1、小湾大坝特殊坝基地质条件下的固结灌浆和工艺探讨1.概述1.1. 电站概况小湾水电站位于云南省西部南涧县与凤庆县交界的澜沧江中游河段，在干流河段与支流黑惠江交汇处下游1.5km处，系澜沧江中下游河段规划八个梯级中的第二级。小湾水电站工程属大（1）型一等工程，永久性主要水工建筑物为一级建筑物。工程以发电为主兼有防洪、灌溉、养殖和旅游等综合利用效益，水库具有不完全多年调节能力，系澜沧江中下游河段的“龙头水库”。该工程由混凝土双曲拱坝（坝高294.5m）、坝后水垫塘及二道坝、左岸泄洪洞及右岸地下引水发电系统组成。水库库容为149.14108m3，电站装机容量4200MW（6700MW）,保证出力为182、54MW，多年平均发电量为188.9108kW.h。1.2. 地层岩性本标段地质岩层为时代不明的中深变质岩系（M）及第四系。基岩岩性主要为黑云花岗片麻岩和角闪斜长片麻岩，两种岩层均夹薄层透镜状片岩。黑云花岗片麻岩，其中夹一层厚约160m200m的角闪斜长片麻岩(P)及多层片岩。该层岩体中有高岭石化等蚀变现象，蚀变带层厚420m740m，主要分布在坝后抗力岩体部位的、号山梁及其下游地段。角闪斜长片麻岩夹片岩，该层厚约100m120m，主要分布在坝基和邻近坝基的坝后抗力岩体部位。片岩夹层平均间距约4m20m，平均厚度约0.20m0.35m。主要分布在坝基及上下游部位。第四系（Q）地层分布较广，分布3、在河床及河漫滩部位的冲积层（Qal）分选和成层性较差，具强透水性，厚度一般为16m31m。分布在冲沟部位及平缓的山坡上的坡积层（Qdl）结构较松散，厚度一般为2m5m，局部（冲沟附近）厚5m10m。分布在冲沟地段及两岸陡坡下的山坳地带的崩积层（Qcol）块石以骨架形式存在，缝隙间一般充填砾质或碎石质粉土。1.3 地质构造本标段内岩层呈单斜构造，产状为N7585W，NE7590。破裂结构面较发育，坝基建基面无I级断层分布，主要地质缺陷有：级断层F11、级结构面、微风化卸荷岩体和裂面高岭土化岩体、蚀变岩体（E4+5、E1、E9等蚀变岩带）。级断层F11，在高程1245m1207m之间坝趾附近出露，4、与拱坝中心线呈小角度相交，向东延伸逐渐远离坝基，总体产状为N8590W，NE7590。断层破碎岩带宽约4m，由分布于上、下游侧的两个主裂面和破碎岩体组成，两条主裂带宽度分别为20cm50cm、10cm30cm，主要由灰绿色糜棱岩及碎裂岩组成。坝基级结构面产状主要为近EW向陡倾角，宽度一般为2cm10cm，主要为片状岩、碎块岩夹糜棱岩等。另外，还发育有若干条较短小的近EW向陡倾角挤压面，一般宽度0.5cm5cm不等，主要为片状岩、压碎岩及少量糜棱岩。坝基岩体裂面高岭土化现象主要分布在1190m1235m高程F11上游侧约6m10m范围，有挤压错动性质，较紧密，局部可见高岭土膜；分布于建基面1195、6m1245m高程之间的岩体有具压扭性质，节理裂隙多紧密，面上见高岭土膜。坝前右岸大椿树沟至左岸饮水沟一线存在II级断层F7，与坝踵之间最近距离约50m。其总体产状近EW，N7490，断层面呈舒缓波状，沿走向和倾向产状均有变化，局部倾角仅4550，有时反倾。其破碎带总宽度一般18.6m37m，其中主裂带宽度一般为0.8m2.5m，主要由灰白色断层泥和泥化糜棱岩组成，部分地段发育有两个主裂带，主裂带两侧主要为碎块岩和碎裂岩。1.4 岩体风化、蚀变 岩体风化坝址地段岩体风化以表层均匀风化为主，在断层带、节理密集带、蚀变带和较厚的云母片岩夹层分布部位常出现局部囊状风化和夹层风化现象。坝址地段两岸强风6、化岩体底界埋深（铅直，下同）一般为10m20m，右岸局部可达26m，河床部位一般无强风化岩体分布。弱风化岩体底界埋深一般为40m50m，局部可达70m88m，河床部位一般为23m31.5m。 