WQ水电站工程帷幕检查孔渗漏分析及处理措施

黄跃峰

（新疆水利水电勘测设计研究院勘测总队，新疆昌吉831100）

WQ水电站工程帷幕检查孔渗漏分析及处理措施

黄跃峰

（新疆水利水电勘测设计研究院勘测总队，新疆昌吉831100）

WQ水电站水平趾板在固结灌浆、帷幕灌浆结束后，在帷幕检查孔施工中出现钻孔冒泡、轻微返水情况，针对存在问题，对水平趾板坝段灌浆施工各工序进行检查，从施工各方面分析渗漏情况产生的原因，提出在水平趾板布置固结灌浆孔，增大灌浆压力对水平趾板接触段进行灌浆补强，通过采取措施后孔涌水情况得到彻底解决，灌浆质量得到很大提升。

帷幕检查孔；渗漏；补强

WQ电站工程主要承担发电和反调节作用；坝址区出露的基岩岩性为C2 d安山质凝灰角砾岩、凝灰质角砾岩，仅河床及零星阶地坡脚有第四系砂砾石层、碎块石土等含水层岩组分布。基岩强风化层厚2 m～5 m，弱风化层厚10 m～15 m，构造节理发育，具有延伸长、切割深、倾角陡，强、弱风化层岩体内节理裂隙呈脉状等特点。

大坝基础灌浆采取先固结后帷幕的顺序进行施工，帷幕灌浆接触段段长为2m，其余5m可做为一段灌注；灌浆压力接触段0.5 MPa，其它部分0.5MPa～1MPa，但不得抬动岩体，内趾板等易于侧向抬动的部位适当控制灌浆压力；帷幕灌浆浆液的浓度应由稀到浓，逐级变换，灌浆浆液水灰比采用5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.5∶1六个比级[1]。

在大坝基础灌浆完成20、21单元帷幕灌浆工作，根据帷幕灌浆设计及施工有关规定该部位灌浆结束满14 d后[1]，可开造检查孔并进行压水试验。在水平趾板检查孔W21-J-1施工过程中发现检查孔有渗漏现象，在后续检查孔W20-J-1、W20-J-2、W21-J-2施工过程中出现不同程度的渗水漏水及气泡现象，但19单元帷幕检查孔开孔却无渗水漏水现象。鉴于此种情况，首先对灌浆过程进行初步分析。

1 先导孔、检查孔钻孔取芯

先导孔的造孔过程中无掉块卡钻现象，孔内返水情况正常；但岩芯上部岩石裂隙较发育，下部岩石裂隙不发育，岩芯获得率为76.4%[2]。

在已经完成的水平段检查孔，岩芯获得率在67～70%之间，从岩芯情况可见，上部岩石裂隙较发育，取出的岩芯呈块状、短柱状，下部岩石裂隙不发育，取出的岩芯呈长柱状，岩石结构致密、坚硬完整，

从岩芯采取较好部位的岩石可以看出，水平趾板底部基岩裂隙多为陡倾角的脉管状裂隙，只有灌浆孔穿过裂隙，并且裂隙有一定的可灌性，浆液中的水泥颗粒足够细小才能将此类裂隙充填。

2 先导孔、检查孔压水试验[3]

固结灌前压水孔、检查孔压水试验成果对比见表1。固结灌浆压力与注入率成果对比见表2。

表1 固结灌前压水孔、检查孔压水试验成果对比表

表2 固结灌浆压力与注入率成果对比表

依据现场施工情况，在固结灌浆、固结灌浆检查孔的施工过程中并未发现有出水情况。

固结灌浆在设计压力下，注入率较小，说明岩石可灌性较差，浆液在细小裂隙中的扩散度有限，裂隙充填效果有限。帷幕先导孔、检查孔压水试验成果对比见表3。

根据先导孔压水试验资料可以看出，水平趾板下部基岩较完整，灌前透水率即满足小于3 Lu的要求[1]，其后检查孔压水试验较先导孔透水率又有一定的减小。

3 灌浆资料

经过对灌浆资料的分析，在水平趾板帷幕灌浆中使用的灌浆压力符合设计要求，帷幕灌浆趾板以下三段灌浆压力为0.6 MPa、0.8 MPa、1.0 MPa，固结灌浆压力为0.5 MPa、0.7 MPa、0.9 MPa，帷幕灌浆相对固结灌浆压力增大较小，帷幕灌浆在此部位扩散效果由于压差小，效果相对于未做深孔固结的部位不够理想。并且岩石的可灌性较差，在设计灌浆压力的单注较小，浆液的填充效果和扩散效果较差，细小的裂隙得不到有效的充填。

