色拉龙一级水电站软岩坝基灌浆加固处理技术

摘 要：位于强风化低强度软岩地层上的水电站坝基处理是确保电站建筑安全性的关键。本文结合老挝色拉龙一级水电站工程实例，通过对固结灌浆与帷幕灌浆技术的实践运用，对软岩坝基灌浆加固处理技术进行了初步探讨，对老挝同类软岩地层坝基灌浆处理基础提供借鉴。

关键词：水电站；软岩坝基；灌浆加固

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.126

0 引言

近年来老挝水电市场的快速发展，对走出国门的项目建设质量提出了更高的要求。受制于老挝的国情与建设条件，水电站项目建设中对强风化低强度坝基的综合处理与特性改良是其质量与安全的重要保障。本文基于老挝色拉龙一级水电站软岩坝基灌浆处理的应用为老挝同类宽广河床强风化软岩重力坝的坝基处理提供参考。

1 工程地质条件

色拉龙一级水电站位于老挝沙湾拿吉省色拉龙河下游河段，是一座以发电为开发任务的坝式电站。碾压混凝土重力坝高64.5m，引用流量171m3/s，调节库容2.84亿m3，装机容量70MW。工程坝区为丘陵河谷地貌，阶地不发育，河床偏右岸分布宽约30m～100m的基岩台地，岸坡脚连续分布砂岩崩积大块石。

坝址河床覆盖层厚约0.5m～1m，为洪冲积含漂砂砾卵石层，下伏基岩为侏罗系上段（J2）砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及泥岩。大坝建基面以砂岩，间夹泥质粉砂岩、粉砂质泥岩或泥岩透镜体为主，岩体为Ⅳ类。坝址区断裂不发育，岩层为单斜构造，岩层产状N20°～40°W/SW∠6°～15°，泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及泥岩除层面外其它裂隙不发育。坝址区地下水埋深左岸18m～22m，右岸5m～28m，局部砂軟岩集中部位中等透水，相对不透水层q≤3Lu顶板埋深。大坝建基面岩体湿抗压强度为6.61～34.2Mpa，为软岩或较软岩，强度低，强风化，易崩解，需采取相应地基加固处理措施。

2 坝基灌浆加固处理措施

2.1 基坑保护

坝基岩体中的泥质粉砂岩、粉砂质泥岩和泥岩抗风化能力弱，具强～极强风化崩解性，开挖暴露失水后1～3天即产生风化崩解，呈薄片状、碎粒状，岩石力学强度大大降低。为保证基建面岩体的质量，开挖时应预留1m～2m保护层，再采用人工清理至建基高程，清基后24小时内必须喷混凝土或进行浇筑混凝土。

2.2 固结灌浆

固结灌浆采用循环法灌浆，受老挝当地材料的限制，灌浆材料采用42.5普通硅酸盐水泥，添加普通掺合料与速凝剂、减水剂及稳定剂。灌浆按工序采用低压、浓浆、间歇灌浆的方法形成灌浆盖重后，按工序钻灌各孔段直至终孔。灌浆孔径不小于38mm，孔底偏差不大于1/40～1/20孔深。当灌浆段水泥注入量大于1t/m时，可灌注水泥砂浆或掺入3%～5%水玻璃灌注。浆液水灰比按2：1、1：1、0.8：1、0.5：1由稀到浓分别配置，并进行基本浆液性能测试。固结灌浆段分两个孔序进行施工，Ⅰ孔序段长5m，灌浆压力0.2Mpa，Ⅱ孔序段长5m，灌浆压力0.25Mpa，单位注入量区间与透水率区间频率见下表。

固结灌浆布设2个抬动变形观测孔，观测结果显示，Ⅰ孔序与Ⅱ孔序灌浆施工均未发生抬动，抬动变形值0.0μm。通过钻孔取芯与压水试验等进行综合评定，在固结灌浆施工结束3天后，选取5个检查孔进行取芯与压水试验进行质量检查，结果见下表。

通过固结灌浆试验成果可看出，针对夹杂泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及泥岩的中等透水性软岩坝基，在坝基灌浆处理中，选用42.5普通硅酸盐水泥的纯水泥浆浆液灌注是有效的，能有效地提高岩体均匀性与整体强度；水灰比采用2：1、1：1、0.8：1、0.5：1的四个比级，并以2：1为开灌比是可行的。

2.3 帷幕灌浆

帷幕灌浆钻孔、灌浆按分序加密的原则实施，自上而下分段、小孔径钻进、孔内循环灌浆、孔口封闭，坝基帷幕灌浆上部混凝土盖重厚度不小于6m。灌浆选用42.5普通硅酸盐水泥浆液，灌浆浆液由稀到浓逐级改变，水灰比取3：1、2：1、1：1、0.8：1、0.5：1等5个比级。各部位灌浆压力值见下表。

3 结论与建议

色拉龙一级水电站坝基为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及泥岩相互夹杂的软岩，存在强度低、易崩解的特点。大坝坝基施工通过采用基坑保护、固结灌浆、帷幕灌浆、及时防护等综合措施，有效保障了坝基的安全性。色拉龙一级水电站坝基处理提出选用纯水泥浆液作为软岩加固灌浆材料的举措，在本工程实践中得到有效使用，工程建设至今有效解决了老挝当地建设材料短缺与材料成本的难题，值得老挝类似地质条件下宽广河床重力高坝建设的推广与应用。

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作者简介：郑毅（1989-），男，云南个旧人，硕士研究生，助理工程师，主要从事地下空间工程工作。