纖維混凝土在大型水電工程的試驗(yàn)研究和應(yīng)用

1、水電施工技術(shù)2011?第3期總第65期92復(fù)雜地質(zhì)條件下丙烯酸鹽帷幕灌漿試驗(yàn)研究李建偉（中國(guó)水電三局有限公司勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院）【摘要】本文介紹了土卡河水電站丙烯酸鹽帷幕補(bǔ)強(qiáng)灌漿試驗(yàn)研究的施工工藝，實(shí)踐證明復(fù)雜地質(zhì)條件下，丙烯酸鹽灌漿技術(shù)，使巖層夾層中填充密實(shí)，并使砂礫與丙烯酸鹽膠體結(jié)為一體。彌補(bǔ)了水泥灌漿材料的不足，為相關(guān)施工積累了經(jīng)驗(yàn)?！娟P(guān)鍵詞】帷幕灌漿丙烯酸鹽1前言土卡河水電站位于云南省思茅地區(qū)江城縣和紅河州綠春縣之間的界河李仙江上，

2、江城縣土卡河村上游約8km的紐沙壩址，是李仙江干流河段規(guī)劃中的第七個(gè)梯級(jí)電站，壩址上游30km處為戈蘭灘水電站，下游約13km處為中、越兩國(guó)邊界。壩址基巖主要為砂質(zhì)頁(yè)巖和炭質(zhì)頁(yè)巖，地質(zhì)條件復(fù)雜、裂隙發(fā)育、巖層軟弱，原設(shè)計(jì)為單排帷幕防滲，后經(jīng)設(shè)計(jì)修改，對(duì)表孔9#～13#壩段壩基帷幕加密、加厚灌漿處理，加密、加厚灌漿完成后，壩基帷幕后揚(yáng)壓力觀測(cè)值為0.18MPa（9#壩段），仍然超過(guò)設(shè)計(jì)值（設(shè)計(jì)值為0.05MPa左右），滲漏量為17Ls，滲

3、漏量偏大。參考《土卡河水電站溢流表孔壩段帷幕補(bǔ)強(qiáng)灌漿專家咨詢會(huì)咨詢意見(jiàn)》對(duì)10#壩段在前期磨細(xì)水泥補(bǔ)強(qiáng)帷幕灌漿的基礎(chǔ)上進(jìn)行丙烯酸鹽化學(xué)灌漿試驗(yàn)。2施工布置布置5個(gè)灌漿試驗(yàn)孔，帷幕線樁號(hào)為壩下0000.7，孔距用2m，孔深控制為30m，采用垂直孔。沿用前此磨細(xì)水泥灌漿區(qū)所布置的抬動(dòng)觀測(cè)孔，以監(jiān)控灌漿過(guò)程中的壩體抬動(dòng)，確保工程安全。隨灌漿施工的結(jié)束依據(jù)實(shí)際由業(yè)主方布置2個(gè)檢查孔。具體布置見(jiàn)圖1。TBQWHG１BQWHG２BQWHG３BQWH

4、G４BQWHG５BQWS2T下0001.50（廊道軸線）壩軸線0000.00下0000.70（現(xiàn)帷幕線位置）?下0003.00（上游廊道下游側(cè)）左0左左左左左左左左0左左左左左左左SＸ2S備注：BQWHG1和BQWHG5為第一次序灌漿孔、BQWHG3為第二次序灌漿孔、BQWHG2和BQWHG4為第三次序灌漿孔，SX2為專用于攝像和聲波測(cè)試的鉆孔，BQWS2T為抬動(dòng)監(jiān)測(cè)孔。檢查孔隨灌漿孔結(jié)束后隨機(jī)在帷幕線上布置。灌漿孔包括檢查孔及專門進(jìn)行

