帷幕补强灌浆减小坝基渗水量的方法

肖力群

(云南大唐国际电力有限公司，昆明 650011)

0 前言

某水电站为二等大(2)型水电工程，大坝为碾压混凝土重力坝，坝轴线采用折线布置，库开始蓄水以来，左岸坝段坝基排水孔出水量相对偏大，其中出水量相对集中的4 个主排水孔一般满管排放，单孔最大出水量超过0.4L/s，该坝段合计排水量2.4 L/s。库水位与6 号坝段坝基扬压力相关性较强。长期渗漏可能造成大坝坝基局部脱空，对坝段安全稳定构成潜在威胁。为保证大坝长期安全稳定运行和降低坝基渗漏量，减轻大坝基础廊道排水泵抽排压力，研究决定对大坝左岸6 号坝段帷幕进行补强灌浆。

1 坝段灌前稳定复核

1.1 坝段三维有限元稳定复核

通过建立三维有限元计算模型，采用实体单元模拟坝体及地基，结合坝体混凝土、基岩岩体、拟实施帷幕灌浆力学参数、特征水位及相应静力、动力荷载，计算正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位和地震等工况下坝段抗滑稳定安全性。

1.2 坝段应力复核

采用材料力学法，按承载能力极限状态和正常使用极限状态对坝体应力进行分析计算。通过分析计算，承载能力极限状态下，各工况坝趾处混凝土的抗压强度满足要求;正常使用极限状态，坝段坝踵垂直应力均为压应力，无拉应力出现。

2 帷幕补强灌浆实施方案

2.1 补强灌浆条件

1)同一坝段所有排水孔、测压管等阀门均处于常开状态并记录。

2)灌浆前应测记涌水压力和涌水量。

2.2 坝段抬动观测

坝段灌浆前，为防止大坝混凝土在灌浆压力下产生抬裂破坏，安装抬动观测装置进行抬动监测，大坝混凝土抬动值不大于0.1 mm。

2.3 深孔固结灌浆

利用已有排水孔对坝基深层可能存在的集中渗水通道进行处理，切断坝基下的水力联系通道，减少坝基渗漏量。进行灌浆试验。

3 帷幕补强灌浆施工

3.1 帷幕灌浆施工技术要求

1)灌浆分为两排，先灌下游排副帷幕再灌主帷幕;按三个次序孔施工。

2)进行帷幕灌浆时，坝体混凝土和基岩的接触段先行单独灌浆并待凝，接触段在岩石中的长度不得大于2 m。

3)采用自上而下分段灌浆法时，灌浆塞塞在已灌段段底以上0.5m 处，以防漏灌;孔口无涌水的孔段，灌浆结束后可不待凝。在断层、破碎带等地质条件复杂地区待凝，待凝时间根据地质条件和现场情况确定。

4)出现串浆时封闭串浆孔并适当降低压力，必要时屏浆、闭浆、待凝。

5)浆液变换和灌浆压力。

6)浆液变换标准:当灌浆压力保持不变，注入率持续减少，或当注入率不变而灌浆压力持续升高时，不得改变水灰比。当某一比级浆液的注入量已达300L 以上或灌注时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应变浓一级。当注入率大于30L/min 时，可根据具体情况越级变浓。

7)灌浆结束标准:在该灌浆段最大设计压力下，当注入率不大于0.4L/min 时，继续灌注60min，或不大于1L/min时，继续灌注90min，灌浆即可结束。

8)帷幕防渗标准:透水率q＜3Lu。

3.2 施工步骤

1)钻孔分Ⅲ序加密、自上而下分段进行。

2)孔口管埋设注浆前，对方位角及顶角进行校正;埋设待凝72 h 后，可进行下一段钻灌。

3)所有钻孔每段钻终(抬动孔全孔终)后，采用钻杆或六分管插入孔底后上提20 cm，通过钻杆或六分管采用大流量清水对钻孔进行冲洗;所有灌浆孔段均需进行裂隙冲洗。

4)先导孔和检查孔采用五点法进行压水试验，其他孔采用单点法进行压水试验。

5)帷幕灌浆采用自上而下、孔口封闭、循环式逐段灌浆。

6)制浆材料必须称量，称量误差应小于5%。

7)全孔终孔并经检查确认合格后，采用全孔灌浆封孔法，进行纯压式灌浆封孔。

3.3 灌浆效果检查

1)灌后检查孔透水率值分析。

2)灌浆耗灰量分析。

3)帷幕补强灌浆前、后排水孔涌水量测量数据比较。

4 结束语

灌浆后检查孔透水率合格率为97%，帷幕补强灌浆增强了帷幕防渗能力，提高了坝基抗滑稳定性，达到了补强灌浆的目的，促进大坝长期安全稳定运行。

［1］《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T 5148)

［2］《混凝土重力坝设计规范》(DL/T 5108)

［3］《渗水分析及6 号坝段灌前稳定复核报告》 (中水北方勘测设计研究有限责任公司)

［4］《大坝左岸6 号坝帷幕补强灌浆设计报告》 (中水北方勘测设计研究有限责任公司)