固结灌浆8m不分段施工在积石峡水电站工程中的应用

郭彦江

（中国水利水电第四工程局有限公司第一分局，青海 西宁 810007）

一、地质情况

引水发电系统位于左岸Ⅱ、Ⅲ级阶地基座平台上，由引水明渠、进水口，引水压力钢管等组成。进水口地基岩性为K13-2紫红色砾岩夹薄层及条带状中细砂岩，岩层产状为NW350°NE∠8°，地基部位断层不发育。

二、施工特点

按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T 5148-2001）要求，固结灌浆段长大于6m时可分段灌浆，但在积石峡水电站溢洪道及电站进水口工程固结灌浆施工中，设计采用段长8m不分段灌浆施工。

其特点：（1）在同一灌浆孔中按常规分两段施工的孔段按一个灌浆段施工，施工工序减少了一半。（2）地基岩性为K13-2紫红色砾岩夹薄层及条带状中细砂岩，不分段施工采用一次性埋管灌注，减少了压塞施工中出现卡塞、绕塞等灌浆事故的发生，大大减少了灌浆中断事故的发生，保证了灌浆施工质量。

溢洪道及电站进水口施工中，因工期紧，此方法大大加快了施工进度，缓解了因工期紧一味赶工期而忽略灌浆质量的问题。通过灌后检查孔压水检查、取芯样及灌前灌后波速对比，灌浆施工定全满足技术规范，能够达到设计要求的质量标准，灌浆效果明显。

三、灌浆方式及参数的选择

根据该部位工程地质特点，为验证此工艺的可行性以及确定灌浆参数，选择在进水口3#机3段和5段进行固结灌浆试验。灌浆采用逐序加密、孔口封闭、全孔一次埋管灌浆法施工。试区孔位布置采用梅花形布置，孔间排距：3m×3m，孔径φ80。灌浆水灰比3∶1、2∶1、1∶1、0.5∶1四个比级。通过灌浆试验确定，灌浆参数、施工方法及施工工艺是可行性。

从表1得出：Ⅱ序孔透水率及单灰注入量均小于Ⅰ序孔，检查孔小于Ⅱ序孔，灌前灌后岩石声波测试，波速增长率达17%以上，证明此方法可行，并且灌浆参数选取较合理。

四、固结灌浆施工

1 施工前先进行抬动孔施工，抬动孔孔深9.0m。观测装置采用千分表观测，最大变形值不允许超过0.2mm。

2 单孔施工工艺：钻机对中调平固定→钻孔→冲洗→压水→灌浆→封孔。

3 施工方法

（1）钻孔深必须达到设计孔深要求。冲洗采用孔壁和裂隙冲洗的方法。

（2）压水试验灌前进行“简易法”压水试验，简易压水试验可结合裂隙冲洗进行，灌后检查孔采用单点法压水试验。

（3）灌浆孔采用分序加密，孔内循环法施工，全孔一次灌浆，孔口采用埋管法施工。变浆标准：①灌浆浆液应由稀到浓逐级变换，当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时，不得改变水灰比；②在灌注过程中，当某一级浆液注入量达300 L以上，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不明显时，应加浓一级水灰比灌注；③在规定压力下，当注入率不大于1.0L/min，继续灌注30min，灌浆即可结束。

表1 试验段灌浆成果表

表2 进水口固结灌浆水泥注入量及单位注灰量统计分析表

（4）封孔采用全孔灌浆封孔法，采用0.5∶1的浓浆，待凝24小时后应使用干硬性水泥砂浆封填密实。

（5）特殊情况的处理：①在固结灌浆过程中，如地表发生冒（漏）浆现象时，可采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌注等方法处理，必要时应采取嵌缝、地表封堵方法处理；②在钻孔穿过断裂构造发育带，发生塌孔、掉块或集中渗漏时，应立即停钻，查明原因，采取缩短段长进行灌浆处理；③灌浆工作应连续进行，如因故中断应尽早恢复灌浆，恢复灌浆时，使用开灌水灰比的浆液灌注，如注入率与中断前相近可改用中断前水灰比的浆液灌注，如注入率与中断前减少很多，且在短时间内停止吸浆，应按事故孔处理重新钻孔。

五、灌浆质量分析（见表2）

从成果分析，固结灌浆I序孔单灰大于II序孔单灰，递减率71.27%，II序孔单灰大于检查孔单灰，递减率99.9%；I序孔透水率大于II序孔透水率，递减率为3.47%，II序孔平均透水率大于检查孔，递减率87.72%；检查孔透水率≤3Lu满足设计要求，符合灌浆规律。此部位共布置检查孔15孔，取芯15孔；岩芯采集率92%，多处岩芯中，水泥结石清晰可见，与岩石粘接牢固，表明灌浆效果较好。

结语

固结灌浆施工入岩8m不分段灌浆施工技技术应用，大大节省了工期，保证了隐蔽工程中基础处理施工质量，取得了较好的效果，为类似工程施工积累了一定的经验。

[1]DL/T 5148-2001，水工建筑物水泥灌浆施工技术规范[S].