aau阿海电站导流洞进口边坡固结灌浆锚筋桩施工fjc

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阿海电站导流洞进口边坡预固结灌浆锚筋桩施工

作者:水电十四局勘察设计研究院刘勇斌

【摘要】阿海电站导流洞进口边坡地质条件复杂，为提高围岩的整体稳定性，为确保导洞洞进口开挖安全施工，对进口段边坡采取了预固结灌浆、悬吊锚筋桩、锚索、长锚杆锁口等加固措施，文中对预固结灌浆和锚筋桩施工工艺进行了介绍。

【关键词】阿海电站导流洞进口边坡预固结灌浆悬吊锚筋桩施工工艺

1、工程地质概况

1.1 工程概况

阿海水电站坝址位于云南省丽江市玉龙县（右岸）与宁蒗县（左岸）交界的金沙江中游河段，是金沙江中游河段规划的第四个梯级电站，总装机容量200万千瓦。导流系统布置在枢纽左岸，及1＃、2＃导流洞，洞身混凝土衬砌后断面为16m×19m（宽×高），进口高程分别为1406m和1408m。工程施工导流采用围堰一次断流，1#、2#导流隧洞泄流的全年导流方式。截流后第一个枯水期由1#导流隧

洞泄流。

1.2 工程地质条件

1#导流洞进口部位地形坡度在高程1460m以下为40°～50°，高程1460m～1580m为25°～30°，高程1580m以上为35°～40°，隧洞轴线方向S67°E，岸坡走向S15°E，两者夹角为52°。高程1460m～1475m为左岸坝前堆积体的下游边缘部位，厚约3m～15m，靠上游侧稍厚，组成物质下部为冲积成因的卵砾石夹漂石、孤石和砂，上部为冰碛成因的碎块石夹砂土，密实，表部具半胶结。

其余地段基岩裸露，岩性为泥盆系班满到地组下段（D1b1）灰、深灰色中至厚层状砂岩夹薄至中厚层状粉砂质板岩、粉砂岩，板岩类普遍含碳质，夹层厚度一般小于0.3m，底部有两层厚1.5m～2m 的复成分砾岩。其中砂岩为中厚层状，部分为薄层状，板岩多为薄层状或与泥质粉砂岩呈互层状。岩石经区域变质作用和受多期构造影响页岩已板岩化。受挤压及层间错动影响多以片理化，面光滑具擦痕，部分为“磨光镜面”、夹石英条带、构造透镜体、和构造片状片岩。围岩结构为单斜层状，层面节理发育，部分沿层面多次错动，为主要软弱结构面，与层面近正交的层间节理受限制，多错列相接。倾向节理间距为1～3m左右，节理多面为锈面或附应力矿物，黄铁矿等。

2#导流洞进口位于1#导流洞上游侧。进口部位地形坡度在高程

1470m以下约40°，高程1470m～1650m为28°左右，高程1650m以上为35°～40°。隧洞轴线方向S67°E，岸坡走向S15°E。地段内在高程1481m以下基岩裸露，地质条件与1#导流洞进口类似，高程1481m以上为堆积体分布，厚0m～45m不等。

