水电站大坝基础帷幕灌浆试验报告

水电站大坝基础帷幕灌浆试验报告是漫湾水电站下游的一座大型梯级电站，坝址区距上游漫湾电站正常蓄水位▽899m，汛期限制水位▽882m，总库容量为9.4×108m3，枢纽工程由碾压混凝土重力坝，右岸地下发电厂房系统坝址区两岸山势陡峻，河谷成V字形，左岸坡度约为400，右岸坡度约为350度。坝基岩体岩性主要为坚硬的2帷幕灌浆试验区的选择与布置试验本着为有代表性，应选择在中等偏劣的地质条件部位，故选在地质条件相对较差的13#坝段基础灌浆廊道内坝左0+066.00m，永久帷幕的一部分，试验区的布置见附图“13#坝段帷幕灌浆试验平3帷幕灌浆试验的目的3.2为灌浆帷幕结构设计提供合理的结构参数及确定灌浆帷幕应达3.3编制帷幕灌浆施工进度计划提供依据。3.4为帷幕灌浆竣工验收提供合宜的质量标准。4完成试验工程量孔数砼12下游排帷幕孔7上游排帷幕孔4245帷幕灌浆试验概况于先期进场准备投入使用的GJY—Ⅱ型灌浆自动记录仪，只能记录灌浆压力和单位注入率两个参数，责任公司不允许使用两个参数记录的灌浆自动记录仪，随又重新购买GJY—Ⅲ型三参数的灌浆自动记录仪，5月25日到场并安装调试完毕，同时责任公司也通知长沙力合布置在上游的S11#孔为先导孔。根据监理工程师的通知，要求位在距先导孔0.5m处重新开孔，按灌浆孔要求施工。先导孔起到了5.6采取长科院GYJ—Ⅲ型记录仪和长沙力合公司GY—Ⅳ型记录仪同时记录，两种记录仪记录数据与人工记录数据互不吻合,三种数据均存在不同程度的差异.孔深入基岩2m，使用千分表观测各孔段灌浆时砼的抬动值，不致使水流量为4L/min，无异常现象，但在4MPa压力下灌浆时,与先导孔串浆，封堵后，T1抬动观测孔往外冒浆，单位吸浆量由34L/min逐值无变化,仍为0.23mm，当压力升到1.50.23mm，为防止砼被抬裂，此段压力束标准.其它孔段在压水灌浆时均未出现砼5．9由于先导孔要求待各孔段灌浆结束后再测灌浆后声波（以便与灌前声波进行比较未做封孔处理，一些孔段在灌与先导孔串浆，如S5#孔第6段（孔深30m）在0（流量为95L/min）就与先导孔相串，灌浆时又再串浆。相串，第6段（孔深23.2～30m）在1MPa压力下压水时未与先导孔5.10在3MPa以上的压力下灌浆，注入率较小的孔段在长时间灌5.11提高灌浆压力，对岩石裂隙的劈裂作用极为明显，一些孔段在1MPa压力下压水流量并不大，而当灌浆压力提高后吸浆量却呈现S7#孔第5段（孔深18.2～23.2m）在1MPa压力下压水流量为4L/min，灌浆开始时在4MPa压力下注入率为25L/min,开始与先导孔相串。S3#孔第4段（孔深13.1～18.1m）在0.8MPa压力下压水流钻孔返黄泥水，在1MPa压力下压水流量为34L/min，在2MPa压力下灌浆时单位注入量为60L/min，S9#孔第9段（孔深38.2～43.3m）在1MPa压力下压水流量5.12各孔在孔深20～43m之间均有不同大小的涌水，灌前测得孔口最大涌水量为1.2L/min，灌后J2#检查孔全孔涌水量最大值为0.6L/min，孔深43m以下孔口测得涌水量不再增大。6帷幕灌浆试验施工钻抬动观测孔→安装抬动观测装置→分段钻孔压水灌浆及抬动值观测→终孔封孔→检查孔钻孔取芯→压水试验→终孔灌浆封沿帷幕幕线10m范围内，先序排的最后次序孔施工到15～20m钻机就位→开孔钻进第一段至基岩深1.5采用XY-2PC型回转地质钻机配金刚石钻头造孔。