某水电站岸坡固结灌浆施工抬动控制

某水电站岸坡固结灌浆施工抬动控制

李葆基  顾毓卿

1.中国水利水电建设工程咨询西北有限公司，陕西西安710000

[摘要]某水电站坝址区河谷谷坡陡峻，坝基开挖深度大，地应力高，受两岸高陡边坡影响，坝基岩体为顺水流陡倾角裂隙发育，岩体卸荷松弛严重，表层岩石裂隙连通率好。采用小盖重固结灌浆，与盖板混凝土浇筑和心墙填筑交叉进行，施工干扰大，质量管理难度大。本文主要针对坝基固结灌浆的特点和质量控制要点（措施）进行阶段性总结，供其他同类型工程参考。

[Abstract]The valley valley slope of a hydropower station dam site area is steep, the excavation depth of the dam foundation is large, the in-situ stress is high, and the rock mass of the dam foundation is developed by the steep dipping angle fracture of the water flow, the looseness of the rock mass unloading is serious, the fracture connection rate of the surface rock is good, and the design slope ratio of the two banks is relatively steep. The small cover is used to reconsolidate the grout, and the cover concrete pouring and the core wall filling are crossed, which has great construction interference and difficult quality management. This paper mainly summarizes the characteristics of dam foundation consolidation grout and the key points (measures) of quality control for other similar projects.

[关键词]固结灌浆；抬动控制

[Keywords]Consolidation grouting；Lift control

0引言

某水电站工程坝址区河谷谷坡陡峻，受两岸高陡边坡影响，导致两岸岸坡及河床天然地应力较高，坝基岩体为顺水流陡倾角裂隙发育，如固结灌浆质量不满足要求，则会影响岩体的整体性和抗变形能力。为确保岩基的整体性，抗压、抗剪强度和弹性模量，减少坝基的渗漏，减少岩体的变形和不均匀沉降，小组主要围绕双江口水电站大坝基础固结灌浆质量开展活动。本文主要针对岸坡固结灌浆抬动控制过程进行研究，对其采用的设计方案、施工过程中的经验以及目前的施工进行分析论证。

1工程概况

某水电站位于四川省阿坝藏族羌族自治州马尔康市、金川县境内，是大渡河流域水电梯级开发的上游控制性水库工程。是国家电力发展“十三五”规划的重点项目，具有“高海拔、高坝、高地应力、高流速、高边坡、高寒”等特点。枢纽主要建筑物为1级建筑物，次要建筑物为3级建筑物。枢纽工程由拦河大坝、泄洪建筑物、引水发电系统等组成。拦河砾石土心墙堆石坝，最大坝高312m，坝顶高程2510m。枢纽泄水建筑物包括洞式溢洪道、深孔泄洪洞、利用施工后期导流洞改建的竖井泄洪洞和利用施工中期导流洞改建的水库放空洞，洞式溢洪道、深孔泄洪洞、放空洞布置于右岸，竖井泄洪洞布置于左岸。引水发电系统布置于左岸，发电厂房采用地下式，采用“单机单管供水”及“两机一室一洞”的布置格局。

2工程地质条件

某水电站大坝为心墙堆石坝，为同类型世界第一高坝技术复杂。坝址区河谷属高山深切曲流河谷，发育于花岗岩体中，两岸山体雄厚，河谷深切，谷坡陡峻，临河坡高1000m以上，自然坡度35º～50º、右岸45º～60º。工程区地震烈度为Ⅶ度。坝址区两岸山体雄厚，河谷深切，谷坡陡峻，呈略不对称的峡谷状“V”型谷；出露地层岩性主要为燕山早期木足渡似斑状黑云钾长花岗岩和晚期可尔因二云二长花岗岩。

3岸坡固结灌浆施工特点

3.1固结灌浆工程特点

固结灌浆工程涉及左右岸岸坡及河床段心墙底部所有区域，施工作业面广、施工轴线长、岸坡陡峻高程落差大、钻孔灌浆工程量大，临建设施布置困难，且施工过程中，上部有混凝土盖板浇筑施工，下部有心墙填筑施工，交叉作业施工干扰大，安全问题也较为突出。

