深圳市清林径引水调蓄工程大坝帷幕灌浆质量检测方法的选择与应用

2022-11-29邹志浩

陕西水利 2022年9期

邹志浩

（深圳市水务工程检测有限公司,广东深圳 518000）

1 引言

水利工程实施过程中渗流破坏是常见的破坏形式,为了防止出现渗流破坏,通常采用帷幕灌浆措施进行治理。由于水文、地质条件的复杂性,帷幕灌浆工程施工质量难以控制,加强工程实施后的质量检测工作是非常必要的[1-2]。压水试验在帷幕灌浆质量检测中极为常用,检测结果较为可靠[3-4]。

2 工程概况

清林径水库扩建后,水库总库容1.86 亿m3,正常库容1.73亿m3,兴利库容1.68亿m3,死库容0.05亿m3。正常蓄水位79.0 m,死水位51.0 m,水库水位消落深度28.0 m。根据扩建后水库水位要求,对原清林径水库主坝和黄龙湖水库主坝、清林径水库1 号副坝加高培厚；为了避免征用东莞市境内土地,修建7 号、8 号、9 号、10 号坝。9 号坝坝址布置于沟谷内,地层有冲洪积中粗砂等富水性较强的地层,地下水赋存形式有孔隙潜水和基岩裂隙水两种类型,河床埋藏深度一般小于2.5 m,左岸埋深2.5 m~5 m,右岸埋深8 m~23.5 m。粉质粘土的渗透系数2.5×10-5cm/s,中粗砂3.0×10-3cm/s,砾砂为5.0×10-3cm/s,残坡积土2.4×10-4cm/s,全风化粉砂岩2.9×10-5cm/s~1.2×10-4cm/s,强风化砂岩渗透吕荣值q=2.1 Lu~5.5 Lu；弱风化砂岩渗透吕荣值透水率2.3 Lu~40.2 Lu。据现场观测结果,左岸CZK38 号钻孔地下水具承压性,水头高度约3 m,顶板埋深79.48 m。

3 帷幕灌浆实施方案

帷幕灌浆孔沿坝轴线布置,采用单排,孔距2 m,至5 Lu线以下5 m。灌浆孔按三个次序施工,布置 I序孔,孔距为8 m,在 I序间插入II序孔, II序孔距为8 m,然后在I序孔和II序孔间插入III序孔。III序孔距为4 m。施工顺序为先 I序孔的施工,然后进行II序孔的施工,最后进行III序孔的施工逐序加密。帷幕灌浆施工方案如下：（1）在孔口第一段2 m埋孔口管,第二段为3.0 m,第三段以下每段5 m。压力通过试验确定。初定第一段终孔压力为0.25 MPa~0.35 MPa,第二段0.35 MPa~0.40 MPa,第三段以下每段增加0.25MPa。（2）浆液的水灰比（重量比）采用5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.5∶1六个比级。（3）灌浆时尽快达到设计压力,当灌浆压力保持不变,吸浆量均匀减少时；或吸浆量不变,压力均匀上升时,灌浆应继续进行,不得改变水灰比。（4）变浆标准：当某一级浆液灌入量达300 L以上或时间已达30 min,应改浓一级浆液灌注。在灌浆过程中压力突增、吸浆量突减,应查明原因。（5）每隔30 min测定进、回浆比重,并做好记录。（6）帷幕灌浆各灌浆段的结束条件为：在规定的设计压力下,当注入率不大于0.4 L/min时,继续灌注60 min；或不大于1 L/min时,继续灌注90 min,灌浆可以结束。

针对可能出现的问题,可采用以下方式进行处理[5-6]：（1）灌浆过程中,发现冒浆漏浆,应根据情况采用嵌缝、表面封堵等方法处理。（2）如串浆孔具备灌浆条件,可同时灌浆。否则应阻塞串浆孔,扫孔、冲洗后再次钻进和灌浆。（3）灌浆须连续进行,若因故中断,需进行处理。（4）孔口涌水孔段,应测记涌水压力、涌水量,根据情况,选用合适措施处理。

