工程壩基基礎(chǔ)固結(jié)灌漿生產(chǎn)性試驗(yàn)成果分析

一、工程概況
　　喀臘塑克水利樞紐工程是引額供水工程的水源工程之一，也是額河干流上具有不完全多年調(diào)節(jié)功能的控制性工程。是一項(xiàng)以供水為主的大型水利樞紐工程。
　　喀臘塑克水庫總?cè)?4.19億m3，調(diào)節(jié)庫容19.18億m3，最大壩高121.50m，水庫正常蓄水位739m，死水位680m。喀臘塑克水利樞紐工程等別為Ⅰ等工程，工程規(guī)模為大（1）型，大壩為1級建筑物。


　　全壩共分為83個(gè)壩段，均采用永久橫縫，主河床及兩岸岸坡壩段橫縫間距15m，兩岸階地壩段橫縫間距20m。在全壩基范圍內(nèi)進(jìn)行鋪蓋式固結(jié)灌漿。孔深為5m、8m和15m三種（均指基巖深度），孔排距設(shè)計(jì)為3m，呈梅花型布置。 
二、試驗(yàn)?zāi)康?br/>          1、論證現(xiàn)有的灌漿機(jī)具和設(shè)備的可行性和適宜性，灌漿方法和工藝的可靠及合理性。
         2、通過現(xiàn)場不同孔排距的布置經(jīng)灌漿處理后，論證壩基能否滿足設(shè)計(jì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并確定較合理的孔排距布置。
         3、驗(yàn)證設(shè)計(jì)最大灌漿壓力的可行性和合理性，灌漿漿液和配比等參數(shù)的適宜性，了解巖石的可灌性和耗灰量，為后期施工提供依據(jù)。
         4、通過灌漿試驗(yàn)，確定合理的工效和資源配置，為后期工期計(jì)劃和保證提供依據(jù)。
三、試驗(yàn)布置方案
　　此次固結(jié)灌漿生產(chǎn)性試驗(yàn)先在79＃壩段上進(jìn)行，試驗(yàn)完成后，根據(jù)結(jié)果又選擇78＃壩段主要進(jìn)行加密孔排距的固結(jié)灌漿試驗(yàn)工作。79＃和78＃壩段均為常態(tài)砼，蓋板厚1.50m左右。79#壩段共布置7排孔，其中上游1～3排孔排距為2.50×2.40m，下游4～7排孔排距為3×3m，分別在兩邊排各布置2個(gè)先導(dǎo)孔。78＃壩段設(shè)計(jì)共布置12排孔，其中上游1～6排孔排距1.50m×1.50m，下游6～12排孔排距2m×2m。
四、灌漿
        1、灌漿方法均采用自上而下分段灌漿法，灌漿過程按兩序加密的原則進(jìn)行，分Ⅱ序，先進(jìn)行Ⅰ序孔后Ⅱ序孔逐漸加密。
        2、灌漿材料為42.50級高抗硫硅酸鹽水泥，為純水泥漿。
五、灌漿成果分析
　　79＃壩段共布置7排孔，孔數(shù)50個(gè)，灌漿進(jìn)尺258.80m，總注入水泥7 482kg，最大單注218kg/m，平均單注29kg/m，其中單位注灰量〈10kg/m占32%，在10kg/m～50kg/m占52%，50kg/m～100kg/m占10%，大于100 kg/m占6%。灌前透水率最大77Lu，平均16.50Lu，其中透水率q＜3Lu占32%，透水率3Lu＜ q＜10Lu占30%，透水率q＞10Lu占38%，說明巖石較破碎。