5、孔內(nèi)攝像的孔均進(jìn)行聲波測(cè)試。SX2孔向垂直，孔徑110mm，孔深30m，在孔內(nèi)攝像和物探測(cè)試之后進(jìn)行灌漿(施工方法同帷幕灌漿孔。圖1第二階段帷幕補(bǔ)強(qiáng)灌漿試驗(yàn)化學(xué)灌漿試驗(yàn)區(qū)孔位平面布置圖水電施工技術(shù)2011?第3期總第65期942）固化時(shí)間可調(diào)，快速固化的只需30s~2min，慢速固化的可以大于10min；3）凝膠體具有較高的彈性，延伸率可達(dá)100%以上，有效的解決了結(jié)構(gòu)縫的伸縮問(wèn)題；4）無(wú)須與水持續(xù)接觸，添加的膨脹組分遇水膨脹率大于50

6、%，解決了凝膠體干濕循環(huán)收縮問(wèn)題；5）與混凝土面具有極佳的粘接性能，粘接強(qiáng)度大于自身凝膠體的強(qiáng)度，即使凝膠體本身遭到破壞，粘接面仍保持完好；6）對(duì)絕大部分酸、堿具有良好的耐化學(xué)性，不受生物侵害的影響；7）環(huán)保無(wú)毒，不會(huì)對(duì)人體造成傷害。3.6.2化學(xué)灌漿灌漿采用自上而下分段純壓式灌漿。灌漿塞應(yīng)盡量阻塞在該灌漿段段頂以上0.5m處，確因孔壁軟弱破碎導(dǎo)致灌漿塞無(wú)法有效阻塞時(shí)，可采用預(yù)埋管法，進(jìn)漿管距孔底不宜大于0.5m。根據(jù)專家咨詢意見(jiàn)及現(xiàn)場(chǎng)

7、情況，確定灌漿壓力不超過(guò)1MPa，并注意觀測(cè)抬動(dòng)情況。由于地質(zhì)條件較差，適當(dāng)縮短段長(zhǎng)?？咨?0m，第一段2m，灌漿壓力0.5MPa，第一段灌漿完成后，待強(qiáng)5天；第二段3m，灌漿壓力0.8MPa；第三段5m，灌漿壓力0.8MPa；第四段5m，灌漿壓力0.8MPa；以下各段均為5m，灌漿壓力1MPa。3.7封孔化學(xué)灌漿在全孔灌漿結(jié)束后，應(yīng)通過(guò)掃孔的辦法將孔內(nèi)的凝膠清除并沖洗干凈，然后用水泥進(jìn)行壓力灌漿封孔。4主要灌漿成果分析（1）各次序孔灌

8、前透水率值總注入量與單位注入量情況根據(jù)灌漿成果資料統(tǒng)計(jì)，各次序孔灌前透水率值和單位注入量情況見(jiàn)表1：表1灌漿綜合統(tǒng)計(jì)表灌漿次序總段數(shù)總注入量kg單位注入量(kgm)平均透水率(Lu)Ⅰ122993.1458.352.55Ⅱ6954.9636.311.01Ⅲ12680.7412.840.72合計(jì)304628.8335.831.43各次序孔灌前透水率情況為：①經(jīng)過(guò)水泥帷幕灌漿后，巖層的透水率值仍不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求；②Ⅰ序孔平均透水率值（2.5

9、5Lu）大于Ⅱ序孔平均透水率值（1.01Lu）大于Ⅲ序孔平均透水率值（0.72Lu）。各次序孔漿液?jiǎn)挝蛔⑷肓壳闆r為：①Ⅰ序孔單位注入量為58.35Lm，Ⅱ序孔單位注入量為36.31Lm，Ⅱ序孔相對(duì)Ⅰ序孔減小了37.75%；Ⅲ序孔單位注入量為12.84Lm，Ⅲ序孔相對(duì)Ⅱ序孔減小了64.64%。從上述情況分析：本次化學(xué)灌漿各次序孔灌前透水率值和漿液?jiǎn)挝蛔⑷肓侩S灌漿孔序的遞增均呈現(xiàn)出遞減趨勢(shì)，符合正常的灌漿變化規(guī)律，說(shuō)明化學(xué)灌漿的孔距、灌漿壓