2 、预固结灌浆施工

2.1 物探测试

（1）固结灌浆施工前抽取一定数量固结孔作为物探测试孔，孔深与固结灌浆孔相同，通过灌浆前后岩石波速的对比检测灌浆效果。

（2）所有物探测试孔均应分别进行灌前、灌后的物探测试工作，包括固结灌浆检查孔的声波测试。

（3）灌浆前应对物探测试孔加以保护，以防杂物堵塞测试孔。

（4）物探测试孔，在灌后物探测试工作完成后，应按固结灌浆检查孔的要求进行封孔。

2.2 导流洞进口边坡预固结灌浆锚筋桩施工程序

施工排架搭设固结孔钻孔钻孔冲洗及裂隙冲洗预固结灌浆Ⅰ、Ⅱ序钻孔、灌浆固结灌浆质量检查灌后物探测试Ⅰ序固结孔扫孔下放锚筋桩注浆锚筋桩无损检测。

2.3 固结灌浆工艺流程

固结灌浆施工工艺流程图如下。

固结灌浆工艺流程图

2.4 固结灌浆施工工艺措施

2.4.1 钻孔

采用YG-40、70锚固钻机或地质钻机钻孔，开孔孔径φ110或φ91，根据开孔成孔条件，便于灌浆可埋设φ108或φ89无缝管作孔口管，孔口管埋设深度为入岩不少于1.0m，预固结灌浆孔间排距2m×1.5m，锚筋桩孔间排距4m×1.5m。钻孔先施工Ⅰ序孔，待Ⅰ序孔灌浆结束后方能进行Ⅱ序孔的钻孔施工。

钻孔过程中对各种情况进行记录，如塌孔、卡钻、掉钻、不返水等。钻孔遇有塌孔、掉块难以钻进时，可先进行灌浆处理，而后继续钻进。如发现集中漏水，应查明漏水部位、漏水量和漏水原因，经处理后再钻进。

2.4.2 钻孔裂隙冲洗及压水

钻孔后根据成孔条件进行钻孔冲洗，若成孔好，采取风动钻机造孔的，达到钻进深度后，先用风吹净孔内的粉渣后，采取压力水进行敞开式钻孔裂隙冲洗，冲洗至回水清净；采取地质钻机的直接利用钻杆进行冲洗至回水清净即可。钻孔塌孔、掉块等成孔较难或钻孔不返水的孔段不冲洗直接进行灌浆施工。

鉴于地质为泥质岩类板岩化，在辉绿岩两侧变质作用较强烈，紧靠辉绿岩部分砂岩角岩化。岩体破碎、节理、裂隙结构面发育，且与水易软化，压水的意义不大，不进行灌前压水。

2.4.3 灌浆

（1）灌浆方式

灌浆拟采取孔口封闭、纯压式灌浆，最终根据现场施工过程中岩层的不同的地质条件选择适宜的灌浆方式进行灌浆施工。一序孔采取自上而下分段灌浆；二序孔采取自下而上、自上而下或综合法进行灌浆。

强风化堆积体部位的灌浆无法成孔采取花管或套管跟进灌浆。

（2）灌浆分段

根据钻孔成孔条件进行分段，孔口段段长易短，初顶段定为3.0～5.0m，灌浆段最大段长不宜超过10m。

（3）灌浆压力

初步拟定灌浆压力：一序孔0.5～0.8 Mpa；二序孔0.8～1.0 Mpa。最终压力根据现场施工确定。

（4）浆液配比及变换原则

灌浆浆液水灰比采用1:1、0.8:1、0.6:1（或0.5）三个比级，灌浆起始水灰比为1:1。固结灌浆液浓度应由稀变浓，逐级变换，浆液变换按以下执行：

当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比；

当某一比级浆液的注入量已达300L以上或灌注时间已达1h而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级。

当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。已使用最大浓度的浆液灌注时，灌浆段灌灰量已达10T，吸浆量还很大，采用加砂、速凝剂、低压慢灌、间歇灌浆等方法处理，仍达不到结束标准的报告工程师，按其要求处理。

（5）灌浆结束标准

固结灌浆在规定压力下，当注入率不大于1L／min继续灌注

30min，灌浆即可结束。

（6）封孔

灌浆孔采用“置换和压力灌浆封孔法”进行封孔，每一个孔灌浆结束后，均采用0.6:1的浓浆置换孔内清浆,全孔复灌一次，封孔压力与孔口段灌浆压力相同, 当注入率为0时，延续灌注10min即可结束，孔口空余部分用人工拌制水泥砂浆封满。

（7）质量检查

固结灌浆压水试验检查在该部位灌浆结束3天后进行。灌浆结束后，将灌浆记录和有关资料提交给监理人，以便拟定检查孔的孔位。检查孔的数量不少于灌浆孔总数的5％，孔段合格率应在80％以上，不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的150％，且不集中，灌浆