蚀变岩体本标地段分布有相对较大的蚀变带4条，有E1、E4、E5、E9，它们性状不一，其中以E5强度最低，E1、E9性状相对较好。延伸方向均以近SN向为主，局部追踪近EW向结构面发育。岩体蚀变以高岭石化蚀变为主伴随黄铁矿化蚀变，主要发生在黑云花岗片麻岩中。除以上规模较大的蚀变带之外，在本标地段还有零星发育的蚀变岩体，一般表现为沿近SN向节理两侧岩体发生蚀变，宽度一般为5cm20cm，以轻微蚀变为主。另外，在7、较大的蚀变带附近，沿近EW向结构面有蚀变现象，多为轻微中等蚀变。1.5. 卸荷岩体本标地段河谷深切，相对高差达1000余米，岸坡陡峻,两岸山坡岩体卸荷作用强烈，卸荷裂隙发育。岩体卸荷深度发育一般规律是：在山脊部位明显大于冲沟部位，高高程部位大于低高程部位。山脊部位：强卸荷深度一般为10m20m，卸荷深度一般为40m90m；冲沟部位强卸荷深度一般为3m20m，卸荷深度一般为15m55m。低高程部位：强卸荷深度一般为3m10m，卸荷深度一般为15m40m；高高程部位强卸荷深度一般为15m40m，卸荷深度一般为55m90m。坝基建基面上在下列两个部位分布有卸荷岩体：1150m1070m高程之间近坝趾8、部位，呈长条形分布，在建基面上的出露宽度为0m10m；1010m近坝趾部位，呈长条形分布，建基面上的分布宽度为0m3m（沿径向方向）。微风化卸荷岩体中卸荷裂隙间隔成带分布，裂隙微张张开，部分有少量次生泥充填，带间岩体相对完整，部分片岩夹层有软化现象，部分节理裂隙有裂面高岭土化。卸荷裂隙主要为顺坡中缓倾角节理裂隙，产状为N015W，NE3145，间距10cm50cm，延伸长度一般3m5m。1.6. 地应力测试枢纽区位于山高谷深，区域构造挤压强烈，属中高地应力区，在河谷底部分布有高应力集中区。其测试成果见表1-5。平面地应力测试成果汇总表 表1-5编号测点位置1(MPa)2(MPa)()7-1PD9、7右壁63m5.201.40-807-1PD7左壁98m2.000.50-587-2PD7右壁80m5.20-0.35-677-2PD7硐底（100m）15.002.30513-1PD13右壁28m1.26-2.65-5813-2PD13右壁58m10.202.40-4313-3PD13右壁83m20.102.80-4957-1PD57左壁48m10.003.60-2657-2PD57左壁58m17.806.70-6057-3PD57左壁73m10.804.70-54注： 1.1、2代表垂直钻孔轴线的铅直平面内最大主应力、最小主应力，且1、2互相垂直。2.代表最大主应力1与水平面的夹角，逆时针10、旋转为正。2.固结灌浆设计2.1.固结灌浆的布置及分区为提高坝基岩体的整体承载能力和适应小湾水电站高拱坝基础应力需要，大坝坝基基础岩面全部布置有固结灌浆，并依据坝体受力情况及地质条件分为A、B、C、D、E、F、G七个区段，固结灌浆孔位结合坝体冷却水管等综合情况布置。 A区位于坝基中间部位，B区在EL990m以下河床坝段上游坝踵部位，C区在EL990m以上上游坝踵部位，D区在下游坝址部位，E区右岸建基面高程990.00m高程以上的地质缺陷集中区部位，F区在坝顶推力墩部位，G区在坝址贴角砼以外一定范围内的区域。固灌孔布置原则为：A区间排距为3.03.0m，B、C、D、F、G区间排距为2.52.5m11、，E区间排距为1.5或2.0m。各区固结灌浆的目的及重要性： B、C区的固结灌浆有补强帷幕灌浆作用，D区固结灌浆位于拱坝高压应力区，是小湾坝基固结灌浆提高承载力的重点施工部位。G区固结灌浆是补强D区的岩体整体承载能力，E区是重点解决地质缺陷集中区部位的岩体质量，其它A、F区由于对基础应力要求较低，坝基固结灌浆质量要求也相应较低。