4 压水试验帷幕灌浆效果分析

4.1 压水试验方案

压水试验段共设8个帷幕灌浆检查孔,1#孔位于A98~A99灌浆孔之间,桩号位置为0+165.0；2#孔位于A107~A108灌浆孔之间,桩号位置为0+183.0；3#孔位于A114~A115 灌浆孔之间,桩号位置为0+197.0；4#孔位于A120~A121 灌浆孔之间,桩号位置为0+209.0；5#孔位于A127~A128 灌浆孔之间,桩号位置为0+223.0；6#孔位于A131~A132 灌浆孔之间,桩号位置为0+231.0；7#孔位于A135~A136 灌浆孔之间,桩号位置为0+239.0；8#孔位于A139~A140 灌浆孔之间,桩号位置为0+247.0。

试段压力是指作用于试段内的实际平均压力。当采用安设在与试段连通的测压管上的压力表测压时,试段压力按下式计算：

式中：P为试段压力,MPa；Pp为压力表指示压力,MPa；PZ为压力表中心至压力计算零线的水柱压力,MPa；q为试段透水率,Lu；Q为压入流量,L/min；L试段长度,m。

4.2 压水试验成果

1#检查孔钻进深度为32.30 m。0.00 m~7.37 m为防渗墙砼芯样,褐灰色,呈柱状及长柱状；芯样完整；7.37 m~22.30 m为强风化粉砂岩,多呈块状及短柱状,局部夹有粘土卵石层,以褐灰色为主；22.30 m~32.30 m为中风化粉砂岩,以短柱状为主,褐红色及和褐灰色。2#检查孔钻进深度为29.50 m。0.00 m~5.97 m为防渗墙砼芯样,褐灰色,呈柱状及长柱状；芯样完整,骨料分布均匀；5.97 m~29.50 m为强风化粉砂岩,呈短柱状及块状,以褐红色为。3#检查孔钻进深度为23.40m。0.00 m~4.50 m为防渗墙砼芯样,褐灰色,呈柱状及长柱状；芯样完整,表面光滑；4.50 m~14.50 m为强风化粉砂岩,多呈块状；褐红色及褐灰色,局部可见裂隙发育；14.50 m~23.40 m为中风化粉砂岩,多呈短柱状,局部夹有少许块状；褐灰色及褐红色,有少许裂隙发育。4#检查孔钻进深度为20.50 m。0.00 m~3.20 m为防渗墙砼芯样,褐灰色,呈柱状及长柱状；芯样断口吻合,完整性较好,骨料分布均匀；3.20 m~5.20 m为强风化粉砂岩,呈小块状,褐灰色及褐红色；5.20 m~20.50 m为中风化粉砂岩,多呈短柱状,局部夹有块状；褐灰色及褐红色。5#检查孔钻进深度为19.00 m。0.00 m~0.50 m为砼盖板芯样,褐灰色,呈块状及短柱状；0.50 m~5.50 m为强风化粉砂岩,多呈块状,褐红色及褐灰色；5.50 m~19.00 m为中风化粉砂岩,多呈柱状及短柱状,夹有少许块状；局部可见裂隙发育,以褐灰色为主。6#检查孔钻进深度为19.00 m。0.00 m~0.50 m为砼盖板芯样,褐灰色,呈短柱状；0.50 m~10.50 m为强风化粉砂岩,多呈块状,有少许短柱状,褐红色及褐灰色；10.50 m~19.00 m为中风化粉砂岩,多呈长柱状及柱状,夹有少许块状；局部可见裂隙发育,褐灰色及褐红色。7#检查孔钻进深度为18.00 m。0.00 m~0.50 m为砼盖板芯样,褐灰色,呈短柱状；0.50 m~15.50 m为强风化粉砂岩,多呈块状,有少许短柱状,以褐灰色为主；15.50 m~18.00 m为中风化粉砂岩,多呈柱状及短柱状,有少许块状；紫红色。8#检查孔钻进深度为17.50 m。0.00 m~0.50 m为砼盖板芯样,褐灰色,呈短柱状；0.50 m~10.50 m为强风化粉砂岩,呈短柱状及块状,以褐红色为主；10.50 m~17.50 m为中风化粉砂岩,多呈柱状及短柱状,局部夹有少许块状；以褐灰色为主。8 个检查孔42 段压水试验检测,坝体混凝土与基岩接触段的透水率的合格率为100%；其余各段合格率为100%,灌浆质量评定为合格。