强岩溶地区混凝土坝基基础处理施工技术.pdf

第 4 7卷 第 1 1期 2 0 1 6 年 6 月 人 民 长 江 Ya n g t z e Ri v e r Vo 1 ． 47， No ．1 1 J u n e ，2 0 1 6 文章编 号 ： 1 0 0 1— 4 1 7 9 ( 2 0 1 6 ) 1 1— 0 0 6 1 — 0 5 强岩溶地区混凝土坝基基础处理施工技术 李 春 贵， 蒋 廷 军 ( 中国人 民武装警察部 队 水电第一总队， 广 西 南宁 5 3 0 0 2 8 ) 摘要 ： 沙沱水电站坝基处 于强岩溶地 区 ， 河床基础深层岩 溶裂 隙发 育 ， 在基 坑开挖过 程 中出现 多处渗漏 涌水， 导致基坑开挖和基础混凝土浇筑十分困难。在对渗漏通道进行深入勘查基础上， 提 出了有效的堵、 排和基础 处理技术措施 ， 特别是通过对各种堵 漏灌浆材料 和工艺进行研 究， 采用膏浆、 泵送 沙浆并掺合一定微膨胀性材 料等综合施工 工艺技 术 ， 将塑性浆液 大流量挤 压入 岩溶 裂隙渗 漏通道 ， 堵漏 效果显著 ， 达到 大坝基 础处理要 求 ， 确保 了工 程 进 度 目标 ， 为 类 似 工 程 的 堵 漏 处 理 积 累 了成 功 经验 。 关键词 ： 深层岩溶裂 隙； 渗 漏通道 ；膏浆 ； 强岩溶地 区 中圈法分类号 ：P 6 4 2 文献标志码 ：A D OI ： 1 0 ． 1 6 2 3 2 ／ j ． c n k i ． 1 0 0 1 ～ 4 1 7 9 ． 2 0 1 6 ． 1 1 ． 0 1 7 1 工程概况 乌江沙沱水 电站 位于贵 州省沿 河县城上 游约 7 k m处 ， 属 Ⅱ等大 ( 二) 型工程 ， 总库容 9 ． 1 0亿 m ， 正常 蓄水位 3 6 5 ． 0 0 I l l ， 电站装机 1 1 2 0 MW， 多年平均发 电 量 4 5 ． 5 2亿 k W。枢纽由全断面碾压混凝土重力坝 、 左 岸坝后厂房、 右岸垂直升船机、 溢流表孔和消力池等建 筑物组成。大坝共分为 1 6个坝段 ， 从左到右依次为： 左岸挡水坝段、 厂房取水坝段 、 电梯井坝段 、 溢流坝段 、 右岸升船机坝段 和右岸挡水 坝段 。最大坝高 1 0 1 m， 河床最低建基面高程 2 7 0 m， 基础最宽处 7 3 ． 1 2 5 m。 该工程施工期采取分期导流 ： 利用河床礁滩修筑 纵向混凝土围堰 ， 前期选用左岸河床导流 ， 右岸施工 ； 中、 后期在右岸坝体预留导流底孔和缺 口， 采用导流底 孔及缺 口联合下泄的洪水导流方式 ， 1 O号坝段右块与 上下 游 I、 Ⅱ期 围堰形 成纵 向混 凝 土 围堰 。 2 坝基工程水文地质 条件 坝址河段河 床中有顺河 向礁滩 ， 礁滩宽 5 0 m， 高 程 2 8 8 ． 4～ 2 8 9 ． 2 m， 礁滩至左岸边 3 0 IT I ， 河床较浅 ， 枯 季水深 2—3 ． 5 m； 礁滩至右岸边 2 8 m， 河床深 9 m， 右 岸河床深槽为河流主流。工程施工利用河床礁滩修筑 纵 向混凝土围堰 ， 分期施工 ， 一期围堰施工右侧河床基 坑 。 河床地层为桐梓组 ( 0 t ) 中厚层 白云质灰岩， 主 要为化学沉积 ， C a O+Mg O含量为 4 2 ％ 一5 4 ％ ， 平均 5 0 ． 7 8 ％， 属 强可溶 岩。岩层 产状 N 8 。 E， S E 1 5 。～ 1 7 。 ， 构造裂隙主要发育 3组 ， 其产状分别为： ① N 2 0 。 一 2 8 。 E ，N W ( S E) 6 8 。～7 0 。 ； ( N 7 0 。～7 4 。 W ， S W ( N E) L7 4 。 ； ③ S N， E( w) L7 8 。 一 8 0 。 ， 其 中沿②组裂 隙溶蚀 、 冲蚀缝发育 。坝址 区浅层较大的夹层为 J 4 ， 由上至下岩性为： 6 0 c m薄层串珠状泥灰岩、 6 5 c m钙 质泥岩 、 3 0 c m薄层串珠状泥灰岩、 3 0 C 1T I 钙质泥岩 。 河床深切发育 ， 溶蚀、 侵蚀均有 ， 河床岩体浅表层 沿构造弱面形成的溶蚀 、 侵蚀 沟槽发育 ， 夹层、 小型溶 蚀裂 隙交错分布， 部分裂隙宽仅 1— 2 c m， 但深度大于 8 m。