三峡泄洪坝段特殊地质条件下的帷幕灌浆施工

概要： 若L2>L1，则说明孔内仍在吸浆，按正常情况对待。 上述判断方法的缺点是需要查表计算，不便于现场操作，但就准确性而言，笔者认为这种判断方法值得推广。从现场的实际情况来看，很少发生换新浆后可灌性增强的现象，一般是继续回浓，发生失水回浓后换新浆对于泄洪坝段的地质情况效果不明显。经过孔内高压循环一段时间后，浆液流动性降低、粘度增大，而新浆流动性较强、粘度较小，故可灌性较好，但在三峡泄洪坝段，裂隙宽度过小、水泥粒径过大已成为浆液失水回浓的主要原因，而浆液的流动性和粘度是次要原因，要降低失水回浓发生的频率，提高细微裂隙的可灌性，采用粒径更小的超细水泥是一种有效途径，但这无疑会增加灌浆成本，而从检查孔的压水结果来看，发生失水回浓频率较高的坝段灌后防渗能力基本可以满足设计要求。 泄洪坝段7~9主帷幕发生失水回浓的频率较高且大部分在开灌30 min内迅速回浓，同时注入率在1~2 L/min，按吸水不吸浆标准结束，既缩短了灌浆时间又避免了发生孔内浓浆埋钻的危险，该部位的帷幕检查孔除X8-J1最后两段压水结果超标外，其余孔段压水结果均满足设计要求。 2.