另外、为提高坝基浅表层岩体的抗剪强度，在EL1050m以下1232坝段坝基有盖重固结灌浆孔内布置有332锚筋桩，入岩912m、砼内36m。2.2.固结灌浆的一般规定根据前期在EL1000.00高程附近无盖重灌浆生产性试验，由于坝基开挖卸荷和地应力回弹等因素，浅表层5m范12、围岩体裂隙发育严重，灌浆质量难以保证，设计决定在EL1050.00m以下即1232坝段进行有盖重固结灌浆，EL1050.00m以上其它坝段根据试验情况决定采取灌浆方式。有盖重固结灌浆要求本坝段砼最小盖重河床坝段不小于56m，岸坡坝段局部最小砼厚度不小于4.5m，灌浆坝段的两侧坝段砼厚度不小于3m且龄期不小于3d。为防止抬动，同排孔同时灌浆的最小安全距离不小于7m，若相邻孔有串浆时，不得同时施灌，只留一个孔灌浆，串浆孔用M20砂浆回填。有盖重固结灌浆施工一般在砼收仓3d后（强度大于10MPa）开始钻孔施工。2.3固结灌浆工程量右岸大坝坝基固结灌浆工程量达到25.2万米，其中单个坝段工程量626613、.0m，灌浆4420.0mm。最高月施工强度达12000m。2.4.固结灌浆施工工艺2.4.1固结灌浆总体施工工艺流程以一个坝段为一个施工单元，根据实际混凝土的浇筑情况可分子单元施工，每施工单元内的施工顺序如下：物探孔抬动孔I序孔序孔序孔（序排中奇数孔）孔（序排中偶数孔）检查孔加密孔。2.4.2灌浆孔单孔施工工艺流程自下而上灌浆：钻机对中固定钻出全孔测量孔深自下而上分段进行洗孔、压水自下而上分段灌浆安插锚筋桩注浆孔口二次回填自上而下灌浆：钻机对中固定钻进第一段钻孔冲洗测量孔深裂隙冲洗简易压水灌浆钻进第二段钻孔冲洗测量孔深裂隙冲洗简易压水依次至设计孔深灌浆插锚筋桩注浆孔口二次回填钻机对中固定钻进14、第一段测量孔深钻孔冲洗、压水第一段灌浆钻至终孔测量孔深裂隙冲洗简易压水自下而上灌浆封孔扫孔插锚筋桩注浆孔口二次回填固结灌浆施工工艺钻孔钻孔要求分序、分段进行，钻孔孔底偏差控制不大于1/40孔深，孔位偏差不超过10cm。对兼有锚筋桩的固灌孔钻孔孔径不小于90mm，其它孔孔径不小于50mm，除物探孔、检查孔必须采取回转钻机外，一般灌浆孔可使用适宜的钻机。钻孔过程中遇岩层、岩性变化，发生掉钻、塌孔、钻速变化、回水变色、失水、涌水以及打断冷却水管等异常情况，进行详细记录。洗孔、压水钻孔冲洗分孔壁冲洗和裂隙冲洗，孔壁冲洗采用导管通入大流量水流从孔底向孔外冲洗的方法进行，孔口返清水为止；裂隙冲洗采用高低压15、脉动冲洗，冲洗压力一般采用80%的灌浆压力，压力超过1MPa时，采用1.0MPa，裂隙冲洗控制标准为回水澄清1020min结束，总冲洗时间不少于20min，当临近的灌浆孔正在灌浆或灌浆结束不足24h，本段不得进行裂隙冲洗；压水试验必须在裂隙冲洗后24h内进行，否则灌前应重新进行钻孔冲洗。先导孔、灌后检查孔进行“单点法”压水试验，一般灌浆孔段的压水试验采用简易压水试验，“单点法”压水试验和简易压水的压力为灌浆压力的80%，若大于1MPa时，采用1.0MPa，遇到特殊情况则按设计通知执行。简易压水试验压水时间为20min，每5min测读一次压水流量，取最后的流量值作为计算值。单点法压水试验稳定标准16、：在稳定压力下每5min测读一次压水流量，连续四次读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%；或最大值与最小值之差小于1L/min时即可结束，压水时间一般不少于30min。灌浆序孔、序孔：采用自上而下分段灌浆法；、序孔先单独灌注第一段后，最后一钻到底自下而上分段灌注，灌浆段在洗孔、压水结束后应及时进行灌浆作业，因故中断时间超过24h，灌前应重新进行裂隙冲洗、压水试验。灌浆时应尽快达到设计压力，对于接触段及灌浆过程中注入量较大的孔段，采用分级升压或间歇升压法使灌浆压力与注入率相适应。