基于锦屏大坝帷幕灌浆工程防渗质量检测成果分析

何向红，管仕军

（1.长江工程职业技术学院，武汉　430212）

（2.长江水利委员会工程建设局，武汉　43000）

基于锦屏大坝帷幕灌浆工程防渗质量检测成果分析

何向红1，管仕军2

（1.长江工程职业技术学院，武汉430212）

（2.长江水利委员会工程建设局，武汉43000）

锦屏一级水电站坝基深孔帷幕灌浆采用“孔口封闭、自上而下”循环灌浆法，成功解决了坝基渗流问题，其中施工质量的监控是一项重大工程。本文以左岸深孔帷幕灌浆质量检测方法成果为例，介绍施工中以同时满足透水率和允许水力坡降为主，岩体钻孔全景图像测试、声波纵波速为辅，结合钻孔、取岩芯资料、灌浆记录等综合评定方式，对防渗工程施工质量进行及时、准确地掌控，为整个枢纽的安全运行提供可靠保证。对相关工程项目的质量检测提供了较好的样本。关键词：深孔帷幕灌浆；透水率；声波测试；全景图像

1、工程概述

锦屏一级水电站位于四川凉山州盐源与木里县交界的雅砻江上，水库总库容77.6亿m3，年发电量166.2亿KW.h。大坝为混凝土双曲拱坝，最大坝高305m，相应的大坝防渗处理深度达到171.25m。

2、地质构造

大坝左岸地质情况较为复杂：河床廊道揭露fLC14断层，产状N70～80°E，SE∠70～80°，延伸长＞10m，部分段带宽一般约5～20cm，局部30～40m，组成物质主要为角砾岩及少量糜棱岩，弱～强风化，局部具轻微钙质胶结；部分段呈现为刚性结构面。坝体裂隙发育区为Ⅲ1级岩体，f2断层带为Ⅲ2级岩体，f5断层带为Ⅴ1级岩体。可能发生渗流的区域岩性主要为2（8）层～2（3）层大理岩，岩体中裂隙较发育，发育溶蚀裂隙及NW向张性裂隙，为次块状～块状结构。由于上述断层上游均与水库联通，在长期高压水流作用下，结构面的充填物质可能发生逐渐软化、泥化等现象从而产生渗流。

表1　帷幕透水率和允许水力坡降指标

表2　灌后声波波速值控制指标（m/s）

3、帷幕灌浆防渗方案

帷幕灌浆是用浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙，形成防水幕，以减小渗流量或降低扬压力。本工程灌浆材料采用水泥浆液。

帷幕灌浆采用“孔口封闭、自上而下”循环灌浆法［1］，施工按下游排→上游排→中间排，每排均分三序逐序加密的顺序进行。其中加密帷幕灌浆孔布置如下：

大坝左岸1601.25m高程水平基础廊道为城门洞型，尺寸为4m×4.5m（宽×高），长度约71m。廊道内帷幕灌浆孔共布置3排，孔排距1.3m，孔间距2.0m。上游排为副帷幕孔，孔深114.25m（含混凝土钻孔），中间排及下游排为主帷幕孔，孔深171.25m。最大灌浆压力达6.5MPa，工程量共计17209m。

帷幕灌浆孔布孔方式见图1

图1　帷幕灌浆孔布置图

4、帷幕灌浆灌后检测项目及防渗质量标准

大坝灌后帷幕质量检测采用多种方式进行：以同时满足透水率和允许水力坡降为主［2］，岩体钻孔全景图像测试、声波纵波速为辅，结合钻孔、取岩芯资料、灌浆记录等综合评定。帷幕透水率和允许水力坡降标准见表1，岩体声波标准见表2。

5、深孔帷幕灌浆成果资料统计分析：

5.1灌浆前后平均透水率情况分析

（1）1601.25m水平廊道各排、各序帷幕灌浆孔灌前平均透水率柱状图见图2。

图2　1601.25m水平廊道各排、各序帷幕灌浆孔灌前平均透水率柱状图

各序帷幕灌浆孔压水成果分析：

从图2可以看出，整个1601.25m水平廊道上、中、下游排帷幕灌浆孔随灌浆次序的增进，Ⅱ序孔、Ⅲ序孔灌前平均透水率明显小于Ⅰ序孔灌前平均透水率，符合一般灌浆规律。但Ⅱ序孔、Ⅲ序孔灌前平均透水率递减规律不明显。

（2）1601.25m水平廊道灌后检查孔透水率区间频率统计见表3。

从表3可以看出：1601.25水平廊道布置12个灌后检查孔，共压水329段，其中q≤1lu共计328段，占压水总段数的99.7%，其中有一段超过设计规定值的150%（SWMJ38-2 011段1.62lu），根据灌后检查孔设计检测指标，除第38单元（SWMJ38-2）单孔透水率不满足设计检测指标外，1601.25水平廊道其它单孔透水率指标均满足设计技术要求。

