纖維混凝土在大型水電工程的試驗(yàn)研究和應(yīng)用

1、水電施工技術(shù)2011?第3期總第65期92復(fù)雜地質(zhì)條件下丙烯酸鹽帷幕灌漿試驗(yàn)研究李建偉（中國水電三局有限公司勘測設(shè)計(jì)研究院）【摘要】本文介紹了土卡河水電站丙烯酸鹽帷幕補(bǔ)強(qiáng)灌漿試驗(yàn)研究的施工工藝，實(shí)踐證明復(fù)雜地質(zhì)條件下，丙烯酸鹽灌漿技術(shù)，使巖層夾層中填充密實(shí)，并使砂礫與丙烯酸鹽膠體結(jié)為一體。彌補(bǔ)了水泥灌漿材料的不足，為相關(guān)施工積累了經(jīng)驗(yàn)。【關(guān)鍵詞】帷幕灌漿丙烯酸鹽1前言土卡河水電站位于云南省思茅地區(qū)江城縣和紅河州綠春縣之間的界河李仙江上，

2、江城縣土卡河村上游約8km的紐沙壩址，是李仙江干流河段規(guī)劃中的第七個(gè)梯級電站，壩址上游30km處為戈蘭灘水電站，下游約13km處為中、越兩國邊界。壩址基巖主要為砂質(zhì)頁巖和炭質(zhì)頁巖，地質(zhì)條件復(fù)雜、裂隙發(fā)育、巖層軟弱，原設(shè)計(jì)為單排帷幕防滲，后經(jīng)設(shè)計(jì)修改，對表孔9#～13#壩段壩基帷幕加密、加厚灌漿處理，加密、加厚灌漿完成后，壩基帷幕后揚(yáng)壓力觀測值為0.18MPa（9#壩段），仍然超過設(shè)計(jì)值（設(shè)計(jì)值為0.05MPa左右），滲漏量為17Ls，滲

3、漏量偏大。參考《土卡河水電站溢流表孔壩段帷幕補(bǔ)強(qiáng)灌漿專家咨詢會(huì)咨詢意見》對10#壩段在前期磨細(xì)水泥補(bǔ)強(qiáng)帷幕灌漿的基礎(chǔ)上進(jìn)行丙烯酸鹽化學(xué)灌漿試驗(yàn)。2施工布置布置5個(gè)灌漿試驗(yàn)孔，帷幕線樁號為壩下0000.7，孔距用2m，孔深控制為30m，采用垂直孔。沿用前此磨細(xì)水泥灌漿區(qū)所布置的抬動(dòng)觀測孔，以監(jiān)控灌漿過程中的壩體抬動(dòng)，確保工程安全。隨灌漿施工的結(jié)束依據(jù)實(shí)際由業(yè)主方布置2個(gè)檢查孔。具體布置見圖1。TBQWHG１BQWHG２BQWHG３BQWH

4、G４BQWHG５BQWS2T下0001.50（廊道軸線）壩軸線0000.00下0000.70（現(xiàn)帷幕線位置）?下0003.00（上游廊道下游側(cè)）左0左左左左左左左左0左左左左左左左SＸ2S備注：BQWHG1和BQWHG5為第一次序灌漿孔、BQWHG3為第二次序灌漿孔、BQWHG2和BQWHG4為第三次序灌漿孔，SX2為專用于攝像和聲波測試的鉆孔，BQWS2T為抬動(dòng)監(jiān)測孔。檢查孔隨灌漿孔結(jié)束后隨機(jī)在帷幕線上布置。灌漿孔包括檢查孔及專門進(jìn)行

5、孔內(nèi)攝像的孔均進(jìn)行聲波測試。SX2孔向垂直，孔徑110mm，孔深30m，在孔內(nèi)攝像和物探測試之后進(jìn)行灌漿(施工方法同帷幕灌漿孔。圖1第二階段帷幕補(bǔ)強(qiáng)灌漿試驗(yàn)化學(xué)灌漿試驗(yàn)區(qū)孔位平面布置圖水電施工技術(shù)2011?第3期總第65期942）固化時(shí)間可調(diào)，快速固化的只需30s~2min，慢速固化的可以大于10min；3）凝膠體具有較高的彈性，延伸率可達(dá)100%以上，有效的解決了結(jié)構(gòu)縫的伸縮問題；4）無須與水持續(xù)接觸，添加的膨脹組分遇水膨脹率大于50

6、%，解決了凝膠體干濕循環(huán)收縮問題；5）與混凝土面具有極佳的粘接性能，粘接強(qiáng)度大于自身凝膠體的強(qiáng)度，即使凝膠體本身遭到破壞，粘接面仍保持完好；6）對絕大部分酸、堿具有良好的耐化學(xué)性，不受生物侵害的影響；7）環(huán)保無毒，不會(huì)對人體造成傷害。3.6.2化學(xué)灌漿灌漿采用自上而下分段純壓式灌漿。灌漿塞應(yīng)盡量阻塞在該灌漿段段頂以上0.5m處，確因孔壁軟弱破碎導(dǎo)致灌漿塞無法有效阻塞時(shí)，可采用預(yù)埋管法，進(jìn)漿管距孔底不宜大于0.5m。根據(jù)專家咨詢意見及現(xiàn)場

7、情況，確定灌漿壓力不超過1MPa，并注意觀測抬動(dòng)情況。由于地質(zhì)條件較差，適當(dāng)縮短段長?？咨?0m，第一段2m，灌漿壓力0.5MPa，第一段灌漿完成后，待強(qiáng)5天；第二段3m，灌漿壓力0.8MPa；第三段5m，灌漿壓力0.8MPa；第四段5m，灌漿壓力0.8MPa；以下各段均為5m，灌漿壓力1MPa。3.7封孔化學(xué)灌漿在全孔灌漿結(jié)束后，應(yīng)通過掃孔的辦法將孔內(nèi)的凝膠清除并沖洗干凈，然后用水泥進(jìn)行壓力灌漿封孔。4主要灌漿成果分析（1）各次序孔灌

8、前透水率值總注入量與單位注入量情況根據(jù)灌漿成果資料統(tǒng)計(jì)，各次序孔灌前透水率值和單位注入量情況見表1：表1灌漿綜合統(tǒng)計(jì)表灌漿次序總段數(shù)總注入量kg單位注入量(kgm)平均透水率(Lu)Ⅰ122993.1458.352.55Ⅱ6954.9636.311.01Ⅲ12680.7412.840.72合計(jì)304628.8335.831.43各次序孔灌前透水率情況為：①經(jīng)過水泥帷幕灌漿后，巖層的透水率值仍不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求；②Ⅰ序孔平均透水率值（2.5

9、5Lu）大于Ⅱ序孔平均透水率值（1.01Lu）大于Ⅲ序孔平均透水率值（0.72Lu）。各次序孔漿液單位注入量情況為：①Ⅰ序孔單位注入量為58.35Lm，Ⅱ序孔單位注入量為36.31Lm，Ⅱ序孔相對Ⅰ序孔減小了37.75%；Ⅲ序孔單位注入量為12.84Lm，Ⅲ序孔相對Ⅱ序孔減小了64.64%。從上述情況分析：本次化學(xué)灌漿各次序孔灌前透水率值和漿液單位注入量隨灌漿孔序的遞增均呈現(xiàn)出遞減趨勢，符合正常的灌漿變化規(guī)律，說明化學(xué)灌漿的孔距、灌漿壓