表，渗透。灌浆前均进行简易压水试验，压水压力1.0MPa。 4.4制浆与检测 采纳集中制浆，分部位供浆，浆液经2台湿磨机串联磨制后送入搅拌桶，外加剂为UNF-5型高效减水剂，掺量7%。浆液浓度采纳标准漏斗粘度计检测，要求漏斗粘度小于30s；细度主要采纳沉降法，用激光粒度仪校核，要求每10t水泥检测1次。 4.5自
8、动记录 灌浆记录全部采纳自动记录仪，自动记录仪为长江科学院GJY-型和湖南力合LHGY-2000型。 4.6灌浆压力限制 在施工过程中为了避开抬动破坏,建立了注入率与最大灌浆压力的关系。 5主要技术问题及处理 5.1涌水问题 灌浆施工过程中，部分钻孔出现涌水。涌水部位主要在集中大坝中部涌水，段数占灌浆段数50.3%，单孔平均涌水量0.3L/min,水压0.010.1MPa,最大涌水量4L/min，水压0.15MPa，各孔段涌水量之和82.08L/min。涌水是由于坝基岩体裂隙水在四周水压传递下，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，实行如下措施：对
9、涌水严峻部位，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；提高结束标准，要求屏浆时间不少于1h，闭浆待凝2448h。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、孔序增加而削减。 5.2大坝右岸缓倾角裂隙区处理 大坝右岸属于岸坡地段，由于坝基下游开挖形成临空面，倾向下游的缓倾角裂隙较发育，有可能对坝基深层抗滑稳定问题不利。所以对该部位渗控工程帷幕进行了加强处理：坝基设三层平行帷幕的纵向地下排水洞，和两条横向排水洞，并沿排水洞及帷幕廊道设排水孔幕形成大坝联合封闭抽排区；将主帷幕、主排水前移，孔深加深至3545m，主排水相应加深至
10、高程13m；在主帷幕前增加一排孔深40m的帷幕孔。 5.3陡倾角裂隙发育部位处理 为了提高钻孔穿透陡倾角裂隙的机率，在陡倾角裂隙发育的几个典型坝段，补充布置了顶角30的9个斜孔，其透水率、耗浆量与直孔无明显差别。 5.4对大耗浆孔段的处理 吉子水库坝基主要渗漏通道为断层、裂隙密集带和坝体与基岩接触带，帷幕灌浆的首要任务就是灌封这些透水裂隙。遇到断层、裂隙密集带大耗浆孔段，要求灌浆连续进行，不得中断、待凝。 6灌浆成果分析 吉子水库坝基岩体完整，除局部孔段外，可灌性普遍较差。灌前压水试验，透水率小于5Lu的占93.3%，大于10Lu的只占0.24%。其中序孔透水率小于5Lu占90.1%，平均值0
11、.31Lu，序孔小于5Lu占92.3%，平均值0.2890Lu，序孔小于5Lu占94.8%，平均值0.2273Lu。平均单位注入量10.10kg/m，序孔20.73kg/m，序孔8.25kg/m，序孔5.101kg/m。论文发表，渗透。随着孔序的增加，透水率、单位耗灰量递减规律明显。 质量检查孔压水成果：设计共布15个检查孔，压水试验50段，透水率小于5Lu的49段，占101%，对不合格孔段进行了补灌和补灌后检查，均满意小于5Lu的要求。 7结语 坝基岩体总体透水微弱。在断层、宽大张性裂隙、岩脉接触面和坝体与基岩接触带透水性中等较严峻，为坝基主要渗透通道，是防渗的重点；帷幕灌浆质量好坏主要取决
12、于断层、裂隙的灌封程度。微细裂隙、卸货裂隙、爆裂开隙一般在较小区域内自行封闭，储水不导水，可灌性差。 布孔方式以单排为主，重点部位、断层裂隙发育部位实行双排与加密的方式，一般与重点兼顾，节约了工程量，总体上满意了工程要求。 最大灌浆压力为56MPa，孔口段在充分考虑到岩体工程地质条件、上覆盖层状况下，灌浆压力提升到3.54.0MPa,在灌浆过程中，按注入量逐级升压。达到了在不产生有害抬动的状况下，尽量运用较在灌浆压力的目的，提高了灌浆效果。 基于坝基岩体微细裂隙发育,水泥细度要求D10140m，提高了微细裂隙的可灌性,如采纳改性细水泥,更加有利于施工和质量限制。 帷幕灌浆施工进展顺当，在施工中
13、建立了施工单位三级质检、监理全过程旁站、设计现场技术跟踪服务、业主统一协调的质量保证体系。施工质量问题得到了刚好处理，没有发生质量事故与平安事故，单元工程质量合格率101%，优良率83%，质量等级优良。 参考资料1水利工程施工，水利电力出版社11015.5。2水利水电工程地质手册，水电部水利水电规划设计院，水利电力出版社，11015。3云南省丽江市玉龙县吉子水库除险加固工程初步设计报告，丽江市水利水电勘测设计探讨院。 第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页