水泥灌浆处理工程声波检测成果与评价

3.2.1　静变（弹）模测试成果及评价

为检查灌浆处理过程岩体静弹模改善情况，在南五阀门井南、北壁及底板水泥化学复合灌浆区布置了静变（弹）模测试孔。

（1）从主断层带内检查孔变（弹）模测试数据统计可以看出：中间检查孔测试结果中小于8GPa的变形模量测点占总数的43.3%，而灌后终检孔所占比例为11.8%，减少了31.5%；另外，位于南北壁断层带以内的中间孔和灌后孔变形模量平均值分别为9.88 GPa和12.44 GPa，提高了26%。

（2）中间检查孔和灌后终检孔测试结果中变形模量大于15GPa测点所占的比例在经过灌浆后并无明显的变化，也就是说，对于原本变形模量较高的岩石，经过化灌处理后，其测值变化并不明显。

（3）灌后检查孔较中间检查孔测试结果有明显提高，位于断层带内的最终检查结果中南壁和集水井底板小于8 GPa的测点均在8%以下，北壁在15%以下。

（4）集水井的两个终检孔，其变（弹）测值抱均较高，大于8GPa的测值达到了100%。

3.2.2　声波检测成果及评价

f1096断层灌浆处理工程中共进行了13个孔的声波检测，其中灌前（水泥灌浆前或初期）孔3个，中间（水泥灌浆和高喷灌浆结束化学灌浆初期）孔5个，灌后（化学灌浆结束）孔5个，用以检查灌浆施工不同阶段岩体声波速度的变化情况。所有检查孔中除灌前3个孔外，其余10个孔与静弹模测试孔共用，最大孔深103m，平均孔深65m。采用单孔法和跨孔法进行岩体纵波速度vp检测。由于f1096断层处理部位地质条件复杂多变，声波检查孔位置又各不相同，且灌前检查孔、中间检查孔和灌后检查孔并非为针对同一个孔进行，为了能较直观的了解检测成果，将各孔（未计位于主断层带以外的南壁W1孔，中间检查孔J中1孔、J中4孔等3孔）声波检测结果进行分段统计，计算各段点数占总数的百分比，以探求不同灌浆阶段的波速变化趋势，统计结果见图1。统计结果表明：

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图1　声波检测灌前孔、中间孔、灌后孔结果分段统计条形图

（1）位于主断层带以外的测孔，其本身的岩石条件很好，孔内平均声波值可达5700m/s以上，位于断层带内的各检查孔平均声波测值变化较大，即使在同一施工时段的检查孔，其值也有较明显的差别。

（2）位于断层带内的测孔按灌前孔、中间孔、灌后孔进行统计，其平均值分别为3361m/s、4817m/s和5287m/s。中间检查孔较灌前检查孔声波平均测值提高了38%；灌浆后检查孔较灌浆前检查孔声波平均测值提高了57%；灌后检查孔较中间检查孔声波平均测值提高了9.8%。若单以北壁而论，灌后检查孔J1、J2、J3平均声波测值为4950m/s，较灌前检查孔W1、W2平均声波测值提高了47%。

（3）灌前孔、中间孔、灌后孔分段统计结果表明，灌前孔检测结果中小于4000m/s的测点数占总测点数的85.2%，小于3000m/s的占29.5%；灌后孔检测结果中小于4000m/s的测点数占总测点数的6.8%，小于3000m/s的占0.7%。两者相比可以看出，经过水泥、化学复合灌浆处理后，原来低波速区测值有了明显提高。

由于断层带内岩石地质条件复杂多变，各检查孔位置各不相同，因此声波检测结果差别较大，这使检测成果的统计分析存在一定的误差。但不同施工时段断层带内岩体声波速度值相应提高的趋势是很明显的，南五竖井f1096断层部位经过水泥、化学复合灌浆处理后，声波测值有了明显提高。若以位于断层带内的灌前检查孔、中间检查孔、灌后检查孔各自检测结果的平均值（分别为3485m/s、4817m/s和5120mm/s）近似代表相应时段断层部位岩体的声波速度情况，则经过复合灌浆后，岩体声波测值提高了57%。若单以北壁而论，灌后检查孔J1、J2、J3平均声波测值较灌前检查孔W1、W2提高了47%。

3.2.3　室内力学指标测试成果及评价

f1096断层灌浆处理后从检查孔选取七组岩芯进行了室内力学实验。芯样力学指标均达到设计标准。因此，经过水泥化学复合灌浆后断层的整体力学性能得到了很大提高。