难 以通过现有地质勘察手段进行发现与跟踪 ， 渗 漏通道非常复杂。 3 坝基渗漏涌水及通道勘查 3 ． 1坝基渗漏概况 ( 1 )1 0号坝段坝基渗漏情况。河床一期截流后 ， 在基础开挖至 2 8 5 m高程( 设计建基 面 2 8 0 ． 0 m) 时 ， 1 0号坝段基础 出现 4股主要的大流量涌水点 ( 图 1中 1 ， 2 ， 3号及 4号涌水点 ) ， 总涌水流量超过 2 n q 。 ／ s ， 涌 水压力最 大为 0 ． 2 MP a ； 1 0号坝段上游齿 槽开挖 至 收稿 日期 ： 2 0 1 6— 0 3— 2 8 作者简介： 李春贵， 男， 副总工程师， 高级工程师， 主要从事水电工程技术管理工作。E—m a i l ： 1 0 0 5 5 3 6 4 6 3 @q q ． e o m 6 2 人 民 长 江 2 7 6～ 2 7 7 I n高程时 ， 出现 3股涌水点 ， 并沿 f 1 3溶沟裂 隙带渗水 。 =2 >- 左岸明渠过流 』 、 I I l 『 l ：0 ． 7 5 I子堰 ( 汛期前挡水)l l ＼ ＼ J 羔 ， ＼ ： 158．5o0 ＼ = f ＼t 号 I 右 岸 基 坑、 ：： ： ＼ 图 1 1 0号坝段坝基渗漏 涌水 点平面示意 ( 2 )1 1 ， 1 2号坝段 2 7 6 m高程渗漏情况。1 0号坝 段右块在汛期与纵 向混凝 土围堰 连接成整体共 同挡 水 ， 由于没有成功封堵渗漏涌水通道， 采用了埋设集水 钢盒加排水钢管的方式引排， 涌水除大部分从排水钢 管引出外 ， 另有一部分从集水钢盒 经 1 0号坝段靠 1 1 号坝段桩号坝纵 0+ 0 0 0 ． 0 0 0处混凝土与基岩接触面 流出形成管涌。1 1 ， 1 2号坝基开挖至 2 7 6 m 高程后 ， 由于坝基裂隙与岩溶发育， 明渠水 流沿溶槽裂隙带渗 漏 ， 致使 1 1 ， 1 2号坝段基岩面形成多处流量很大的渗 漏 通道 ( 见 图 2 ) 。 图 2 1 1。 1 2号 坝 段 2 7 6 m 高 程 渗 漏 涌 水 点 平面 示 意 ( 3 )1 1 ， 1 2号坝段建基 面 2 7 0 m高程渗漏情况。 在 1 0号坝段一线进行防渗堵漏灌浆 ， 大的渗漏通道封 堵完 成后 ， 1 1 ， 1 2号坝段 基础 下切 开挖 至建 基面 2 7 0 m 高程 ， 由于坝基岩溶裂隙， 上游水流沿上游围堰深层溶 槽裂隙带渗漏 ， 上游侧出现 4处主要渗漏水 、 中下游出 现 2处主要渗漏水 ( 见图 3 ) 。 3 ． 2 渗漏通道探 查 鉴于上游围堰闭气 ， I、 Ⅱ期纵向围堰设计 8 m深 防渗灌浆均 已完毕 ， 1 0 ， 1 1号坝段坝基 涌水 通道仅可 能 由左岸明渠通过 1 0号坝段坝基、 下游消力池基础深 层岩溶裂隙向 1 1 ， 1 2号坝段坝基渗漏。 3 ． 2 ． 1物 探 钻 孔 测 试 为了勘查探 明 l 0～1 2号坝段坝基整体地质状况 和渗水通道， 共布置 1 1个 2 0～ 2 5 1T I 深 的孔位进行孔 内录像和 c T测试 。坝基物探声波 c T测试及孔 内录 像成果 表 明， 坝基 溶蚀 裂 隙非 常发 育 ， 溶 缝 溶 沟 以 “V” 或 “^” 形 呈矩 阵式 分 布 ， 很 难 对 地下 溶 缝 、 溶 沟 准确定位。 《 270．000 l l号 坝 段 建 基 面 | _ } 宴 坝横O十4】7．500 段建基面 ， 、 、 、 ： ：j j 。 ： ： 。。。 ， ， —— ：：：：：：：： ， j ， 坝 横 。 。 。 。 。 。 。 。 委 ／T ，l 坝~9 + 4 4 9 ． O O O 图 3 1 1 ， 1 2号坝段 2 7 0 m高程建基面渗漏涌水点平面示意 3 ． 2 ． 2钻 孔探 查 为查找集 中渗漏位置 ， 结 合物探测试成果 ： ① 在 上游 灌浆 廊道 坝横 0+ 3 6 1 ． 0 0 0和坝 横 0+3 7 4 。 0 0 0桩 号布设辐射状孔进行渗漏通 道探查 ； ② 在 1 0号坝 段 坝体右侧坝纵 0+ 0 1 0～0+6 7 ． 1 2 5钻孑 L 进行探查 ； ③ 利用下游灌浆廊道结合固结灌浆钻孔探查。钻孔探查 表明， 处于渗漏通道部位 的钻孑 乙 出现大量涌水。 