(一)固结灌浆孔布置及压力
固结灌浆孔布置:范围包括整个坝基建基面、上游混凝土铺盖及下游混凝土护坦。固结灌浆孔采用梅花形或方格形布孔,孔排距为3.0m×3.0m。灌浆孔孔深一般为5.0m,但在河床部位坝踵处布置了两排15m的深孔和在坝趾处布置了两排10~12m的深孔;断层及构造带布置了10~12m的深孔。
为了防止两岸边坡固灌造孔时打断接触灌浆管路,调整了固结灌浆孔布置,其原则为:
1)固灌孔的孔排距以3.0m×3.0m为原则,随两岸平台尺寸的大小作相适当的调整。
2)各平台坝踵部位布置了4排15m的固结灌浆孔,坝趾部位布置了4~6排10~12m的固结灌浆孔。
3)平台内侧的固结灌浆孔一般为5m,外侧的固结灌浆孔随边坡的高度不同而异,一般为10~15m,目的是为了利用灌浆浆液的扩散半径来达到对边坡岩石的固结灌浆效果。
4)7号、8号坝段沿F12、F19断层布置2~3排12~13m的固结灌浆深孔。
灌浆压力为0.2~0.7MPa,根据各部位混凝土盖重的不同,对灌浆压力进行了调整。
(二)施工简况
固结灌浆安排在混凝土施工的间歇期及汛期进行,以减少对混凝土浇筑的影响。
河床5号、6号、7号坝段在浇筑1.0m厚的垫层混凝土上施灌,先通过3组固结灌浆试验,得出如下结论:
1)为了防止混凝土垫层抬动,压力不宜过大,Ⅰ、Ⅱ序孔最大灌浆压力为0.2~0.25MPa,局部区域适当降低。
2)施工过程中加强抬动观测,防止混凝土或基岩发生超过允许的变形而破坏垫层混凝土结构。
3)由于岩石节理、裂隙发育,透水性强,不适宜自下而上分段灌浆,而采用自上而下分段灌浆。
4)灌浆孔基岩深度小于6.0m时,可采用全孔一次灌浆,凡大于6.0m的固结灌浆孔,均采用分段灌浆。接触段一般为2.0m,第2、3段的灌浆压力可根据上覆盖重适当提高,但最大压力不大于0.7MPa。
1996年8月3日固结灌浆正式开工,至1999年7月底,固结灌浆施工全部完成。累计完成固结灌浆孔2627个,钻孔总孔深39755m,其中混凝土钻深18904m,基岩钻深21661m,注入水泥3027t,平均单位水泥注入量139.7kg/m。完成检查孔157个,钻孔总孔深2390m,其中混凝土钻深1129m,基岩钻深1261m,共进行压水试验检查271段。
(三)固结灌浆效果检测
1.声波检测(www.daowen.com)
为检测固结灌浆效果,在建基面安排了灌浆前后(龄期14d)声波测试,声波检查孔每组3个,呈三角形布置,以对穿孔为主。设计要求固结灌浆后岩体波速标准为4000~4200m/s。在EL160m以下固结灌浆前后基岩声波检测结论如下:
1)固结灌浆前基岩声波波速较高部位,固结灌浆后所测声波与灌前声波基本相同。
2)坝基撬挖、清理工作完成之前基岩波速在4000m/s以下的部位,固结灌浆后波速值均有不同程度的提高,大部分达到4000m/s以上,固结灌浆效果明显。
3)右岸EL154m平台在固结灌浆之后进行声波测试时发现混凝土与基岩的接触段声波值仅为2500~3000m/s,但范围很小,主要是与该部位的p41q岩组的页状滑石化灰岩较软弱有关,且位于3号坝段中部,范围较小,不影响坝段的稳定。
4)6号坝段下块及右岸EL117m平台固结灌浆后测得的声波值较低,分别为3048m/s和3770m/s,主要是由于地质缺陷(K511、F19、K512)影响所致。
总之,通过固结灌浆EL160m以下93%测区平均波速值在4000m/s以上,达到了设计要求。
EL160m以上各部位在固结灌浆完成后,未安排声波测试,一方面是因为上部为中厚层灰岩,岩体完整,其强度较高;另一方面因为坝高减小,相应地基应力降低。
2.压水检测
各部位固结灌浆结束之后,浆体龄期达到3~7d时布置压水试验检查孔,采用单点压水试验方法,压水检查的压力为灌浆压力的80%。在压入流量达到稳定的情况下,取最终值作为计算值。
固结灌浆工程共布置压水检查孔157个,基础浅层岩体的透水率在0~3Lu之间的占98%,仅有4段透水率大于设计标准(大于3Lu),经过补灌后,达到了设计要求。
对于河床5号、6号、7号坝段,由于只有1.0m厚垫层混凝土盖重的情况下施灌,为防止灌浆压力过大,造成盖重混凝土垫层抬动,因此Ⅰ序孔的灌浆压力为0.15~0.2 MPa,Ⅱ序孔的压力为0.2~0.25 MPa,虽采取了先周边封闭再分排分序的施灌原则,但实际的灌浆压力仍然是偏低的。但灌浆后的压水检查效果尚好,虽局部区域检查孔存在少量涌水。后在涌水区域又增加了20多个补灌孔,经补孔检查,结果满足设计要求。
(四)固结灌浆质量评价
固结灌浆单元工程,按每一个浇筑块和平台为一个单元,共分为45个单元工程。对于单元内固结灌浆孔的检查项目共有12项,通过固结灌浆施工记录、声波测试、压水试验等的检查分析,对固结灌浆质量评价如下:
固结灌浆所用的原材料(水泥)质量合格,各单元工程内固结灌浆孔段的质量检查项目均符合要求。灌后检查孔压水试验资料表明98%的孔段透水率小于设计标准(≤3Lu),大于3Lu仅有4段,经补灌、补检达到了合格标准。
灌后声波测试表明:EL160m以下93%的测区平均波速都在4000m/s以上,达到了设计要求。
固结灌浆单元工程评定,合格率100%,优良率66.7%。固结灌浆工程施工质量达到优良等级。
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