帷幕灌浆技术在Gandjelas大坝坝肩渗漏处理中的应用

姜卫超，邓莹莹

（中国水电十三局有限公司，山东 德州253009）

1 工程概况

Gandjelas大坝为混凝土重力坝，位于安哥拉Huíla 省，水库库容 3.5×106m3，最大坝高 30 m，坝顶长113 m，坝顶高程1 549.00 m，溢流堰段顶高程1 545.00m。大坝顶部设3孔溢流堰，每孔净宽10m，最大下泄流量274 m3／s。大坝在上世纪60年代和80年代由不同承包商承建，2005年开始大坝的续建工程。续建工程施工过程中，对廊道下部坝基进行帷幕灌浆处理，灌浆深度16.5 m，灌浆范围见图1。坝体防渗和预应力加固完成后，2008年12月按设计要求蓄水到1 545.00 m高程时，坝肩出现渗漏，观测发现右坝肩渗漏量明显大于左坝肩，且渗漏主要发生在坝肩1 529.00 m高程以上位置。

2 工程地质

大坝坝址位于Chimpumpuhime河岸，岩石由花岗岩层前寒武纪的综合体 （graisses和magmatitas）、前寒武纪的斑岩、正常岩石、寒武纪岩石、石英砂、后二叠纪的火山岩（流纹岩、斑岩、granófiros、钙质碱性斑岩、安山岩、硅质火山凝灰岩）组成，并且被后二叠纪的岩脉穿过，地质结构复杂，断层分布较多，岩体完整性差。

图1 续建工程灌浆范围示意图Fig.1 Sketch drawing of the grouting range of the continuously constructed project

左岸坝肩为裸露岩体，断层分布少，岩石透水率相对较低；右岸坝肩岩基覆盖层平均厚度约4.0 m以上，且断层分布较多，岩体比较破碎，透水率相对较大。岩石透水以裂隙水为主，透水不均匀，通过压水试验可知，左坝肩透水率为6～23 Lu，右坝肩透水率为 13～43 Lu。

3 坝肩渗漏处理设计

3.1 帷幕灌浆设计

本次灌浆采用二序法施工，先施工Ⅰ序孔，再施工Ⅱ序孔，灌浆采用一次性钻到底、自下而上的循环式分段灌浆方式。左右坝肩各布置5个灌浆孔，孔间距4 m，左坝肩灌浆范围从左岸廊道端部开始，深度10 m，考虑坝体内钻孔长度，单孔进尺27.5 m；右坝肩灌浆范围从右岸廊道端部开始，深度15 m，考虑坝体内钻孔长度，单孔进尺32.5 m。防渗标准 q≤5 Lu，灌浆压力 1.0～1.5 MPa；灌浆材料选用 P.O.32.5 普通硅酸盐水泥，灌浆材料水灰比分别为 5.0∶1、3.0∶1、2.0∶1、1.0∶1、0.6∶1， 帷幕灌浆孔位布置见图2。

图2 帷幕灌浆孔位布置图Fig.2 Arrangement of the curtain grouting holes

3.2 帷幕灌浆施工

帷幕灌浆按二序法施工，自下而上分段灌浆，最上面两段分别为2 m、3 m，以下各段为5 m，以右坝肩为例，灌浆分段设计情况见表1。

表1 帷幕灌浆分段设计表Table 1 :Design for each segment in the curtain grouting

帷幕灌浆浆液由稀至浓逐级变换，其配合比和浆液变换应通过浆材试验和现场灌浆试验确定：①灌浆压力不变、注入率持续减小，或注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比；②当浆液注入量达300 L以上或灌浆时间已达30 min，而灌浆压力和注入率变化不显著时，应改浓一级水灰比；③当注入率大于30L／min时，可根据具体情况越级变浓。

帷幕灌浆结束标准为设计灌浆压力下，注入率小于1 L／min后，续灌60 min结束灌浆。灌浆结束后应立即用最稠级浆液进行封孔灌浆，最后用水泥砂浆封填灌浆孔。

3.3 施工质量检验

施工中设专人跟踪管理，严格控制施工质量，确保施工全过程始终处于有效控制状态。同时严格控制灌浆原材料质量，进入施工现场的原材料必须具备出厂合格证和必要的检验证明，本工程所使用的原材料主要为水泥，经检验，符合灌浆要求。

根据SL62-94《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》，在灌浆施工结束后14 d进行灌浆质量检查。本次检查共设2个检查孔，以压水试验为主，结合岩芯、水泥结石确定。检查孔布置于地质条件较差、透水率大、吸浆量大的灌浆孔之间。混凝土与基岩接触带及基岩裂隙有水泥结石，充填密实，胶结较紧密，通过压水试验测得各孔最大压力下的基岩透水率为 0.37～0.98 Lu，均小于 5 Lu，岩芯采取率均大于80%。根据试验结果可知，帷幕灌浆已达到了设计预期目标和规范要求。

4 结语

安哥拉Gandjelas大坝左、右坝肩灌浆长度均为16 m，共施工灌浆钻孔10个，左坝肩总进尺137.5m，右坝肩总进尺162.5 m；检查孔2个，灌浆后压水试验合格率100%，岩芯采取率高，满足设计要求。

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