1 0 ， 1 1号坝段建基面上游齿槽段揭露出 j 4夹层 ， 堵漏灌浆前， 涌水点 C处沿 j 4夹层涌水 ， 辐射孑 L 灌浆 后 ， A、 C两处涌 水点 均返 浆 、 稻 草和 海带 ， 可 看 出 1 0号 坝段预埋 钢盒 子周 围涌水分 直接沿 L K 1 3裂 隙从 A 点 、 L条带上游侧涌出和沿 j 4夹层绕渗从 C点涌 出两 种 情况 。 通 过 利用 下 游灌 浆廊 道 进行 固结 灌 浆揭 露 出 L K 1 0裂 隙与 B号 涌水 点相 连 。 3 ． 2 、 3连 通 性 试 验 为查找 1 0号坝段下部分渗水通道 ， 在右坝段 3 0 7 n l 高程平台靠河床过流侧进行钻孑 L 后 ， 向孔内投掷高 锰酸 钾 试 剂 进 行 连 通 性 试 验 ， 试 验 表 明 坝 纵 0 + 0 3 3 ． 0 0 0 桩号 处与 L条带 下半 段连 通 。 4 堵漏灌浆及基础处理方案 4． 1探 查 结果 分 析 通 过物探 测 试 、 钻 孔探 查和连 通性 试验 探 明 ， 1 0～ l 2号坝段坝基岩溶裂隙发育且呈纵横交叉分布 ， 但难 以准确判定渗漏通道 的具体发育状况 ， 常规堵漏灌浆 难 以达到封堵效果 ， 需根据渗漏涌水情况及部位 ， 研究 采取不 同的堵漏 措施 及基 础处 理方 案 。 4 ． 2 堵漏灌浆及基础处理方案 4 ． 2 ． 1 1 0号 坝段 针对 1 0号坝段的基础渗漏涌水 ， 为确保年度安全 度汛 ， 经专家及建设单位 、 设计 、 监理、 施工共同研究 ， 第 1 1 期 李春 贵， 等 ： 强岩溶地 区混凝 土坝基基础处理施工技术 6 3 对 1 0号坝段的设计进行调整 ， 包 括 ： ① 抬高建面 ， 由 原设计建基面 2 8 0 ． 0 m高程抬高至 2 8 5 ． 0 m高程 ； ② 汛前仅施工 1 0号坝段 右块 ， 以避开大 的渗漏涌水 ； ③ 将 1 0号坝段与纵向围堰 I区连接段作为 1 0号坝段 的 一 部分整 体施工 ； ④ 上游齿槽 浇筑水 下混凝 土。此 外 ， 继续对渗漏涌水通道进行查找及封堵 。 在对 1 0号坝 段进行 施 工调 整后 ， 上游 齿槽 涌 水量 较大 ， 混 凝土 浇筑 时 ， 2 8 0 ． 5 m 以下 采 取水 下 混 凝 土工 艺施工 ， 对集 中渗漏水点采用预埋集水钢盒加排水钢 管方式将 水 引至 1 0号坝 段 坝 体 右 侧 ， 涌水 量 近 1 m ／ s 。汛前 ， 1 0号坝段右块及上游连接段浇筑至安全 度汛高程 ， 达到安全度汛面貌。 4 ． 2 ． 2 1 1 ， 1 2号 坝段 2 7 6 m 高程 1 0号坝 段 右 块 在 汛期 与 纵 向混 凝 土 围堰 连 接 成 整体共同挡水 ， 由于没有成功封堵渗漏涌水通道 ， 采用 了埋设集水钢盒加排水钢管 的方式引排， 涌水除大部 分从排水钢管引出外 ， 另有一部分从集水钢盒经 1 0号 坝段靠 1 1号坝段桩号坝纵 0+ 0 0 0 ． 0 0 0处混凝土与基 岩接触面流 出。1 1 ， 1 2号 坝基开 挖至 2 7 6 m 高程左 右 ， 由于坝基裂隙与岩溶发育， 明渠水流沿 1 0号坝段 基础深层溶槽裂隙带渗漏 ， 致使 1 1 ， 1 2号坝段基岩面 形成多处流量很大的渗漏通道 。坝基漏水严重制约了 1 1 ， 1 2号坝段 的基 础开挖 和混凝 土浇筑工作 ， 为确保 大坝 的顺 利施 工及 坝 基 的建 基 面 质 量要 求 ， 必 须及 时 对 1 0～1 2号坝段坝基渗水进行有效封堵。 针对 1 1 ， 1 2号坝段坝基 总体漏水量大、 涌水 出露 点多且通道相对集 中、 渗径短等特点( 包括 1 0号坝段 渗漏涌水钢管引排水 ) ， 为确保基坑 的开挖及混凝土 施工 ， 根据渗漏涌水探查结果分析并结合现场实际， 在 1 O号坝段右块左侧、 1 1号坝段靠近 1 0号坝段侧、 连接 段上游侧及下游消力池上游侧部位形成两个相对“ L ” 形封闭的完整灌浆帷幕 ， 并将坝基的堵 漏灌浆施工分 一 般防渗堵漏孔灌浆、 集中渗漏通道封堵灌浆 、 坝基加 固补强 灌浆 3部分进 行 ， 灌浆 施工 穿 插进 行 ， 并 根据 施 工 中情 况 变化 及 时调整 。 ( 1 )一般防渗堵漏孔灌浆。