钻孔结束待灌浆时，灌浆孔孔口应妥善保护，严防污水、污物流入孔内。灌浆压力、灌浆孔段长和灌前压水试验压力控制按照下表17、执行。 固结灌浆压力及分段表 孔序段次12345及以下I序孔序孔入岩深度（m）02255101015大于15段长（m）23555压水压力（MPa）0.60.81.01.01.0灌浆压力（MPa）0.81.21.61.61.6序孔序孔段次12345以下入岩深度(m)02255101015大于15段长(m)23555压水压力（MPa）0.81.01.01.01.0灌浆压力（MPa）1.01.52.02.02.0检查孔段次1234及以下段长(m)2355压水压力（MPa）0.60.81.01.0灌浆压力（MPa）1.01.52.02.5灌浆压力以回浆管压力表控制为主，压力表读数以中值为准。压力表指针18、摆动范围控制在灌浆压力的20%，且摆动幅度应做记录，资料分析整理时换算成全压力。灌浆压力与注入率按照表3.2-2进行控制。 表3.2-2 灌浆压力与注入率的参考关系 注入率L/min303020201010灌浆压力（MPa）0.25P0.5P0.75PP1）水泥品种与使用部位：A区、F、G区各次序孔均采用42.5级普通水泥浆液灌注。B区、C、D、E区：、序孔采用42.5级普通水泥浆液灌注，、序孔采用磨细水泥浆液灌注。2）浆液比级和变浆标准：、序孔对于不起压不回水、透水率大于100Lu的孔段，采用0.6：1单个水灰比灌注；否则按1：1、0.8：1、0.6：1三级水灰比普通水泥浆液灌注。、序孔采用19、1：1、0.8：1、0.6：1三级水灰比磨细水泥浆液灌注。灌浆浆液应由稀到浓逐级变换，当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时，不得改变水灰比。在灌注过程中，当某一级浆液注入量达300 L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明显时，应加浓一级水灰比灌注。当注入率大于30L/min时，可视具体情况越级变浓水灰比。现场浆液控制：灌浆过程中浆液每隔20min量测一次比重，冬季及高温季节应测量浆液温度是否满足设计要求，3）灌浆结束标准：灌浆段在最大设计压力下，当单位注入率不大于1.0L/min，继续灌注30min，即可结束灌浆。封孔自下20、而上分段：灌浆结束后均采用全孔一次封孔，即全孔灌完后，采用0.5：1的浓浆全孔置换稀浆，待孔口返浆测试比重达到0.5：1浓浆后，直接在孔口以下1.5m左右进行灌浆封孔，封孔压力采用该孔所在序的第一段灌浆压力，封孔时间屏浆30min后结束。自上而下分段和综合分段：封孔采用分段灌浆封孔法，全孔灌浆完成后，自下而上分段进行纯压式灌浆封孔，压力为该孔所在序的各段灌浆压力，封孔时间屏浆30min后结束。2.5固结灌浆的质量标准小湾水电站固结灌浆质量检查，主要采用压水试验、测量岩体波速、孔内数字成像和静弹性模量，并结合对灌浆检查孔取芯（即检查孔岩芯的采取率、裂隙情况、浆液结石密度、厚度）和灌浆资料进行对比21、分析等进行综合评定，并根据试验及分析成果对灌浆质量进行判断，决定是否增加灌浆孔或采取其他措施。2.5.1灌后透水率标准固结灌浆检查孔压水试验采用“单点法”，孔数按灌浆孔总数的5%控制，固结灌浆质量的压水试验检查标准：D区透水率q1Lu，A、B、C、E区透水率q3Lu，F、G区透水率q5Lu。压水试验孔段合格率为85以上，不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的50，且不得集中，则认为灌浆质量合格，否则进行补灌处理。2.5.2.灌后岩体声波标准坝基岩体波速验收标准：I、II类岩体灌后单孔声波波速大于5000m/s，坝基断层、蚀变带岩体灌后单孔声波波速大于4500m/s。