和川引水枢纽工程固结灌浆施工简析

2010-02-05刘召

山西水利 2010年11期

刘召

（山西省水利建筑工程局，山西太原 030006）

1 工程概况

山西省引沁入汾和川引水枢纽工程土建01标位于临汾市安泽县和川镇岭南村东的沁河干流上，是一座以城市及工业供水、农业灌溉为主，兼有防洪等综合利用的水利枢纽工程。坝顶全长235 m，坝顶高程900 m，最大坝高27 m，大坝自左向右共分为11个坝段。为增强坝基承载力，在整个坝基范围内进行固结灌浆，帷幕轴线上游固结灌浆孔深入基岩10 m，下游固结灌浆孔深入基岩6 m。该工程固结灌浆于2008年6月6日开工，2009年7月21日完成施工任务。

2 固结灌浆合同量与完成量对比分析

2.1 钻孔工程量

对比：合同工程量2971m，实际完成量3978.39m，超出合同量34%，超出合同量的价款占固结灌浆合同价的3.0%。

分析：合同工程量按照孔、排距4 m提供；施工按图纸要求1～4号坝段孔、排距3 m，其余坝段孔、排距4 m进行（11号坝段下游孔深由基岩6 m变更为8 m），以上原因造成钻孔工程量的增加。

2.2 固结灌浆试验

对比：合同工程量72 m，实际完成量283.28 m，超出合同量293%，超出合同量的价款占固结灌浆合同价的0.7%。

分析：合同工程量按进行1次固结灌浆试验提供。2008年根据施工图纸提供孔、排距3 m基岩6 m和基岩10 m灌浆孔进行2次实验。2009年设计图纸把孔、排距3 m变更为4 m。根据监理要求，变更后的孔、排距选择在基岩10 m进行1次试验。该工程共进行3次试验，比合同要求多进行2次，造成灌浆试验工程量的增加。

2.3 固结灌浆检查

对比：合同工程量115 m，实际完成量248.09 m，超出合同量116%，超出合同量的价款占固结灌浆合同价的3.3%。

分析：合同工程量按照基岩长度的5%提供。施工中由于钻孔工程量的增加，结合《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》规定：检查孔数量不宜少于灌浆孔总数的5%，因此对其进行了固结灌浆检查，造成固结灌浆检查工程量的增加。

2.4 水泥注入量

对比：合同工程量717 t，实际完成基岩注入量1 354.3 t，超出合同量89%，超出合同量的价款占固结灌浆合同价的78.2%。

分析：合同工程量按照0.3 t/m基岩提供。由于钻孔工程量增大，导致灌浆基岩长度的增加。部分坝段位于河床中心，基岩节理裂隙发育造成灌浆孔水泥注入量的增大。

通过以上数据可以看出，钻孔、固结灌浆试验、固结灌浆检查等施工项目实际完成量均比合同量增加很多，但超出合同量的总价款仅占合同价的7%，而仅水泥一项超出合同量的价款就占合同价的78.2%，说明水泥注入量的增大是固结灌浆超量的主要原因。

3 水泥注入量对比及分析

地基处理方法主要有开挖、桩基础、置换法、挤实法及灌浆等，在诸多方法中，基岩的加固处理以灌浆方法为普遍。基岩在某一范围内的破碎程度、岩层的走向、基岩节理裂隙发育程度、岩层内溶洞及岩层内或明或暗的渗流通道等因素都将影响水泥注入量。5—7号坝段位于河床中心，由灌浆数据可知，区域内岩石的各种不稳定因素造成了水泥注入量的明显增大。

3.1 河床段灌浆情况对比分析

表1 固结灌浆完成情况表

从表1可以看出，固结灌浆单位注入量为415.44 kg/m，河床段单位注入量733.40 kg/m，远大于其他坝段单位注入量241.78 kg/m。

表2 河床段灌浆完成情况表

正常孔回浆管有回浆，压力表有明显的读数，按照《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》，灌浆必须连续进行，并按规范要求达到结束标准。

由于注入量太大（回浆管无回浆、压力表读数为零），复灌孔灌浆难以结束，按照《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》，可采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆、掺外加剂等措施，经过多次待凝、扫孔、复灌才能按规范要求达到结束标准。

由表2可以看出，灌浆孔水泥注入量大，复灌孔水泥注入量明显增大，说明河床段坝基渗流量较大。

3.2 河床段地质情况对比及分析

根据工程地质条件评述：坝址处节理裂隙发育（5号坝段桩号0+090），裂隙密度一般为1～3条/m，高程875.36～865.56 m之间每分钟向孔内注入（0.230 m3）水，形不成压力表压力（无回水、无压），坝基渗流量为4 608 m3/d，说明坝基渗流量较大。

表3 河床段高程与水泥注入量对比表

根据临汾市引沁入汾和川取水输水工程钻孔柱状图（5号坝段桩号0+090）描述：高程875.36～865.56 m为细砂岩，节理发育。基岩提供114.15 L/min和113.80 L/min两个数值，因为形不成压力表压力，所以无法提供透水率吕容值，说明坝基渗流量较大。

根据和川取水输水工程坝轴线工程地质剖面图，地下水准高程为881.33 m，5—7号坝段（桩号0+080.50～0+150.50）处于坝基最低处，灌浆孔孔口高程为875 m，低于地下水准高程6.33 m。1—4号坝段混凝土已经浇筑，8—11号坝段未进行钻孔，或孔口高程高于地下水准高程，当钻进该区域灌浆孔时，每个灌浆孔形成一个过水通道，3个坝段总计159个灌浆孔，其中有135个灌浆孔孔口有大量涌水。

根据地质情况评述，结合表3数据，5—7号坝段高程875.00～867.00 m位于地质勘探高程875.36～865.56 m之间，造成水泥注入量增大，单位注入量784.53 kg/m。高程869.00～863.00 m之间高差6 m，其中3.44 m跨度在地质勘探高程875.36～865.56 m之间，造成水泥注入量增大，单位注入量597.02 kg/m。