大坝灌浆对趾板抬动的影响

１ ． ２ 注入 率与抬 动值 的关 系
与灌浆压力 一样 ， 注 入率 越高则 裂 隙 内孔 隙充填 率 愈高 ， 灌浆质量愈好 。但 如果裂 隙贯 通性好 ， 浆液充 填时
一
次 性形 成液面愈大 ， 在灌 浆压力 和浆柱压 力作用下 ， 形
成 的抬动力就 愈大 ， 因此抬 动破坏 的可能性 也越大 ， 有些 时候 注入率对地表 抬动值 的影 响甚至超过灌浆压力 Ｊ 。
图１ 。
注入率 ， 因此抬动变形控制上限值应留有充分余地 。
２ 计 算模 型 建 立及 灌浆 数 值模 拟
２ ． １ 计 算模 型建 立
本文 以四川紫 坪铺 水利枢纽 工程为 案例来进行计 算
模 型建立 的说 明。该枢 纽建筑物 混凝土 面板 坝最 大坝高
通过在 固定 的灌 浆点施 加不 同的灌 浆压 力 ， 可 以得 ［ 收稿 日期 ］ ２ ０ １ ３—０ ４—１ ０ ［ 作者简介 ］ 白 帆（ １ ９ ８ ２一） ， 男， 陕西吴堡人 ， 工程 师 ， 学士 ； 黄 （ １ ９ ８ ３一） ， 男， 河南安阳人 ， 工程师 ， 硕士 ．
Ｊ ｕ １ ．， ２ ０ １ ３
大 坝 灌 浆 对 趾 板 抬 动 的 影 响
白 帆， 黄 鹏， 王 学峰
６ ５ ０ ２ ２ ８ ）
（ 中 电投云南 国际 电力投资有 限公司 ， 昆明
［ 摘 要］ 在 介 绍 大坝 基 岩 灌 浆 重 要 性 的 基 础 上 ， 分 析 了基 岩 灌 浆 各 因素 与趾 板 抬 动 值 的 关 系， 并 以四 川紫坪铺 水 利枢 纽 工程 为案 例 采 用 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ软 件进 行 了单 孔 灌浆 和 多孔 灌 浆 的模 拟 仿 真。通 过 对后 处理 结果进 行 分析研 究 ， 得 到 大坝 灌浆 对 趾板 抬 动 的影 响机 理 ， 为此 方 面 的应
一
式中 ： ｐ为灌浆压 力 ， ＭＰ ａ ； ｐ 为压力 表压 力 ， ＭＰ ａ ； ｐ ：为浆 液 自重压力 ， Ｍ Ｐ ａ ； ｐ ， 为 浆液 在流经 全部 管路 过程 中 的压
力损失 ， ＭＰ ａ 。
一
般在研究 注人 率对 抬动 的影 响时 ， 都 与灌 浆压 力
相结 合 ， 在 不 同 的灌浆 压力 下 ， 根 据 试 验调 整 注 入率 的
好、 经济实用等优点得 到 了广 泛的应用 ， 并 发展成 为专业 性较 强的技术学科 。 混凝 土面板堆 石 坝是 水利水 电工程 中常 见 的 坝型 ， 此坝型一般通过在基岩趾 板处进行 固结 灌浆和 帷幕灌浆 来加 固坝基 ， 但此举经 常会 引起趾板 的抬动 变形 、 崩裂开 缝， 从而严重 影 响坝体 的牢 固和防 渗能 力。为解 决 此类 问题 ， 本文 以大 坝灌浆 对趾 板抬动 的影 响机 理进行 分析
研究。
一
●
◆
● －
｛ ，
５ ｌ Ｏ ｌ ５
灌浆压力／ ＭＰ ａ
图１ 灌 浆压 力 同地 表 抬 动 值 的 关 系
到地表抬 动值 与灌浆压力 的关 系 ， 图１ 所示 为单条定长裂 隙中灌浆压力 与地表 抬动值 的关系 。而在其 他灌浆基 本 条 件一致 的情 况下 ， 两条 以上定 长可 灌裂 隙也 同样 具有
值 。根据工程 实 际经验 ， 灌 浆压 力和 注入率 的相 关性 十 分明显。但在 工程 实 际中 ， 抬动 的反应 常滞 后 于压力 和
般情况下 ， 灌浆 系统 需要 采用 较 高 的压 力来 扩宽
岩缝 、 新增裂 隙 、 增加 预应 力来使 地 层受 到挤 压 ， 增 进密 实性 ， 减少 变形性 ， 提高 其承载 力。但过高 的压力会 使完 好的岩体遭受 破 裂 ， 引起地 面 或坝 体抬 升。这 些 问题都 将影响大坝的整体质量 ， 所 以需要选 定合适 的灌浆 压力 。 本文选用灌浆开始即将压 力递 升到设计 压力 的方法 。见
第 １ ９卷 第 ７期 ２ ０ １ ３年 ７月
水 利 科技 与 经 济
Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｎ ｃ ｙ Ｓｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅｃ ｏ ｎ ｏ ｍｙ
Ｖ０ １ ．１ ９ Ｎｏ ． ７
图 １中所 示 的关 系 。
１ 基 岩 灌 浆 各 因 素 与 趾 板 抬 动 值 的
关系
１ ． １ 灌 浆压 力与抬 动值 的关 系
灌浆压力即作 用 到灌浆 段上 的实 际压力 ， 其 组 成部
分如式 （ １ ） 所 示 ： Ｐ＝ ｐ ｌ ＋ ｐ ２ 一 Ｐ ｌ （ １ ）
用研 究提 供参 考 。
［ 关键词］ 大坝 灌浆 ； 趾板 抬动 ； Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ ； 模 拟仿 真
【 中图分类号 ］ ￥ ２ ７ ４ ［ 文献标识码 ］ Ｂ ［ 文章编号 ］ １ ０ ０ ６— ７ １ ７ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７— ０ ０ １ １— ０ ３
大坝坝基灌 浆是在 ２ ０世纪 兴起 的一 种施工方 法 ， 它
鹏（ １ ９ ８ １一） ， 男， 陕西渭南人 ， 工程师 ， 学士 ； 王 学峰
ｌ１ —
一
包括 固结灌浆 、 帷幕 灌浆 和接触灌浆 等形 式。近年来 ， 我
国水利 水 电工程量 不断 增多 和施工 范 围的不 断扩大 ， 包
５
ｃ － 兽． 【 ， 哥需寐 萼
２ ９ ６ ３ Ｏ
●
括在地质条件复杂的 区域修建 大坝 。而 在众多 坝基构建 技源自文库 中 ， 坝 基灌 浆 技 术 以其 施 工工 艺 简 单 、 工 程 效果 良