单孔声波波速合格点数量不得低22、于85，小于设计标准的85的测试值不得超过3，且不得集中，否则，采取其他处理措施。 3固结灌浆施工难点3.1施工面的间歇期控制小湾水电站大坝基础混凝土面积较大，长和宽约3：1（7825m），中间不设纵缝同仓浇筑，为防止混凝土出现裂缝，混凝土温控特别是间歇期要求极为严格，要求间歇期不能超过15d。另外，小湾坝基开挖较深、地应力高、开挖时间长，表层岩体卸荷松弛严重，坝基清基验收时，根据坝基物探孔声波等成果资料分析，决定坝基再深挖22.5m，因此坝基坝体混凝土浇筑要充分考虑地应力回弹影响，应做到快速上升，要求固结灌浆的一次施工的时间不能超过15d，层面间歇时间最长不超过25d。3.2工程量大、设备人23、员投入多单个坝段一次施工最大工程量钻孔6266.0m，灌浆4420.0mm，最高月施工强度达12000m。根据工程量和间歇期控制要求，在设计技术要求允许范围内尽可能多投入设备和人员，减少固结灌浆施工占压混凝土间歇时间。已施工单个坝段固灌最多投入设备灌浆泵12台套、地质钻机16台、克莱母351液压钻1台，人员投入160人左右。3.3分期、分批施工如果在规定的时间内受其他因素影响不能按期完工，为保证混凝土仓面不出现裂缝，采取分期、分批施工。首先，在固结灌浆上面施工前，详细计算本坝段固结灌浆的钻灌段数，在设计技术要求允许范围内细排计划工期，如果计算结果不能满足最短间歇期要求，先期安排I、II序和部分24、III序孔施工（岸坡坝段采用先施工靠河床部分后施工岸坡部分），再浇筑一层混凝土后施工剩余固结灌浆孔，保证按序施工。检查孔、灌后物探孔由于有龄期要求，继续浇筑一层混凝土后施工。已施工单个坝段最多重复上面次数达到4次之多。详细施工情况见下表。部位分期施工时段设计工程量完成工程量灌浆高程（m)基岩（m）孔数（个）孔数（个）混凝土（m）基岩（m)18坝段一2006.6.0420501901722184.11888.8986.019#坝段一3282.8195129961.42158970.5二66572.71125975.0 检查孔1601010144.2160977.0 20#坝段一3788.521625、97609.41725961.0 二119990.42064967.0 检查孔180.51111131.2180.5968.5 21#坝段一3726.822343266.5695.8956.5二1801446.63031959.5检查孔一期174.51111141.84185.9959.5 检查孔二期961.022#坝段一43908383525.61570956.0二1721721320.52850957.5 检查孔223.51313144.5223.5959.0、961.023#坝段一4282.925277413.31246956.0二1751281.13037957.5 检查孔203.5126、313139.5203.5959.03.4施工质量管理特点1）加强抬动观测，每个坝段每一个灌浆区布置有抬动观测孔，孔深同该部位固结灌浆孔，抬动观测孔的观测范围不超过100m2，每个灌浆孔均在观测范围内，在洗孔、压水、灌浆全过程观测。2）严格控制同时灌浆的安全距离，一般不小于9m控制（设计要求7m），另外，在施工过程中出现串孔和注入量较大孔段时，相邻10m范围内孔和串浆孔不能进行洗孔压水灌浆作业，只允许单孔灌注，严禁串灌和并灌。3）严格控制注入率与灌浆压力的关系，尤其遇注入率较大孔段时采用限流、限压、待凝、复灌等措施，尽量减少灌浆引起混凝土抬动变形。 