三峡泄洪坝段特殊地质条件下的帷幕灌浆施工,标签：组织结构设计,钢结构设计,http://www.67jzw.com
    若L2>L1，则说明孔内仍在吸浆，按正常情况对待。
    上述判断方法的缺点是需要查表计算，不便于现场操作，但就准确性而言，笔者认为这种判断方法值得推广。
从现场的实际情况来看，很少发生换新浆后可灌性增强的现象，一般是继续回浓，发生失水回浓后换新浆对于泄洪坝段的地质情况效果不明显。经过孔内高压循环一段时间后，浆液流动性降低、粘度增大，而新浆流动性较强、粘度较小，故可灌性较好，但在三峡泄洪坝段，裂隙宽度过小、水泥粒径过大已成为浆液失水回浓的主要原因，而浆液的流动性和粘度是次要原因，要降低失水回浓发生的频率，提高细微裂隙的可灌性，采用粒径更小的超细水泥是一种有效途径，但这无疑会增加灌浆成本，而从检查孔的压水结果来看，发生失水回浓频率较高的坝段灌后防渗能力基本可以满足设计要求。
    泄洪坝段7~9主帷幕发生失水回浓的频率较高且大部分在开灌30 min内迅速回浓，同时注入率在1~2 L/min，按吸水不吸浆标准结束，既缩短了灌浆时间又避免了发生孔内浓浆埋钻的危险，该部位的帷幕检查孔除X8-J1最后两段压水结果超标外，其余孔段压水结果均满足设计要求。
    2.2 数量较少的大注入率孔段是帷幕防渗的关键部位
    因深槽段基础下分布有顺河向断裂构造，故大漏量孔段较多。对于压水时发现注入率、透水率较大的孔段，首先查找有无外漏点，如有外漏点则对外漏点进行嵌缝、表面封堵，在确认无外漏时，开灌前对制浆站、灌浆泵、搅拌桶、储浆桶及输浆管道等设施进行检查，以确保灌浆的连续性，不发生人为的灌浆中断。
    因为压水压力较低，而灌浆压力较高，因而压水时无外漏的孔段，灌浆时不一定没有外漏，灌浆过程中当浆液注入率较大时，首先查找有无外漏，特别是当已经变浓一级浆液而注入率没有明显减少时，更要加强查找。当发现外漏时首先降低灌浆压力，对外漏点进行嵌缝、表面封堵，当上述措施无效时，采取间歇灌浆，待所灌入水泥浆液初凝后，扫孔复灌。
    在灌浆注入率较大而无外漏时，需控制灌浆压力使之与注入率相匹配，因为注入率较大说明裂隙比较发育，地质条件较差，因而浆液与基岩的接触面较大，这时如果升至高压会产生较大的抬动力，很可能会导致抬动破坏。在浆液注入率较大时，需加强抬动观测，以便控制适当的灌浆压力。在浆液比级相同的情况下，裂隙比较发育的地层中浆液压力衰减较慢，故较小的灌浆压力也能得到较大的扩散半径，因而在浆液注入率较大时不必升高灌浆压力也能得到理想的灌浆效果。此时需采取措施降低浆液的流动性，例如采用浓浆灌注，以避免不必要的浪费浆材。三峡泄洪坝段坝基帷幕灌浆采用部颁94规范中推荐的与注入率相匹配的灌浆压力，如下所示。
    2.3 部分坝段涌水较为普遍
    泄洪坝段涌水孔段较多主要是因为水位差较大及基岩中沿断层脉状透水较丰富，而以深槽段尤为突出。对于涌水孔段在正常灌浆结束后再屏浆1 h，视灌入量情况决定待凝时间，一般为12~48 h，待凝后扫孔到底，若仍有涌水则需重复灌浆，否则继续钻进。
    涌水孔段屏浆的作用是使灌入裂隙的水泥浆液在高压作用下充分排水固结，防止其被涌水顶回。有涌水且浆液灌入量较大的孔段，说明该孔段裂隙比较发育，裂隙中浆液压力衰减较慢，先按照灌浆压力与注入率相匹配原则灌注，当注入率降到10 L/min以下时升至设计压力加孔口涌水压力进行灌注。这种情况下，能取得足够的扩散半径，得到理想的灌浆效果。
    有涌水而浆液灌入量较小的孔段，说明该孔段裂隙不发育，裂隙中涌水压力衰减较快，所测灌浆段涌水压力小于裂隙中实际涌水压力，距孔中心线距离愈大，所测涌水压力与裂隙中实际涌水压力相差愈大，而灌浆时因浆液的粘度大于水的粘度，故裂隙中浆液压力衰减更快，但衰减方向与涌水压力衰减方向相反，故裂隙中浆压与水压很快将达到平衡状态，因此浆液的扩散半径很有限。对于这种情况，要得到合适的扩散半径，需提高浆液的流动性，施工时可以采取以下几条措施：①提高灌浆压力，使裂隙中浆压与水压在所需要的扩散半径以外达到平衡状态，但灌浆压力的提高要受到抬动观测值的限制；②增加布孔密度，使各序孔以较小的扩散半径连成完整的幕体；③延长灌浆时间。
    从灌后帷幕检查孔的情况看，灌前涌水孔段较多的坝段灌后检查孔仍有少量涌水，但压水结果表明其防渗能力已满足设计要求。
    3 水泥灌浆结束后的处理措施
    在水泥帷幕灌浆结束后，检查孔压水时发现部分坝段的浅层透水率仍然超出设计要求，通过分析认为：在现有的湿磨条件下，水泥颗粒粒径依然过大，不能满足这些部位的灌浆要求，而基岩浅层的灌浆效果却是控制帷幕幕体防渗效果的关键部位，在蓄水后将承受较大的水压，在这种情况下有必要进行化学灌浆，以确保幕体的防渗效果。
经分析、比较后，化灌材料选用胶凝后基本无毒的丙烯酸盐。丙烯酸盐浆液的粘度一般小于2 MPa•s，且为溶液，因此具有较强的可灌性，能够灌入湿磨水泥无法灌入的细微裂隙，对水泥灌浆遗漏的部分进行必要的补充。丙烯酸盐凝胶的渗透系数一般小于5×10-7cm/s，满足设计要求。
    在水泥帷幕灌浆结束后，检查孔压水时还发现上游主帷幕的透水率较下游封闭帷幕小，这反映出上游主帷幕经过高压和加密后，水泥灌浆质量明显好于封闭帷幕，因此决定加大下游封闭帷幕丙烯酸盐灌浆的布孔密度。
    4 几点认识及建议
    (1)若临界压力小于该孔段的设计压力，灌浆过程中当升压至临界压力时，浆液注入率将突增，此时如果按注入率较大情况下与注入率相匹配的压力进行控制，则应降压，而降压的结果是压力低于临界压力，浆液注入率大幅下降或基本不吸浆，说明裂隙周围的岩体发生了弹性张裂变形，当外力撤消后，裂隙又恢复原状。这种情况在右纵坝段下游封闭帷幕灌浆过程中曾出现过，这种情况下灌浆压力该如何控制，则需进一步探讨。

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