（3）灌浆效果分析及处理措施

表3　1601.25m水平廊道灌后检查孔透水率区间频率统计表

左岸1601m深孔帷幕共布置117个灌后检查孔（受化学灌浆影响8个灌后检查孔未施工），共压水2791段，其中q≤1Lu共计2770段，占压水总段数的99.2%，有21段超过设计规定，其中13段小于1.5Lu，8段＞1.5Lu。除7个单元共12段灌后压水透水率指标不满足设计要求外，其余29个单元帷幕灌浆质量满足设计要求。

对帷幕灌浆质量评定不合格的，要求承建单位在灌后检查不合格孔的两端（间距2m）各布置1个检查孔进行加密检测，并根据加密检测情况，编写补强灌浆处理方案报批后实施。不合格孔段统计及处理见表4。

表4　右岸深孔帷幕灌后透水率大于设计标准值孔段及处理情况统计

表5　1601.25水平廊道深孔帷幕灌浆37～39单元按单元岩体波速综合统计表

5.2声波测试成果统计分析

根据声波测试成果，结合灌区地质条件及钻孔电视测试成果，对1601.25水平廊道深孔帷幕灌浆37～39单元灌后测试孔按岩级划分声波波速统计及按单元岩体声波波速综合统计分析，统计结果见表5。

由表5可见，大坝左岸1601.25m水平廊道深孔帷幕灌浆灌后检测孔除39单元SWMJ39-4孔的Ⅱ级大理岩、SWMJ39-1和SWMJ39-3的Ⅲ1级大理岩灌后岩体声波波速不满足设计指标要求外；其它37、38单元的Ⅱ级、Ⅲ1级、Ⅲ2级大理岩灌后岩体声波波速均满足设计指标要求。

对左岸第39单元深孔帷幕灌后声波检测不合格的检查孔，鉴于第39单元第三方检查孔CⅢZSJ-1601W-3未封孔，要求对第三方检查孔（压水检测透水率合格）进行声波检测，以进行声波波速和透水率情况比较。

5.3钻孔全景图像测试成果统计分析

1601.25水平廊道深孔帷幕灌浆37～39单元灌后岩体进行了钻孔电视全景图像测试工作，钻孔全景图像解译资料表明：1601.25水平廊道深孔帷幕灌浆37～39单元基岩岩性主要为大理岩，除部分岩体较破碎，局部有空洞现象，张开裂隙水泥浆液填充不明显，岩体完整性较差外；其它灌后检测孔等孔段孔壁较光滑，张开裂隙发育，裂隙可见明显水泥浆液填充迹象，其它孔段裂隙浆液填充不明显，岩体完整性整体较完整。电视全景图像解译见表6

6结论：锦屏大坝坝基深孔帷幕灌浆项目工程质量检测中，通过多种方法和手段，获得了详细的检测资料和分析成果，及时、准确地掌控了防渗工程施工质量，为整个枢纽的安全运行提供了可靠保证。

［1］《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2001）。

［2］锦屏水电站左岸帷幕灌浆试验与分析，陈文；刘永球；仇学明；水利水电技术，2008年09期。

（编辑文新梅）

The Seepage Control Quality Test Results Analysis of Curtain Grouting Engineering based on Silk Screen Dam

HE Xianghon1，GUANShijun2

（1.ChangjiangInstitute ofTechnology，Wuhan 430212，China）

（2.ChangjiangWater Resources Committee and EngineeringConstruction Bureau，Wuhan 430212，China）

The deep hole curtain groutingofsilk screen first-class hydropower station damfoundation adopts"orifice closed，top-down"circulation groutingmethod，which successfullysolves the problemofdamfoundation seepage，and the monitoring ofconstruction qualityis a major project.Qualitydetection method based on the deep hole in the left bank ofthe curtain groutingresults as an example，introduces a comprehensive evaluation waythat in construction it satisfies that the priorityis given topermeable rate and the hydraulic grade；rock drillingpanoramic image test，acoustic longitudinal wave velocityis complementaryin combination with drillingand coringdata，and groutingrecord totimelyand accuratelygrasp the seepage control engineeringconstruction quality，and provide reliable guarantee for the safe operation ofthe whole hub.Provides a good sample for the qualitytestingofthe related project.

deep hole curtain grouting；permeable rate；acoustic test；panoramic images.

表6　1601.25水平廊道深孔帷幕灌浆37～39单元检测孔钻孔电视全景图像解译表

TU74

B

1672-0601（2015）07-0116-06

何向红（1962-），女，湖北黄梅人，高级工程师、副教授，大学，主要研究方向：道桥专业教学与研究工作。