6.4.1钻孔孔径：先导孔孔径为φ110mm，直至终浆孔为保证所镶孔口管与孔壁之间有一定厚度的水孔口管，使其镶牢，开孔孔径为φ110mm，钻至孔深2m时改换6.4.2各孔孔位均由测量人员定点放出孔位，实际钻孔与设计孔并用水平尺将钻机座找平。钻机立轴吊线垂直后，将钻机与地锚紧固在一起，使钻机立轴和孔口管的方向与设计孔向一致，使用KXP-I型电测斜仪对钻孔作偏斜检查，在岩石相对较为完个测点，每个测点测量三次，取三个读数的平均值作为该点的偏斜计算值，由于钻机在固定时受到了严格控制，尚未出现偏量，连续四次读数最大值与最小值之差小于最终值的10%，或第一段采用循环式止浆栓塞，卡在基岩与砼接触面以上的砼内，射浆尾管距孔底距离不大于0.5m，做孔内循环式灌浆。灌浆高出孔口砼底板5cm，以防泥水污物流入孔内，镶孔口管时校正好123455第三段及其以下各段段长一般为5m，终孔段段长为7m.当岩石破灌浆压力以安装在孔口回浆管路上的压力表指针摆动指示的中值为人工记录压力,灌浆自动记录仪记录压力为采集12345675555512344孔深20m以下各段灌浆压力均为4MPa一般在砼抬动值不超过0.1mm的条件下尽快达到表3提出的灌浆46.10第二段及其以下各段灌浆时均以钻杆做射浆管，射浆管距孔底不大于0.5m。采用孔口封闭器止浆，上部已灌孔段可得到重复灌使用浆液浓度遵循由稀到浓的原则，使用水灰比1)、当灌浆压力保持不变时，吸浆量均匀减小或吸浆量不变压力均3)、当注入率大于30L/min且无压力时,可越级直接改灌0.5：1的4)、当注入率较大，且有灌浆压力时根据单位注入率的大小，改变〈100.5:10.8:11:15～2:1在设计压力下，当注入率不大于0.4L/min时继续灌注60min7灌浆试验成果资料综合分析排序孔序孔数压水段数灌前压水透水率Lu值段数区间=0≤0.5>10段数/频率(%)累计段数/累计频率(%)下游排Ⅰ23/23.15/38.57/53.811/84.612/92.31/7.7Ⅱ23/255/41.76/5010/83.310/83.32/16.7Ⅲ34/22.212/66.713/72.218/10018/10074310/23.322/51.226/60.539/90.740/933/7上游排Ⅰ11/9.18/72.710/9111/100Ⅱ11/9.17/63.69/81.811/100Ⅲ2236/26.118/78.321/91.323/1004458/17.833/73.340/88.845/100合计Ⅰ3244/16.713/54.217/70.822/91.723/95.81/4.2Ⅱ3234/17.412/52.215/65.221/91.321/91.32/8.7Ⅲ54110/24.430/73.234/82.941/10041/1008818/20.545/51.366/7584/95.585/96.63/3.413坝段帷幕灌浆试验下游排透水率频率线及累计频率曲线图频率(%) ⅢⅡ透水率(Lu)13坝段帷幕灌浆试验上游排透水率频率线及累计频率曲线图频率(%) Ⅱ Ⅲ Ⅰ透水率(Lu)13坝段帷幕灌浆试验透水率频率线及累计频率曲线图频率(%) ⅢⅠ 透水率(Lu)频率为60%，就符合灌浆规律。