河床段固结灌浆由于混凝土盖重厚，故在灌浆施工过程中存在问题少，且一次检查合格率较高。

两岸边坡开挖施工后停滞时间较长,岩体卸荷较为严重，裂隙发育。且固结灌浆部位于大坝填筑施工面上方。由于岸坡较为陡峻（左岸盖板平均坡比约1:1.3，右岸平均坡比约1:0.7），在固结灌浆施工过程中存在较多的异常情况，若一次检查合格率较低，进行补灌处理措施，将影响大坝按计划填筑施工。为确保固结灌浆施工质量及进度满足设计要求及合同工期要求，故此现象为施工过程中的症结所在。

3.2固结灌浆施工工艺流程

固结灌浆工程采用小盖重固结灌浆方式，根据固结灌浆“围、挤、压”的施工特点，按照“分序加密”的原则进行灌浆施工。在盖板混凝土达到设计强度后开始进行固结灌浆施工，河床段固结灌浆分两次序施工，单元内先施工周边Ⅰ序孔，再施工Ⅱ序孔；左右岸岸坡固结灌浆同高程的灌浆单元同时施工；单个灌浆单元由底高程至高高程向上推进，先施工Ⅰ序孔后施工Ⅱ序孔，且保持施工孔间距不少于8m。

3.3施工质量控制重点、难点

灌浆过程中盖板的抬动控制是质量控制的重难点。岩体开挖后自然卸荷、松弛、裂隙发育较好，表层裂隙连通性好，右岸坝肩有断层出漏，岩体破碎，风化锈蚀严重，左右坝肩盖板混凝土设计厚度0.5m，固结灌浆施工过程中抬动风险较大。根据前期河床段灌浆成果显示局部存在大透水率、大耗浆量孔段，在压水、灌浆过程中出现串、冒、漏情况，给灌浆施工带来一定难度，同时由于盖板设计厚度较薄，所以施工过程中易造成盖板抬动变形。

4两岸岸坡基础固结灌浆

4.1抬动变形问题

坝基固结灌浆在混凝土盖板基础上进行，灌浆孔垂直盖板，分两序施工，总体按先低后高、先周边后中间的顺序进行。施工中出现的主要问题包括：岩体顺坡向卸荷裂隙发育，完整性较差，灌浆易发生抬动变形或劈裂，质量控制难度大；砂板岩地层各向异性明显，灌浆压力与岩石条件难以匹配，抬动控制难度大；发生过抬动的灌浆单元无法同时进行多个孔的施工，施工进度受制约。

4.2抬动变形措施

①加大资源投入

为保证大坝填筑工期，减少固结灌浆对大坝碾压施工的影响，必须保证岸坡固结灌浆的施工进度，加大设备和人员投入，施工期间加强设备维护，保证施工作业面有足够数量的设施正常运行。

②健全质量管理体系

在建立质量管理体系过程中，必须严格执行“三检制”，施工过程中任何工序、任何投入生产的设备都必须严格检查验收，坚持全面、全员、全过程质量管理；做好事前预防，全面落实全员质量意识教育，强化细节管控。

③施工参数调整

根据生产性试验成果，结合生产过程实际施工情况，参见各方针对固结灌浆不同孔深、不同孔序的压力、段长进行了调整。调整根据参数后所施工的固结灌浆单元，压水检查合格，物探检测也合格。

4.3岸坡固结灌浆效果评价

通过采取针对性措施，完成坝基固结灌浆60个单元，抬动频率明显减少，压水一次检查合格率提高，灌浆效果良好，灌后检查孔裂隙水泥填充饱满，灌后单孔声波检测全部合格，且单孔声波值普遍有不同程度的提高，检测结果满足设计要求。

5结束语

经过对前期施工过程的阶段性总结、分析，参建各方一致认为：调整参数对施工是有必要的，参数调整后施工完成的固结灌浆单元质量检查均合格，满足设计质量标准。做好岸坡固结灌浆精细化管理，既减少了混凝土盖板抬动风险，也提高了施工工效，为类似工程薄盖重固结灌浆提供了可借鉴和参考的依据。

参考文献：

[1]赵长伟,朱建军,肖勇建.石门水库岸坡固结灌浆施工方法[J].河南水利与南水北调, 2000(2):1.

[2]严兴成方斌.向家坝水电站水泥灌浆施工抬动控制措施[J].人民长江, 2019, 50(A01):225-227.

[3]贾金龙.黄登水电站坝基无盖重固结灌浆试验施工[J].青海水力发电, 2018(3):4.