小南海水库地震崩塌堆积天然坝体帷幕灌浆设计(2)

　　3.5 抬动观测

　　每个单元均设有抬动观测孔（桩），在灌浆过程中及时进行抬动观测，并做好记录。发生抬动现象时，通过降低灌浆压力或注浆速率等措施，使抬动值在设计允许范围内。

　　3.6 灌浆结束标准和封孔

　　灌注水泥粘土浆时，在设计压力下，当浆液注入率不大于1L/min时，继续灌注30min或浆液注入率不大于2L/min时，继续灌注40min结束；灌注水泥粘土砂浆时，在设计压力下，浆液注入率不大于1L/min时，稳定3—5min即可结束。

　　终孔灌浆结束后，用最浓一级的水泥粘土浆置换孔内稀浆，用终孔段的灌浆压力机械封孔，上部空余部分人工封孔。

　　3.7 钻孔和灌浆过程中特殊情况的处理措施

　　由于天然坝体物质组成和物质结构的特点，在坝体内形成架空和“砂窝”层（“砂窝”指天然坝体内孤块石之间及其架空空洞内堆积的风化页岩碎屑层），这是帷幕灌浆钻孔、灌浆及其质量检查的难点。

　　钻进中遇到架空且长时间护壁泥浆漏失时，立即停钻并提钻，根据架空段高度投入碎石，然后压塞灌浆。钻进中若遇到不架空但长时间不返泥浆的孔段，立即停钻，采用水泥粘土浆进行灌注。

　　由于架空段和不返泥浆段的耗浆量大，灌浆一般难以结束，需采取如下措施：

　　⑴灌浆过程中出现大漏浆时，优先采用无压、低压、浓浆、限流、间歇灌浆方法；

　　⑵按上述第⑴条原则操作，若浆液注入量累计达2000L后，仍不能回浆或升压力时，采用机械灌注水泥砂浆或水泥粘土砂浆，直至结束。

　　⑶水泥砂浆灌注难以结束时，采用掺水玻璃的办法灌注直至不进浆结束。

　　4、灌浆质量检查

　　灌浆质量检查，采用钻检查孔分段压水试验的方法。

　　为保证检查孔注水试验的准确可靠性，设计特别强调钻孔禁止用泥浆护壁。因用清水钻检查孔时总是发生缩径和塌孔事故，使检查孔施工曾出现一度受阻无策，成为本工程重要的关键技术问题。经两次多位专家咨询及先后5种不同工艺试验，最终选用“分级跟管护壁、小孔径清水回转钻进超前导孔、静水头分段压水试验”方法较好地解决了灌浆质量检查问题。

　　5、帷幕灌浆效果分析

　　共完成帷幕灌浆孔736孔，帷幕灌浆钻孔总段长51497.46m，灌浆总段长50961.76m，灌入水泥14350.26t，粘土7424.68t，平均单位耗干料（水泥+粘土）427.28kg/m.

　　5.1 检查孔静水头压水试验成果

　　每个单元工程均设一个检查孔，共作检查孔18个，静水头压水试验66段次，孔段合格率100%.其中帷幕灌浆试验区布置2个检查孔，透水率值最大为 4.7Lu（防渗标准为10Lu）。除试验区以外的其余坝段布置16个检查孔，透水率值最大为14Lu（防渗标准为15Lu），全部满足设计要求。

　　5.2 灌浆成果分析

　　注入量随孔序加密呈递减规律。下游排帷幕孔单位干料（水泥+粘土）注入量为528.27kg/m，上游排为476.49kg/m，中间排为 283.48kg/m，上游排比下游排减少9.8%，中间排比上游排减少40.5%.下游排Ⅱ序孔单位干料注入量比Ⅰ序孔减少12.3%，Ⅲ序孔比Ⅱ序孔减少22.2%；上游排Ⅱ序孔单位干料注入量比Ⅰ序孔减少5.5%，Ⅲ序孔比Ⅱ序孔减少24.0%；中间排Ⅱ序孔单位干料注入量比Ⅰ序孔减少12.5%， Ⅲ序孔比Ⅱ序孔减少18.7%.

　　5.3、开挖检查分析

　　溢洪道施工，在桩号坝0+668.231～0+605.900m范围内开挖深度7.0m ，从开挖揭露的灌浆后坝体地层结构看，大孤石裂隙以及较松散的堆积体中均被水泥粘土浆结石充填密实，浆液结石最大宽度达25cm，浆液在地层中扩散延伸长度达20m余。

　　溢洪道闸室段开挖右边坡垂直深度5米处的灌浆结石照片

　　5.4 渗流量观测系统观测资料分析

　　灌浆施工期所建渗流量观测系统位于坝下游河床，渗流量观测从2001年7月22日至今，实测灌后最大渗流量为30.0L/s（相应库水位高程669.48m），是灌浆前库水位高程668.24m的渗流量5.2%，正常蓄水位670.50m的3.54%.

　　备注： 847★为设计根据多年观测资料计算值

　　综上所述，小南海天然地震堆积坝体帷幕灌浆工程，设计合理，施工质量控制科学，防渗加固效果明显。

　　6、结语

　　在小南海天然地震堆积坝体中作帷幕灌浆防渗加固工程，目前属国内唯一的先例。设计施工过程中，对钻孔、灌浆技术参数，灌浆材料、浆液配比、灌浆过程中特殊情况的处理、以及灌后质量检查方法等多项技术与工艺进行了较多的试验探索，并取得成功经验。

　　该工程的成功实施，为我国今后解决类似工程问题积累了宝贵的设计和施工经验。

共2页: 2