　　78＃壩段共布置12排孔，孔數(shù)98個(gè)，灌漿進(jìn)尺509.82m，總注入水泥9137.25kg，最大單注219kg/m，平均單注17.90kg/m，其中單注小于20kg/m占82％，在20～50 kg/m占10％，50～100kg/m占6％，大于100 kg/m占2％。灌前透水率最大79.40Lu，平均6.58Lu，其中透水率q＜3 Lu占70％，3Lu＜q＜10Lu占12％，10Lu＜q＜50Lu占14％，q＞50Lu占4％，說明巖石較完整，可灌性較差，但局部仍有破碎帶和較發(fā)育的裂隙，巖石透水率較大，可灌性較好。
六效果檢查
　　灌后效果主要以檢查孔壓水試驗(yàn)和物探聲波測試分析評價(jià)，檢查時(shí)間為灌后3d左右進(jìn)行，79＃壩段布置3個(gè)檢查孔，78＃壩段共布置9個(gè)檢查孔。
　　79＃壩段檢查孔壓水試驗(yàn)成果說明，透水率均大于3Lu，且值較大，初步分析原因是，基巖開挖較淺，   荷和風(fēng)化裂隙發(fā)育，造成透水率較大而吸漿量較小，巖石可灌性較低。另外，裂隙多為陡傾角，連通性較差，II序孔對I序孔的影響程度較小，因此，在巖石較破碎，陡傾角裂隙發(fā)育的壩段宜加密孔排距是提高灌漿效果較有效的措施。
　　78＃壩段檢查孔壓水試驗(yàn)成果說明，孔排距1.50m×1.50m，灌漿部位共布置了2個(gè)檢查孔，透水率均小于3Lu，滿足設(shè)計(jì)要求；孔排距2m×2m，灌漿部位共布置了7個(gè)檢查孔，透水率有兩段小于3Lu，合格率29％，有5段透水率大于3Lu，最大為7.20Lu，檢查孔壓水試驗(yàn)結(jié)果反映，孔排距1.50m×1.50m鉆孔經(jīng)灌漿處理后，巖石透水率基本能滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，2m×2m鉆孔經(jīng)灌漿處理后，巖石透水率不能滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
七、結(jié)論與分析
        1、使用的鉆孔設(shè)備和灌漿機(jī)具以及自動記錄儀有較好的適宜性，機(jī)械式栓塞和氣（水）囊式栓塞均具有操作方便，性能可靠的特點(diǎn)，能滿足施工要求。
        2、造孔、裂隙沖洗、壓水試驗(yàn)和灌漿等工藝配套合理，均能滿足施工要求。
        3、清水循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)與空氣循環(huán)沖擊鉆進(jìn)，從巖石透水率和吸漿量等方面分析看出，兩種造孔工藝，其巖石的可灌性基本一致，說明沒有較大的影響，從灌后的質(zhì)量檢查來看，空氣鉆進(jìn)部位灌漿處理后，也能滿足設(shè)計(jì)要求。
       4、78＃壩段檢查孔壓水試驗(yàn)說明，孔排距1.50m×1.50m的鉆孔經(jīng)灌漿處理后，巖石透水率基本能滿足設(shè)計(jì)防滲標(biāo)準(zhǔn)，2m×2m的鉆孔經(jīng)灌漿處理后，巖石透水率不能滿足設(shè)計(jì)防滲標(biāo)準(zhǔn)。因此，建議固結(jié)灌漿孔排距布置宜采用1.50m×1.50m，如采用2m×2m，則應(yīng)考慮適當(dāng)降低設(shè)計(jì)防滲標(biāo)準(zhǔn)，另一方面在灌后檢查局部未滿足設(shè)計(jì)要求的部位宜進(jìn)行加密補(bǔ)強(qiáng)處理的綜合措施。
       5、絕對抬動檢測成果反映，絕對抬動值為零，蓋板均未發(fā)現(xiàn)抬動，與相對抬動觀測結(jié)果基本一致，說明相對抬動檢測方法具有較好的適宜性和可行性，且該方法具有靈活方便，簡單易行的特點(diǎn)，建議后續(xù)施工主要以相對抬動檢測方法進(jìn)行抬動觀測。
       6、試驗(yàn)區(qū)蓋板厚1.50m左右，灌漿壓力0.35Mpa，后續(xù)施工蓋板厚度基本在3m左右，灌漿壓力可提高到0.50 Mpa，為此，灌漿效果和質(zhì)量在此基礎(chǔ)上會有一定的提高。