灌浆压力与注入率的参考关系 注入率L/min27、3030202010519坝段10160.914.950.09 0.17 00.844343/100/20坝段11180.610.140.06 0.20 01.364847/981/2/21坝段11176.42310.913.10 1.10 013.313626/72.24/11.12/5.64/11.122坝段13225.31308.45.81 2.20 022.024736/76.62/4.34/8.55/10.623坝段13204.31031.85.05 2.78 023.214228/66.72/4.87/16.75/11.9合计58947.54676.24.94 1.40 023.228、1216180/839/4.213/614/6.54.3灌后声波成果分析18#23#坝段检查孔及先导孔灌后声波检测成果部位孔数(个)最小波速（m/s）最大波速（m/s）平均波速（m/s）检测范围共测点数（个）大于5000m/s占总点数百分比（）大于4750m/s占总点数百分比（）大于4500m/s占总点数百分比（）18坝段14352056805262全孔99192.194.296.9前5m35576.985.493.219#坝段14385059505259全孔130192.496.799.1前5m35078.689.796.320#坝段14194059505258全孔141587.289.8929、2.9前5m37570.783.793.321#坝段15301058805197全孔131091.397.599.1前5m38183.794.297.422#坝段17397061005223全孔151690.296.699.7前5m40381.992.698.023#坝段7397058105095全孔71474.492.098.5前5m17767.289.398.3灌后声波成果说明，部分坝段灌后声波成果不能满足设计要求，尤其是孔口段5m均不能满足设计要求的灌后声波值大于5000m/s的测点不小于85的要求。5存在的问题5.1 2123坝段检查孔压水部分孔段透水率超标问题2123坝段固结灌浆施工30、期间由于坝基二次开挖地应力回弹和基础混凝土较薄等因素，加之表层卸荷裂隙发育，固结灌浆施工时部分孔段注入率很大，最大孔段灌浆注入量达19t之多，串浆距离达4060m远，综合因素影响造成固灌施工面相继出现混凝土仓面裂缝。为防止再次出现裂缝，经多次开会研究和咨询专家意见，初期施工的2123坝段将I、II序孔第一段灌浆压力调整为0.10.15MPa，并且对注入量较大孔段采取限流、限量、待凝浆液中掺加硅粉等措施，虽然对裂缝的预防起到了一定的效果，但对灌浆质量造成了一定的负面影响，后经检查孔压水检查部分孔段尤其孔口段透水率不能满足设计要求，证明了灌浆压力、浆液配比对灌浆质量的重要性。5.2孔口段5m范围灌31、后声波合格率偏低问题从已施工坝段的灌后声波成果可以看出，不管是采取何种灌浆方式和灌浆压力，按调整前和调整后的设计技术要求施工的坝段，孔口段5m范围内灌后声波测试成果均不能满足设计要求的大于5000m/s的测点不小于85的要求，说明目前采取的有盖重固结灌浆工艺和灌浆压力需要进一步调整。5.3部分坝段在固结灌浆期间出现混凝土裂缝问题 已施工坝段1723坝段固结灌浆施工期间除20、22坝段没有出现仓面裂缝外，其余坝段均不同程度的出现仓面裂缝，裂缝出现位置大多在固结灌浆注入率较大孔段（单位注入量1000Kg/m）和坝段顺水流向中间部位附近，且裂缝深度均未贯穿基岩，经分析研究认为复杂地质构造、缺陷、地应32、力回弹以及灌浆压水压力的共同作用是产生裂缝的主要原因。在固结灌浆施工中采取何种灌浆方式和灌浆参数是防止后续坝块裂缝产生需要研究和解决的问题之一。5.4固结灌浆施工多次上面问题由于基础层混凝土受强约束区、地应力回弹等综合因素影响，混凝土层间间歇期时间要求很短，应尽快做到快速上升，防止出现仓面裂缝。