帷幕灌浆试验:重点难点分析

3.6.3.1　帷幕灌浆试验

(1)帷幕灌浆试验段选择。

为了确定灌浆施工参数及工艺，根据设计提供的地质条件，在帷幕灌浆轴线上选取具代表性的区域进行帷幕灌浆试验。

试验区选在西副坝与西南副坝坝线之间库岸公路段。桩号库路0+000.00～库路0+020.00，长度20m，该施工部位靠近西南副坝右坝肩，共布设了10 个帷幕灌浆试验孔，分3 序施工。根据现场实际情况，帷幕灌浆试验计划从2012年11月中旬开工，历时2 个月。

该部位的山体地形零乱，冲沟发育，沿线共有冲沟五个，山顶高程750.0m～760.0m。地表覆盖层稀少，但植被发育，多以全、强风化基岩出露为主，基岩为变质泥质粉砂岩，抗风化能力较低，全风化厚3m～10m，强风化厚10m～22m。断层F43、F44 横切库岸山体，贯穿库区通向库外。

(2)帷幕灌浆试验概况。

1)帷幕钻孔。

由于该灌浆部位无混凝土盖重，地表位开挖裸岩铺垫碎石，无论从沉降及平整度都对帷幕钻孔垂直度产生很大的影响。在前期试验过程中，由于地表碎石沉陷等原因，多次造成钻孔弯曲超过设计要求，需要多次纠正。经过总结经验并经济对比，在钻孔部位浇筑了垫层混凝土并埋设锚钉钩，再通过一些钻进辅助控制措施，有效地控制了钻孔的偏斜率。

根据钻孔弯曲理论中影响钻孔弯曲的原因，在钻孔工作中应做好以下几项工作，如图3-61所示。

图3-61　副坝岸坡趾板帷幕灌浆施工图

①孔口段的孔向要正确，这是保证全孔能按设计孔向钻进的关键，故孔口段或按设计的孔口管必须符合设计孔向的要求，可通过测斜来验证，对孔斜精度要求高的钻孔，一般均采取装设孔口管的措施;

②钻机立轴方向要正确，机座要稳固，全孔段钻孔结束前尽量不要移动钻机，如因需要，钻机需往返移动时，采取能正确对准原孔位和孔向的可靠措施;

③钻进时，使用长的钻具;

④变孔径时，采用导向设施;

⑤在岩石比较完整、孔内很少掉块的情况下，在每一根或两根钻杆间加用“导向箍”;

⑥钻进工艺操作上，要正确地控制压力，适量的给水、投沙。钻具超过一定重量时，还需考虑减压措施。(www.xing528.com)

2)帷幕灌浆。

在灌浆试验过程中发现，该地质多为中等细微裂隙，但个别地层存在较大贯穿裂隙和断层带，方向在水平、垂直上有交错，且并不随地质深浅变化。在裂隙发育地质部位经常出现压水试验无回水、无回压的情况。

例如:先导孔P1-41-21-01-07，灌浆成果如下，第3 段透水率26.60Lu，虽然数值较小，但压水过程中产生了跨越2 个单元近40m外的地表发生外漏，且不具备封堵条件，在该段灌浆过程中通过控制措施地表冒浆得到遏制，但又在上边坡发生浆液外漏;第6 段透水率478.72Lu，经孔内摄像观测，该部位存在一断层带，该部位压水时产生了邻近10m左右的地表外漏。见表3-20 及图3-62、图3-63所示。

表3-20　单孔压水试验成果表

注:“1(1)”——表示第1 段第1 次复灌。

图3-62　压水试验地表外漏图

图3-63　边坡浆液外漏图

3.6.3.2　施工特点难点分析

结合帷幕灌浆试验，经分析，洪屏抽水蓄能电站上水库工程帷幕灌浆施工的重点难点施工部位主要位于库岸公路、西北垭口及其他部位个别施工段，主要特点及施工难点如下:

(1)部分施工部位地质条件复杂，裂隙发育、串通性强，帷幕灌浆达到灌浆结束标准困难，该现象普遍存在于吸浆量大的施工部位。

(2)部分施工部位帷幕灌浆无盖重施工，外漏量大，有代表性的施工部位有库岸公路、西北垭口等部位。

(3)帷幕灌浆顶高程低于地面，存在较长的非灌段，灌浆过程中易出现绕塞等孔内事故，有代表性的施工部位有库岸公路、西北垭口等部位。

3.6.3.3　帷幕灌浆试验结论

该帷幕灌浆试验段检查结果结果并不满足设计要求的透水率不大于1.00Lu，但该试验地段为整个库岸公路地质最差地段，通过灌浆试验地层透水率由灌前的平均71.22Lu，减小到灌后的平均4.12Lu，试验及控制措施应该说是成功的。因此，通过灌浆试验确定设计灌浆施工参数可行，并根据试验成果多方分析后，设计决定在库路0+000.00～库路0+047.63 和库路0+284.85～库路0+330.85 增加一排帷幕孔共计50 个，并将防渗标准改为q≤3Lu。