水电站厂房基础固结灌浆施工技术分析

2018-03-06张欢

建材与装饰 2018年6期

张欢

（贵州水利实业有限公司贵州贵阳 550000）

1 引言

水利工程建设是关系到国计民生的一项重要基础设施建设，对于促进国民经济持续健康发展，减少碳排放工作推进有着举足轻重的作用。水工建筑物的所有动、静荷载最终都要传递、作用到基础上，由基础提供相应反作用力抵消上述荷载维持水工建筑的平衡稳定。水工建筑物对地基基础的基本要求是：具有足够的强度、搞渗性、耐久性、整体性和均一性。

2 固结灌浆施工技术

固结灌浆是指通过钻孔、预埋管路或其他方式，利用灌浆泵提供的压力，把具有胶凝性质的材料和掺和物与水搅拌混合的浆液或化学溶液压灌入岩石、土层中的裂隙、洞穴或混凝土的裂缝、接缝内，以达到加固基础的技术措施。

固结灌浆施工技术的应用方式是，结合工程实际情况对浆液进行配合比设计，然后对浆液施加一定的压力，通过钻孔，将浆液送入岩石裂缝中，当浆液固结后，就会发生胶结硬化。通过应用固结灌浆施工技术，能够有效提升岩石的抗渗性能和稳定性。在固结灌浆施工的应用过程中，水泥浆液是主要施工材料，通过对坝基进行固结灌浆施工，能够有效提升岩体的抗变形能力

3 水电站厂房工程概况

某水利枢纽工程是由拦河坝、开关楼、电站厂房等组成，为中型水库。大坝为混凝土重力坝，大坝坝顶高程为572m，大坝高75m，在水库正常蓄水位为568m，校核洪水位为570m，死水位为540m，总库容0.78亿m3，防洪调节库容为0.12亿m3，兴利库容为0.41亿m3，电站的总装机容量为165MW。根据设计方案，电站厂房为河床式，布置在右岸近岸侧，五孔溢流表孔布置在左侧河床，消力池水跃消能布置在下游。根据对该水电站进行现场勘察和地勘资料显示，厂房地基为风化软弱岩体，按要求应采用水泥固结灌浆施工技术，提升基础承载力水平。

4 水电站厂房基础固结灌浆施工

4.1 钻孔布置及完成的工程量

在进行固结灌浆施工前，首先需要布置灌浆试验孔，根据深度不同，可以将固结灌浆施工技术分为三类，孔深5m左右可采用浅孔固结灌浆技术，孔深5～15m左右可采用中孔固结灌浆技术，孔深在15m以上可采用深孔固结灌浆技术。综合考虑实际情况，在本工程施工中，采用中孔固结灌浆，灌浆试验钻孔布置，如图1所示。

图1 固结灌浆试验孔位布置

（1）灌浆孔：在灌浆孔布置过程中，需要根据拟定的固结灌浆参数进行布置，孔深在6.5m左右。在本次试验过程中，试验孔数量为26个。

（2）抬动观测孔：抬动观测孔的作用是对灌浆施工中的灌浆压力以及混凝土底板是否发生抬动问题进行监测，在本次灌浆试验中，布置2个抬动观测孔，孔深为10m左右。

（3）声波检测孔：在固结灌浆施工过程中，为了掌握施工前后地质条件变化情况，并对灌浆施工效果进行检查，需有布置声波检测孔，在灌浆施工前和灌浆施工后进行声波检测。

（4）检查孔。在固结灌浆施工完成后，还需要对灌浆施工效果以及参数进行检定，判断是否符合工程设计要求，在本次灌浆试验中，应布置4个检查孔。

4.2 造孔

在造孔施工中，采用地质钻机配金刚石钻头进行钻进施工，在钻进过程中，需注意以下几点：

（1）孔位：首先采用全站仪在施工现场进行测量，然后采用钢卷尺测量加密，将孔位误差控制在10cm以内。

（2）孔向：铅直孔。采用测斜仪控制孔铅直。

（3）孔径：φ75mm。

（4）孔深：在造孔施工过程中，钻孔深度为5m，而抬动观测孔的深度为10m，压水试验检查孔的深度为5m。

4.3 洗孔

造孔完成后，在灌浆施工前，需要对钻孔进行冲洗，直至回水澄清，然后再持续冲洗10min即可。如果孔段的回水澄清度比较差，则需要注意持续冲洗，将孔内残存物的厚度控制在20cm以内。另外，对于抬动观测孔、灌前声波检测孔，不需要进行冲洗。对于抬动观测孔，需要在钻孔中安装φ25mm内管、φ50mm外管，在孔中安装百分表，并对混凝土底面的抬动情况进行监测。

4.4 压水试验

通过压水试验，能够对裂隙岩体的吸水量进行检测，通过对透水率进行计算分析，可以准确判读出裂隙岩体的透水性、裂隙性。在压水试验过程中，需要应用止水栓塞与孔壁密贴，首先隔离出试验段，然后通过水泵将水压入至试验段中，水可通过钻孔裂隙渗透至岩体中，在经过一定时间的渗透作用后，岩体渗透水量达到一个稳定值。对于压水试验结果，可以根据以下公式进行计算，并采用透水率来表示：