而大坝基础固结灌浆施工要求在满足混凝土盖重的条件下尽早施工，一是减少混凝土钻孔量减少投资，二是减少破坏坝体冷却水管的几率，保证坝体混凝土正常冷却。小湾大坝基础固结灌浆单个坝块钻灌工程量达4000m以上，如果按15d间歇期控制，不可能完成钻灌任务，不得不分几次上面施工，涉及来回倒运设备增加成本，而且总施工33、工期加长，既耽误了混凝土浇筑也延长了固结灌浆的施工时间，并且由于部分孔序混乱导致不便于对灌浆质量分析。5.5岸坡坝段固结灌浆施工与坝体冷却水管干扰问题。岸坡坝段固灌，受设计技术要求限制（相邻坝段混凝土盖重不少于3m）采用一次施工，局部混凝土厚度可能会达到20.0m，采用3.0m升层浇筑时，中间铺设有两层冷却水管，这两层冷却水管在现场铺设时均无法测量实际坐标，加固固定也不易控制，虽采用预埋定位三角柱+“U”型卡+拉铅丝固定等综合措施对中间层加铺冷却水管进行加固，但在实际施工过程中观察仍有较多移位情况，在固结灌浆钻孔过程中不可避免地会打断这些冷却水管，此外20.0m混凝土内，冷却水管的层数接近2034、层，如果每层控制偏差在10cm以内，固结灌浆钻孔孔斜控制也难以满足1.5m冷却水管布置，所以，今后如何处理岸坡坝段的固灌钻孔与冷却水管的干扰，固灌与坝体温控的矛盾将是技术攻关的重点、难点之一。6工艺措施探讨和建议由于目前小湾大坝基础固结灌浆在EL.1050高程以下拟采用有盖重固结灌浆，鉴于已施工坝段的固结灌浆存在以上问题，因此，有必要对目前使用的固结灌浆工艺和灌浆参数需要进一步研究和探讨。6.1有盖重固结灌浆改为无盖重加引管灌浆方式 小湾大坝坝基开挖很深，由于基岩卸荷回弹，表层裂隙发育严重，初期在进行无盖重灌浆试验时，孔口5m范围内无回水、无压力，5m以下均能达到设计压力。鉴于已施工坝段的固结35、灌浆孔口段虽采取了有盖重固结灌浆，但是为了防止抬动采用的灌浆压力较低，灌后压水检查和声波测试难以满足设计要求，尤其2123坝段大耗浆量孔段采用0.10.15MPa灌浆压力，后设计决定在2123坝段对孔口5m范围补灌，仓面钻孔引管至廊道内，待混凝土厚度达到4050m以后采用高压补灌。 采用无盖重加引管固结灌浆方式，5m以下自上而下分段灌浆，5m以上采用引管后期高压固灌，为防止后期灌浆时多孔互串堵塞管路，5m以上灌浆可一次性先行低压灌浆后扫孔至5m孔深后埋管，34个孔并联一组管路。如小湾大坝坝基采用该固结灌浆方式，可以有效解决上述存在问题。一是减少对混凝土浇筑的工期占压，能够做到快速均匀上升，有效36、防止地应力回弹，避免仓面裂缝产生；二是孔口段5m范围采用引管后期在廊道内高压固灌，能够保证灌浆质量；三是避免固结灌浆施工与冷却水管干扰问题。缺点之一就是建基面第一层混凝土浇筑时仓内管路较多，不利于浇筑平仓设备的来回移动，但通过加大人员投入可以解决。6.2有盖重固结灌浆的施工工艺简化 从已施工完坝段的固结灌浆成果分析,I序孔和II序孔之间单位注入量递减规律明显,、序孔单位注入量均较小且递减不明显,说明,目前固结灌浆的孔序需要进一步简化,可调整为两序施工;另外,从施工完坝段的钻孔和灌浆过程中未出现钻孔塌孔和绕塞返浆现象,说明,可采用一次成孔自下而上分段钻灌工艺;这样,可以提高施工进度,缩短工期,坝基固结灌浆可以在允许间歇期内一次完成,避免重复多次上面造成的人员设备窝工和成本增加。6.3岸坡坝段固结灌浆 根据设计技术要求,岸坡坝段固结灌浆最小混凝土厚度不小于4.5m,相邻坝段混凝土厚度不小于3m,岸坡坝段固灌均采用一次施工，局部混凝土厚度可能会达到20.0m，冷却水管的避让难以有效解决,另外,增加了钻孔工程量和施工工期。可否采用分期分批施工,由河床到岸坡方向满足混凝土盖重4.5m后即可施工,孔序从垂直水流方向分序变为由河床到岸坡方向分序,既可以解决固灌与冷却水管干扰,也可解决固灌孔序不规律问题。 第 16 页 共 16 页