考虑到渗漏水压力， 为防止 因集 中渗漏通道封堵后 ， 水压力对坝基地质缺 陷部位破坏而形成新 的渗 漏通道 ， 在 1 1号 坝段 靠近 1 0号坝段 、 上游基岩面及下游消力池边墙部位形成一 条封闭的灌浆帷幕 。 防渗条带灌浆孔布置为 2排 ， 其中 1排为铅垂孔 ， 距离边墙 0 ． 8 m， 深入基岩 2 0 m， 另 1排为斜孔 ， 距离 边墙 0 ． 3 m， 深入基岩 2 0 m， 倾角为 6 5 。 ， 靠近 1 0号坝 段部位倾向左岸 ， 靠近上游基岩面部位倾向上游 ， 靠近 下游消力池部 位倾 向下 游。防渗条带孔 孔距 为 1 ． 5 m， 根据现场施工情况 ， 在地质条件差 ， 涌水集 中部位 ， 局部进行加密补强灌浆。为便于灌浆施工作业 ， 在 1 1 号靠近 1 0号坝段、 上游基岩面及下游消力池边墙部位 浇筑宽度为 3 ． 0 m的二级配 C I 5常态找平混凝土条 带 。 灌浆工艺采用孔 口封闭纯压式灌浆方法 。对钻进 过程 中返水正常的孔 ， 全孑 L 一次性灌注纯水泥浆。对 钻进 中涌水或失水 的孔 ， 扩孔灌注膏浆 、 膏状砂浆 、 化 学浆液等 。根据现场实际辅 以稻草 、 海带 、 黄豆 、 玉米 等具有微膨胀的纤维材料。 ( 2 )集 中渗漏 通道 封堵灌 浆。利用 1 0号 坝段 3 0 7 ． 0 m高坝面、 1 1 号坝段防渗条带 、 上下游灌浆廊道 进行集中渗漏通道 的查找与封堵。1 0号坝段连接段 3 0 7 ． 0 m高程坝面靠上游边布置 1排铅垂孑 L ， 1 1号坝 段防渗条带上利用防渗灌浆孑 L ， 上游灌浆廊道布置两 个部位辐射孔 ， 利用上 、 下、 中游排加固补强灌浆孑 L ， 下 游廊道布置上下排斜孔加固补强灌浆孔。根据勘探地 质资料 、 钻孔与取芯情况、 孔 内涌水情况以及连通试验 结果 ， 判断通道类型与大小 ， 确定灌浆方法 ， 封堵渗漏 通 道 。 上游廊道辐射孔布置在 两个部位 ， 第一个部位在 桩 号坝 横 0+ 3 6 1 ． 6 0 0和坝 横 0+ 3 6 0 ． 6 0 0附近 ， 布置 2 排。钻孑 L 最深至 2 5 8 ． O 0 m高程 。第二个部位在坝横 0+ 3 7 4 ． 0 0 0和坝横 0+3 7 5 ． 0 0 0处， 布置 2排 ， 钻孔最 深至 2 5 8 ． O 0 m高程。在实际施工过程 中， 根据堵漏效 果 ， 辐射孔孔数可进行适 当增减。 封堵灌浆采用孑 L 口封闭灌浆法 。钻孔过程中遇较 大涌水或严重失水时需及 时停钻先行灌注， 灌注材料 以膏浆为主 ， 漏浆严重时在浆液中加入适量的纤维材 料和速凝材料 ， 当采用膏浆堵漏效果不明显时需进行 大孔径扩孔 ， 泵送砂浆、 混凝土等材料。对于完整岩石 且无特殊情况的钻孑 L ， 小孔径一径到底 ， 全孔一次性采 用纯水泥浆液灌注 。对于大 的出水 口通道 和孑 L 内空 腔 ， 具备模袋灌浆条件部位 ， 采用模袋灌浆封堵 ， 常规 灌浆无法达到预期效果时， 采用化学灌浆 。 ( 3 )坝基加固补强灌浆。由于 1 0号坝段受基础 渗漏水影响， 局部混凝土与基岩结合差 ， 需对其进行加 固补强灌浆 ， 特别是廊道 、 上下游面等薄弱部位需进行 重点加 固。利用加固补强孔 ， 可进一步查找渗漏通道 ， 找到渗漏通道后按堵漏灌浆方法进行处理 。加固补强 孔采用小孔径一径到底 ， 全孔一次性采用纯水泥浆 液 灌 注 。 4 ． 2 ． 3 1 1 ， 1 2号坝段 2 7 0 m 高程 建基 面 根据揭露情况， 经分析 ， 1 1 ， 1 2号坝段建基面渗漏 涌水主要为上游水流沿上游围堰深层溶蚀 、 裂隙带渗 人 民 长 江 漏 ， 由于处于深层 ， 渗漏通道难 以查 明， 无法采取堵漏 措施进行封堵 ， 结合现场施工条件 ， 采取预埋钢盒集 水 、 周边 C 2 0沙浆纺织袋封堵 、 钢管引排至仓面外后 ( 仓面先用黏土纺织袋分隔并做防渗 ) ， 分块进行基础 清理、 混凝土浇筑施工， 后期再对集水钢盒、 引排水 管 进行封堵充填的处理措施。 5 堵漏灌浆施工技术措施 5 ． 