Ⅲ序孔的频率呈见出随着灌浆孔高到88.8%，随着排序的加密，呈现出后序排孔频率提高的变化帷幕灌浆压力与固结灌浆压力相同，故此灌前压水Lu值不能代表原始地层的渗透性，后施工的上游排，在孔深30m应将上述提及到的影响因素剔除掉，才能够代表原始地层的透水排序下游排ⅠⅡⅢⅠⅡⅢ各排序孔单位注入量直方图400Ⅰ下游排Ⅰ下游排上游排究其原因，因无地质资料可供参考，仅根据Ⅱ序孔单位注入量大的孔段所处孔深位置来看，在孔深33～48m段可能有陡倾角断层，在此范围内共灌入水泥2169.8Kg，若将此影响因素剔除后再来分析，孔的平均单位注入量为Ⅱ序孔的61%，呈现出随着灌浆单位注入量逐渐减小的变化趋势，符合灌浆规律.单位注入量大于50kg/m的孔段统计表排序孔序孔数段数占同排序总段数百分比(%)灌入灰量占同排序总灌入量百分比%)占同排总灌入量百分比(%)下游排Ⅰ2430.84497.19641Ⅱ11836168933.2Ⅲ2316.71778.7835818.69891.890.890.8上游排ⅠⅡ13272169.89036Ⅲ11422607337.8248.94429.87474合计713.614321.684.884.82）、单耗较大的孔段随着孔序的不断加密呈现出逐渐减小的变化趋工的副帷幕线以下,在孔深30m以上无大单耗孔段，符合灌浆规律。及先导孔压水透水率较大的孔段均有规律性地分布在一倾斜条带范范围.0.01Y=17.284X+6.6826上游排试验孔透水率—单耗相关分析散点图Kg/m由以上相关分析散点图中各孔段的散点分布情况可以做出如下几这类孔段在散点图上主要分布在单位注入量小于50Kg/m，Lu值小于1Lu的左下方区域内，且较为集中，为数最多，约点总段数的60%，这些孔段主要是先序孔穿过的岩石裂隙较为细微或后序孔经先显著的灌浆效果.小于1Lu的左上方区域内，为数最少，仅占5%，为下部孔段。分析1MPa压力下，渗透性较小，而在4MPa的压力下却有较好的可灌性，这类孔段在散点图上分布在右下方区域内，下游甚至待凝才能灌结束，灌浆历时较长，也极易诱发孔内Y=3.58X+53.62，可见其可灌性上游排孔因受下游排孔的影响，若将孔深30m以下部分单独进行回归分析，其方程式为Y=48.06X+23.31，其可灌性亦明显提高，较归方程截距,表明上部岩石较为破碎，完整性差，裂隙发育，尽管使注入量是透水率的53倍，这与使用的灌浆压力偏大对岩石裂隙产生进行回归时，其回归方程Y=48.06X+23.31，斜率便有所降低，但仍较下游排孔的斜率大.情况一致.围内的灌后波速一致，即在3MPa压力下的灌浆效果与4MPa压力03到或超过了灌后岩体应达到的波速，故此灌浆后的波速变化不够明显，由于灌前灌后不是在同一个孔内测得的波速，两孔相距0.5m，波速变化有一定的误差，略呈现8灌浆试验防渗效果检查在试验区内共布置了两个检查孔，做取芯直观检查及8.3.2镶孔口管第一段灌浆结束之后，镶入一根φ108mm的从检查孔取出的岩芯可以直观看出各检查孔在不同孔深位石最大厚度达4mm.8.3.4压水试验采用自动记录仪和人工双重记录，试验段长同和1MPa压力下压水，第四段及以下各段压水压力均为浆，灌浆压力为4MPa，灌浆方法同一般帷幕灌浆孔.全孔灌浆结束之后，同帷幕灌浆孔采用“置换和压力灌浆法封孔法”封孔，封孔压力为4MPa。孔号孔深压水段长压水段数透水率Lu段数区间(段数/百分比%)值值平均值记录仪记录人工记录00302766/1004/66.70.100.037555210/910.2700.077检查孔压水透水率与先导孔压水透水率的比较孔号深压水段长(M)压水段数透水率Lu值段数区间0<0.51～33～55～10>10段数/频率(%)先导孔60572/184/363/27检查孔8579孔号孔深压水段长(M)压水段数透水率Lu值段数区间01.5～11～3>10段数