清水海库岸帷幕灌浆效果分析

罗 燚

（中国水电建设集团十五工程局有限公司 陕西 西安 710065）

清水海库岸帷幕灌浆效果分析

罗 燚

（中国水电建设集团十五工程局有限公司 陕西 西安 710065）

清水海水库右岸山体存在灰岩条带渗漏通道，采用单排帷幕灌浆处理。施工后，经过分析，灌浆效果显著，发挥了有效的防渗作用。

库岸防渗；帷幕灌浆；资料统计分析；灌浆效果

1 工程概况

云南清水海库岸防渗帷幕灌浆工程位于大坝右岸山体，帷幕线水平总长度为676.14m，地面高程约为2190m～2200m，帷幕灌浆顶界线高程2180m，帷幕灌浆最低底界高程2105m。灌浆单排孔布置，孔距为2m，灌浆段深度多为50m,最大钻孔深度88.23m。基岩采用纯水泥浆液灌浆；上部的第四系壤土采用粘土水泥混合浆液灌浆。

清水海大坝右岸山体北东角地质存在灰岩条带（C）地下水位低槽区渗漏通道，库水由此向下游低邻谷摆宰河渗漏。渗漏型式主要为脉状、网状溶隙～裂隙流，断层带、玄武岩与白云岩接触面形成集中渗漏带，库岸渗漏带宽推测800余米，深30m左右。帷幕孔布设见图1帷幕灌浆剖面示意图。

图1 帷幕灌浆剖面示意图

2 帷幕灌浆工艺流程

布孔→钻孔→钻孔冲冼→裂隙冲洗→压水试验→灌浆→下一段钻孔、钻孔冲洗、裂隙冲洗、压水试验、灌浆直至终孔→封孔

3 施工机具

采用XY-2PC型回转地质钻机配金刚石钻头钻孔，采用ZJ800L高速制浆机集中制备浆液，TTB180/10(55)注浆泵进行孔段灌浆，HT—2型灌浆自动记录仪及计算机监控系统记录。

4 施工要求

4.1 孔深要求

灌浆防渗底界以≤10Lu为相对隔水层；钻孔达到防渗帷幕底界高程时出现孔口不返水、掉钻等情况，该孔继续加深，防渗底界以≤10Lu为界；若达不到防渗底界标准，灌浆孔深加深至2105m为最终终灌高程。

4.2 灌浆压力要求

按公式计算确定:P=P0+md

灌浆压力当P值大于1.0MPa，采用1.0MPa控制。

5 灌浆特殊情况处理

施工 300号孔第2段（15.26～20.26m）时，距孔口向山体2m地面发生塌陷空腔，空腔直径40～80cm，深度80cm，该孔段在钻进过程中不回水，采取加掺合料、待凝、复灌的方式进行施工结束。

遇到类似情况或钻进不回水、灌浆时冒浆情况，主要采取加掺合料、待凝、复灌的方式进行施工。

6 帷幕灌浆资料统计和分析

6.1 资料统计

表1 单位注入量、平均透水率统计表

库岸防渗帷幕灌浆工程进行分序统计单位注入量和透水率统计，统计结果见表1单位注入量、平均透水率统计表。

由帷幕灌浆资料进行绘制各次序孔单位注入量频率曲线和各次序孔透水率频率曲线，见图2和图3。

图2 各次序孔单位注入量频率曲线图

6.2 资料成果

库岸防渗帷幕灌浆经过资料统计并绘制频率曲线，得出以下成果：

Ⅰ序孔单位注入量686.7kg/m，Ⅱ序孔单位注入量352.6kg/m，Ⅲ序孔单位注入量180.9kg/m，并且Ⅱ序孔单位注入量较Ⅰ序孔单位注入量递减48.65%，Ⅲ序孔单位注入量较Ⅰ序孔单位注入量递减73.66%，序孔单位注入量递减显著。由单位注入量曲线看，Ⅰ序孔单位注入量大于Ⅱ序孔单位注入量，Ⅱ序孔单位注入量大于Ⅲ序孔单位注入量，符合随着灌浆次序的加密，单位注入量逐序减小的规律。

Ⅰ序孔平均透水率20.1Lu，Ⅱ序孔平均透水率14.3Lu，Ⅲ序孔平均透水率12.0Lu，Ⅱ序孔透水率较Ⅰ序孔透水率递减28.86%，Ⅲ序孔透水率较Ⅰ序孔透水率递减40.30%，透水率递减较为显著。由透水率频率曲线看，Ⅰ序孔透水率大于Ⅱ序孔透水率，Ⅱ序孔透水率大于Ⅲ序孔透水率，符合随着灌浆次序的加密，透水率逐序减小的规律。

7 帷幕灌浆质量检查

基岩灌浆采用“五点法”进行压水试验检查，壤土灌浆采用常水头注水试验进行检查，试验试段合格率98%。

检查孔岩芯，取到了不同程度的水泥结石，胶结、充填密实，水泥结石最大厚度达到20mm，较为典型的水泥结石见图4水泥结石照片。

图4 水泥结石照片

8 社会评论

居住在帷幕灌浆山体邻谷的村民反映：施工后，村民的部分生活水井的水位降低到无法使用程度。这说明经过帷幕灌浆处理，渗漏带的渗漏得到了有效的控制。

9 灌浆效果分析

9.1 施工资料

帷幕灌浆施工中，采用了自上而下分段灌浆施工工艺，采用了高速集中制备浆液，自动记录与计算机监控系统，这为灌浆质量的控制和数据的有效性提供了保障。

施工中，遇到特殊情况，及时通知各方见证，处理措施合理，原始资料及时，这为资料的统计提供了有效的保证。

9.2 资料分析

受灰岩上部发育的溶隙、集中渗漏带影响，帷幕灌浆耗料量高，总体平均干料注入量360.3kg/m。Ⅱ、Ⅲ序孔较Ⅰ序孔单位注入量递减48.65%、73.66%，序孔单位注入量递减显著。尤其Ⅰ序孔单位注入量500kg/m以上的孔段超过50%，Ⅱ序孔不足20%，Ⅲ序孔不足3%，递减显著，并表明有效阻断了集中渗漏通道。

Ⅱ、Ⅲ序孔较Ⅰ序孔透水率递减28.86%、40.30%，尤其Ⅰ序孔透水率10Lu以上的孔段占84%，Ⅱ序孔占68%，Ⅲ序孔占49%，递减较为显著。另外，透水率≤10Lu的比例不高，显示了渗漏带裂隙贯通性好，与地层脉状、网状溶隙～裂隙流渗漏型式相关。

经统计资料分析，随孔序的增加单位注入量递减显著、透水率递减较为显著，表明帷幕灌浆效果显著。

9.3 质量检查

质量检查孔试验试段合格率98%，达到了防渗标准。表明灌浆处理之后，库岸集中渗漏带岩体渗透性得到显著改善，改善为相对不透水岩体。

取得的水泥结石胶结、充填密实，直接验证了帷幕灌浆的可靠的灌浆效果。

9.4 社会评论

帷幕灌浆山体邻谷生活水井水位的变化，证实了帷幕灌浆起到了有效的防渗作用。

10 结论

清水海库岸防渗帷幕灌浆，经过多方面的分析，认为灌浆效果显著，帷幕起到了有效的防渗作用。

王静］