1 钻 孔 采用测量仪确定孔位并校核孔倾角和方位 ， 一般 开始采用小孑 L 径钻进 ， 根据钻孔及涌水情况确定灌注 材料后 ， 将孑 L 扩大至要求孔径 ， 灌注纯水泥浆液或普通 膏浆孔径一般为 5 6～ 7 5 m m i 灌注纤维材料孔径一 般为 7 5一 1 1 0 mm； 灌 注砂浆孔径 需 1 5 0 mm 以 上。钻孔分段与灌浆分段相对应。为加快堵漏灌浆施 工进度 ， 对于钻孔过程 中岩石完整、 返水正 常的孔 ， 采 用小孔径一钻到底 ， 钻孔过程 中遇大涌水或严重失水 时停钻灌浆或根据需要扩孑 L 。在钻孑 L 过程 中， 详细准 确地记录钻孔时发生的各种现象 ， 根据返渣情况 、 钻进 速度 、 钻机运转情况判 断地层分层深度 ， 大块石 的分 布、 埋深、 粒径及地层架空、 漏失、 串通等情况 ， 钻孔人 员通知技术质检人员在现场作 出详细记录， 以指导后 续施 工 。 5 ． 2 灌 浆材料 堵漏灌浆孔采用以水 泥浆或水泥膏浆 为主， 砂浆 与化灌等 为辅 的材料进行灌 注。水泥采用 P ． 0 3 2 ． 5 级的普通 硅酸盐水 泥 ； 膨 润土 液 限大于 4 0 0 ％ ， 小 于 0 ． 0 8 m m 的 颗 粒 含 量 大 于 8 0 ％ 。 必 要 时 加 入 适 量 N a C O 分散剂和 C MC增黏剂 ； 水玻璃模数 为 2 ． 8～ 3 ． 5 ， 浓度 3 0～ 3 8波美度 ； 纤维材料海带、 稻草、 棉纱 、 麻 、 土工布 、 黄豆 、 玉米等纤维物或膨胀物 ； 化灌材料采 用油性聚氨酯类化灌材料、 催化剂和酒精。 5 ． 3 灌浆浆液 5 ． 3 ． 1 浆液拌制 ( 1 )各类浆液必须搅拌均匀 ， 用 比重称测定浆液 比重 ， 并 作 好记 录 。 ( 2 )膏浆需采用特制膏浆搅拌 机搅拌浆液 ， 搅拌 时间不少于 3 mi n 。浆液从开始制备至用完 的时间小 于 4 h。 ( 3 )纯水泥浆液采用膏浆搅拌机或高速搅拌机拌 制 ， 使用膏浆搅拌机时 ， 不少于 3 mi n ； 使用高速搅拌机 时 ， 不少于 3 0 s 。浆液在使用前过筛 ， 从开始制备至用 完 的时 间小 于 4 h 。 ( 4 )砂浆采用强制式混凝土搅拌机拌制 ， 混凝土 搅拌 车 运输 。 ( 5 )化学浆液采用特制容器拌制。 5． 3 ． 2浆 液 配合 比 ( 1 )纯水 泥浆 采用 水灰 比为 0 ． 5 ： 1浓浆 。 ( 2 )膏浆为水泥与膨 润土 的混合浆液， 一般情 况 下膨 润 土掺 量 为 水 泥 重 量 的 1 5 ％ ～5 0 ％ 。根 据 施 工 现场调配膏浆浆液配合比。 ( 3 )纤维膏浆是指在膏浆 中掺有海带、 稻草 、 麻等 纤维物等掺合料 的浆液 ， 膏浆 的配合 比、 具 体掺合方 式、 掺合量在施工现场视情况而定 ， 并记录掺量。混合 浆一般在灌浆螺杆泵盛浆斗内的膏浆浆液中掺入纤维 材料 形成 ， 主 要 用 于岩 石 脱 空严 重 、 漏 浆 量 较 大 的孔 段 ， 一般在保持灌浆管路畅通的情况下尽量提高掺合 量， 以控制浆液的扩散范围。 ( 4 )速凝膏浆是指在膏浆 中加入水玻璃等外加剂 或普通水泥膏浆与铝酸盐水泥混合而配制成的一种能 快速凝固的水泥膏浆 。主要用于漏水流速快且集中的 漏水通道段， 一般应根据渗径长短 、 水流速大小等现场 配制成不同凝固时间的速凝膏浆 ， 以快速封堵漏水通 道 。 ( 5 )砂浆配合 比为水 泥： 砂 为 1 ： 1～1 ： 2( 重量 比) ； 水 泥 ： 水为 1 ： 0 ． 3 8～1 ： 0 ． 4 5 。 5 ． 4灌浆方式 5 ． 4 ． 1 一般 防渗堵 漏孔灌浆 采用 在孔 口安装 可 拆卸式 灌浆 封 闭器 的方式 进行 灌浆 。灌浆步骤 为： ① 一般 以 0 ． 5 ： 1纯水泥浆液 开 灌 ； ② 灌注 0 ． 5 ： 1纯水泥浆液时 ， 灌注量 如达到 8 0 0 L ， 则改用膏浆灌注 ； ③ 在某级压力下灌浆耗浆量大于 5 0 0 L ／ m， 压力仍没有变化 ， 可变浓一级浆液 ； ④ 在某 级浆 液灌 注达 5 0 0 L ／ m且 流量 大 于 5 0 L ／ m i n 、 压 力 无 明显变 化时 ， 可越 级变 浓 ； ⑤ 现 场根 据实 际情 况 ( 如 架 空严重 、 漏量较大的孔段 ) ， 可以考虑掺加促凝剂或采 用速凝膏浆 ， 以加速膏浆的凝固； ⑥ 灌注速凝膏浆时， 如吸浆率小于 5 0 L ／ m i n ， 则改用普通膏浆继续灌注 。 