表3 帷幕先导孔、检查孔压水试验成果对比表

表4 帷幕灌浆压力与注入率成果对比表

4 存在问题

帷幕灌浆施工过程中多数灌浆孔为干孔，右岸肩靠山体部位有个别孔发生渗水情况，渗水孔经过待凝、屏浆措施处理后均没有出现渗水。

在灌浆施工前，右岸肩21～24坝段有顺趾板流下的渗水，附近山体岩壁无渗水现象。经过固结和帷幕灌浆后，趾板无渗水漏水，但距离趾板一段距离的山体裂隙处开始出现渗漏水。

（1）水平趾板固结灌浆、帷幕灌浆施工后，检查孔施工前，期间表孔溢洪洞开挖、趾板基岩面修整，曾多次爆破，可能对灌浆效果产生影响。

（2）固结灌浆在造孔灌浆及封孔施工过程中无渗漏水现象，但帷幕灌浆完成，开始检查孔施工，发现渗漏水现象，主要因为固结灌浆深度为8 m～12 m，而地下水位低于该高程，当帷幕灌浆（深度35 m）完成后，地下水上下游主要渗漏通道、上部排泄通道均被阻断，水平趾板底部基岩内地下水位遇阻升高，从而使基岩内地下水压力增大，在趾板与基岩接触段产生较大扬压力。由于接触段灌浆压力为0.5 MPa，个别细小裂隙未进浆，使得在原固结、帷幕设计灌浆压力下不连通的裂隙、细小裂隙，产生一定的透水性，致使帷幕检查孔在施工过程中出现细小的渗漏。

（3）由于水平趾板部位岩石较为完整，裂隙多为陡倾角的脉管状裂隙，连通性差，可灌性差，采用常规水泥进行灌浆，浆液扩散性、可灌性不好，一些不连通的裂隙、细小裂隙未能进浆，导致充填效果不理想。

5 处理措施

通过分析，建议在水平趾板布置一排固结灌浆孔，适当增大灌浆压力，对水平趾板接触段进行灌浆补强，采用较大的灌浆压力、较稀的水泥浆液[4]，增大浆液的扩散范围，同时减小孔间距，提高浆液充填效果。根据资料固结灌浆、帷幕灌浆均已满足设计要求，又是补强孔，主要处理基岩上部受影响部位，因此采用纯压式灌浆，不分段。

后根据现场情况分析，决定在水平趾板及左右岸各延伸一块趾板的趾板中心线位置布置一排加密灌浆孔灌浆压力提高至1.0 MPa，孔距调整为2.0 m，孔深8.0 m[5]，灌浆情况表5。

表5 灌浆情况表

6 结论

从补强灌浆情况表，可看出原固结灌浆、帷幕灌浆质量满足设计要求，只是由于基坑水平趾板处基岩较为完整，裂隙不发育，灌浆压力较小，浆液扩散半径不足，裂隙充填不充分；经过后续加压灌浆，对一些细小裂隙进行了充填，检查孔涌水情况得到了彻底解决，灌浆质量得到了进一步提升。

通过本次问题处理，总结出几点经验供大家分享：①在有固结灌浆的部位帷幕灌浆接触段压力可较固结灌浆大一些，但应控制抬动值不大于设计要求；②在基岩较完整、陡倾角裂隙发育地段灌浆孔应进行适当加密；③在有潜在渗水地段进行灌浆时要加大灌浆压力，延长屛浆时间，并及时进行浓浆封孔，必要情况下掺速凝剂；④在基岩较完整、裂隙不发育地层进行灌浆时应多灌注稀浆，水泥尽可能采用磨细水泥，加大浆液的扩散度，提高裂隙的填充效果。

[1]DL/T5148-2001,水工建筑物水泥灌浆施工技术规范[S].

[2]SL264-2001，水利水电工程试岩石试验规程[S].

[3]SL31-2003，水利水电工程钻孔压水试验规程[S].

[4]B175-9，硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥[S].

[5]DL/T5125-2001，水电水利岩土工程施工及岩体测试造孔规范[S].

TU753

B

1673-9000（2017）04-0127-03

2017-03-15

黄跃峰（1979-），男，工程师，主要从事水利水电施工工作。