5 ． 4 ． 2 集 中渗漏通道封堵灌浆 采 用 大孑 L 径 钻孑 L ， 孔 口安 装 可 拆 卸 式灌 浆 封 闭 器 的方式进行灌浆。集 中渗漏通 道 由于渗流量 大且有 压 ， 其封堵灌浆成效决定整个堵漏灌浆效果 ， 灌浆难度 大 ， 施工中需根据现场实际情况研究施工方案， 采用单 一 的水 泥浆 液 和膏状 浆 液 效 果 较 差 ， 均 被 有压 水 流 带 出 ， 无法达到预期效果 ， 需采用多种灌浆方式 。根据现 场试 验 ， 用二级 配泵 送混 凝 土堵管 ， 最终 决定 采用 孔 口 并管 ， 一套泵管泵送砂浆 、 另一套管路灌注膏状浆液 ， 用大流量 的塑性材料封堵渗漏通道。 第 1 1期 李春贵 ， 等： 强岩溶地 区混凝土 坝基 基础处理施．T - 技术 6 5 5 ． 4 ． 3 补 强加 固孔灌浆方 式 采用纯水泥浆液灌注 ， 浆液水灰 比按 1 ： 1 ， 0 ． 5 ： 1 两个 比级 ， 开灌水灰 比为 1 ： 1 。灌注 1 ： 1浆液时 ， 如灌 浆耗浆量已到 3 0 0 L或灌注时间达 3 0 mi n时 ， 而灌浆 压力和注入率均无明显改变时 ， 可变为 0 ． 5 ： 1浆液进 行 灌注 。 钻 孔 过 程 中 如 遇 大 涌 水 或 严 重 失 水 时 ， 则 采 用 1 5 0 mm钻具扩孔 ， 灌浆方式与集中渗漏通道封堵灌浆 相 同 。 5 ． 5灌浆压力及结束标 准 灌浆设计压 力不超过 1 ． 0 MP a 。遇涌水孔段 ， 灌 浆压力 =设计压力 +涌水压力。① 达到设计压力且 基本不吸浆( 吸浆率小于 1 0 L ／ ra i n ) 时， 该段灌浆 即可 结束。② 该段灌浆结束后 ， 在无涌水的孔段可不待凝 继续钻进 ， 在有涌水的孔段时， 需待凝 6 h以上再扫孔 钻进 ， 涌水压力达到 0 ． 2 MP a时 ， 应待凝 2 4 h以上 ， 灌 注速凝膏浆后 的待凝时间 由现场确定。③ 终孔段注 人率不大于 1 ． 0 L ／ m i n时， 持续灌注 3 0 mi n结束 。 5 ． 6灌浆孔 回填 每个灌浆孔 结束灌浆后 ， 采用浓浆 回填钻孔。由 于浆液 终 凝 干 缩 后 ， 在 钻 孔 上 部 会 出 现 脱 空 现 象 ， 因 此 ， 须 自原孔位扫孔至干缩浆液顶面后 ， 采用原配比浆 液 进行 回填 ， 直 至灌 浆孑 L 不再 出现 脱 空 。 5 ． 7特殊情况处理 ( 1 )施 工 过程 中 ， 如 遇 大返水 和 掉钻 ， 做好 详 细记 录 ， 灌浆时 ， 兼顾空隙大小 ， 及时按浆液 的变换标准调 整浆液配比， 灌浆过程中可采用灌注纤维膏浆 、 膏状砂 浆 、 化灌材料等 ， 以控制浆液扩散范围。 ( 2 )在溶槽 、 裂隙发育区 ， 由于漏浆严重， 应调整 可控性浆液的流动性 能指标 ， 采用较浓膏浆或速凝膏 浆进 行 快速 封堵 ， 确 保 架 空 部 位 封 堵 密 实 。对 于 吸浆 量特 别 大 的孔段 ( 孔段 总 注入 量大 于 1 0 t ， 仍 不起 压 ) ， 可采用提高浆液的速凝性能 、 掺加纤维材料等方法灌 注或 采用 不连 续 灌浆 技术进 行 灌注 。 ( 3 )灌浆过程中如发现 串浆时， 采用如下方法处 理 ： ① 如被串孔 正在钻进 ， 应立 即停 钻； ② 串浆量不 大于 1 L ／ mi n时， 可在被 串孔 内通入水 流； ③ 串浆量 较大 ， 尽可能与被串孔同时灌注 ， 但应注意控制灌浆压 力 ， 防止岩体及混凝 土抬动 ； 若无条件 同时灌注时 ， 应 封堵被 串孑 L ， 先对灌浆孔继续灌注至灌浆结束 ， 然后立 即扫开被串孔洗净再行灌注 。 ( 4 )灌浆施工必须连续进行 ， 若因故中断 ， 宜按下 列原则进行处理 ： ① 尽 可能缩短 中断 时间， 及早恢 复 灌浆 ； ② 若 中断时间超过 3 0 m i n ， 应设法冲洗钻孔， 如 冲洗 无 效 ， 则 应 扫孔重 灌 。 ( 5 )在有涌水的孑 L 段灌注时， 当涌水压力超过0 ． 2 MP a时一般采用下列措施 ： ① 尽量 缩短灌浆段长 ； ② 灌浆结束后屏浆时间不小 于 2 h ； ③ 待凝 时间不得小 于 2 4 h ； ④ 必要时在浆液 中掺加速凝剂。 ( 6 )当涌水压 力小 于 0 ． 2 MP a时 ， 可参 照措施 ( 5 ) 进行处理 ， 适当缩短待凝时间。 ( 7 )对于出口段漏浆严重时采取 以下处理措施 i ① 为了防止灌浆过程中所加掺合料被大涌水 冲出， 在 涌水出口处安放钢筋格栅和钢筋笼 ， 钢筋格栅和钢筋 笼的尺寸及安放部位根据现场探明的涌水 口形状及大 小确定 。② 对 于大的渗漏通 道 ， 如果 采用灌速凝 膏 浆 、 纤维膏浆的方法无法止漏 ， 可采用模袋灌浆的方法 进行处理。具体方案将根 据现场 的具体情 况( 渗径 、 渗漏通道大小及形状等) 制定。 6 堵漏灌浆处理后效果 1 0～1 2号坝段坝基堵漏灌浆施工 自2 0 0 8年 6月 中旬 开始 ， 至 2 0 0 8年 9月 中旬成 功将 主要渗 漏通 道 封 堵 ， 历时 4个多月 ， 最终堵漏成功 ， 保证 了 1 1 ， 1 2号坝 段 的 正常施 工 。 堵漏灌 浆施 工 完成钻 孔数 2 5 1 个 ， 耗 用水泥 2 0 0 0 t ， 膨润土 1 8 8 t ， 水玻璃 5 4 3 4 k g ， 稻草、 海带、 黄豆、 玉 米 、 绵纱等微膨胀材料 2 8 8 0 k g ， 泵送沙浆 3 1 0 m ， 化 灌材料 8 0 2 k g ， 安放模袋 9个 ， 钢筋制安 1 8 0 0 k g 。 混 凝 土施工 后 ， 针对 集水 钢 盒 及 引排 钢 管 的 封堵 处 理 ， 先 预埋 装有 阀门的排 气管 ， 待混 凝土 浇筑 至一定 高程且达到强度后 ， 对预埋钢盒 、 引排水钢管进行泵送 沙浆回填封堵， 后期在帷幕灌浆廊道内进行补强灌浆。 1 0号 坝段 预埋 的 引排 水 管 封 堵 后 ， 1 1 ， 1 2号 坝段 下切 开挖 揭露 面检 查 情 况 表 明 ， 预埋 的引 排 水管 及 岩 溶裂 隙均充填 密 实 ， 胶 结 良好 。 7 结 论 ( 1 )强岩 溶地 区岩 溶通 道渗 漏涌水 封堵 采用 系统 性灌浆意义不大 ， 对于不同类型渗漏通道， 应根据渗漏 情况 及钻 孔结 果 ， 采 取相 应 的处理 措施 ， 渗漏 通道 封堵 效 果 显著 。 ( 2 )集中渗漏通道 由于岩溶裂隙渗漏通道渗流量 较大且有压 ， 封堵过程中施工工艺和材料是关键 ， 采用 孑 L 口并管泵送砂浆 、 膏浆的施工方法 ， 即在泵送砂浆的 同时 ， 将掺合膨润土 、 水玻璃及微膨胀材料的膏状浆液 一 并灌注 ， 堵漏效果明显。 ( 下转第 7 2页 ) 7 2 人 民 长 江 2 0l 6年 流水作业施工提高了设备利用率 ， 资源配置更加优化 ， 减少 了设备的摊销成本 ； 另外 ， 流水作业对施工组织和 施工管理水平提出了更高的要求 ， 提升 了施工组织管 理的整体水平 。 参 考文献 ： [ 1 ] 马德伟． 水利 水电技术 [ M] ． 北京： 中国水利 水电出版社 ， 2 0 0 3 ． [ 2 ] 付元初 ． 水 利水 电 工程施 工 手册 [ M] ． 北京 ： 中国 电力 出版社 ， 2 0 0 2． ( 编辑 ： 郑 毅) I m pr o v e m e n t t o n e w Au s t r i a n t u nn e l i ng m e t h o d a n d i t s a pp l i c a t i o n i n e x c a v a t i o n o f e x t r a— - l a r g e c a v e r n W ANG Ya h ui ( N o ． 3 D e t a c h m e n t o f A r m e d P o l i c e H y d r o p o w e r E n g i n e e r i n g T r o o p s ， N a n n i n g 5 3 0 2 2 2 ，C h i n a ) Ab s t r a c t ：T h e t r a d i t i o n a l n e w Au s t r i a n t u n n e l i n g me t h o d( NAT M)c a n n o t me e t t h e r e q u i r e me n t o f mo d e r n h y d r o p o we r e n g i — n e e ring o n c o n s t r uc t i o n t e r m．Th e s t r e a ml i n i n g me t h o d wa s a do p t e d t o i mp r o v e t h e t r a di t i o n a l NATM ，a nd t h e i mpr o v e d me t h o d wa s a p pl i e d i n t he e x c a v a t i o n o f a e x t r a—l a r g e t u nn e l i n g i n h y d r o p o we r s t a t i o n．The c o r e o f t h e i n no v a t e d me t ho d wa s t o t r a ns - f o rm t he orig i n a l l a y e r—b y—l a ye r e x c a v a t i o n i n t o t h e s i mu l t a ne o us e x c a v a t i o n o f a l l l a y e r s ，wh i c h wo u l d n o t o c c u pi e s t he s t r a i g ht p e r i o d a n d r e a s o n a bl y us e t he c o n s t ruc t i o n r e s o ur c e，r e d uc e t h e i d l e c o n d i t i on ．The i mp r o v e d NATM c o ul d b e e x t e nd e d t o o t he r t u n n e l c o n s t r u c t i o n o f s i mi l a r p r o j e c t s ． Ke y wo r ds： ne w Au s t r i a n t u nn e l i n g me t ho d；i mpr o v e d t e c h ni q ue；e x t r a—l a r g e t u nn e l ；e x c a v a t i o n e n g i ne e rin g ( 上接 第 6 5页 ) ( 3 )在集 中渗漏通道封堵过程 中， 为防止所加掺 合料被大涌水 冲出， 在涌水 出 口处安放 钢筋格栅 ( 格 栅上覆盖绵被 ) 并压重 ， 能达到较好的效果。 ( 4 )沙沱电站强岩溶地区坝基深层岩溶渗漏通道 的成功封堵及基础补强加固灌浆 ， 达到大坝基础处理 要求， 为类似工程积累了经验。 ( 编辑 ： 李 慧) Co n s t r u c t i o n t e c h n o l o g y o f c o n c r e t e d a m f o u n d a t i o n t r e a t me n t i n s t r o n g k a r s t r e g i o n L I C h u n g u i ， J I A N G Y a n j a n ( N o ． 1 C r o p s of H y d r o p o w e r E n g i n e e r i n g o f t h e C h i n e s e A r m e d P o l i c e F o r c e ， N a n n i n g 5 3 0 0 2 8 ，C h i n a ) Ab s t r a c t ：The d a m fou nd a t i o n o f Sh a t uo Hy d r o p o we r S t a t i o n i s i n s t r o ng k a r s t r e g i o n，wh e r e t he d e e p ka r s t f r a c t u r e u nd e r t he r i v e r be d i s de v e l o p e