岩溶漏水通道堵漏灌浆技术与实践.docVIP

岩溶漏水通道堵漏灌浆技术与实践 1 概述 　　清江高坝洲水电站建筑物基础为薄层泥质、白云质灰岩，岩层层间泥化剪切带较发育，部分剪切带及断裂构造溶蚀严重。在施工过程中，一期工程围堰基坑内沿深孔导墙（兼纵向围堰中段）导4~导5基础层间溶蚀面形成了漏水通道，在基坑内底孔消力池护坦范围发现两处集中涌水点，两处涌水点初期观测到的涌水量分别为5L/s和25L/s，后期涌水量估算超过50L/s；二期围堰基坑内缓倾角小断层溶蚀面形成了更大的漏水通道，在基坑内表孔15#~16#坝段基础范围内出现多处带状分布的大漏量涌水点，总涌水量达80~100L/s。 　　对这类高流速、管道型岩溶漏水通道的堵漏处理通常采用可控制凝固时间的化学浆材，但其价格昂贵、污染环境、影响施工人员健康。此外，地下水流特性不易掌握，化学浆材的胶凝时间难以控制，当地下水流速太大时，亦需采取措施控制流速，否则，化学浆材不能产生胶凝反应。 　　一期工程施工过程中对导4~导5基础漏水通道的堵漏处理进行了长达近一年的摸索处理，研究分析了采用各种灌浆材料及灌浆方法进行处理的可行性，以及相应的水流控制措施，最终采取引管、闸阀控制渗漏水流速，采用水泥灌浆方法处理好该漏水通道。 　　二期工程表孔15#~16#坝段漏水通道出现后，直接采用一期工程导4~导5漏水通道的堵漏经验和水流控制措施与水泥灌浆技术，一次处理成功，基本没有耽误原定工期。 2 岩溶漏水状况 　　2.1　一期基坑溶蚀剪切带漏水通道 　　深孔导墙（兼纵向围堰中段 ）基础为寒武系中统上峰尖组薄层及中厚层含泥质白云岩，岩层走向280-290°，倾向SW（上游偏右岸），倾角一般为30-35°。导4-导5附近基岩中分布有多条溶蚀剪切带，并形成漏水通道，在导4-导5右侧泄洪深孔消力池内形成W1和W1-1两处大漏量集中涌水点。导4-导5和消力池开挖高程32m左右，外江水位枯水期为42m高程左右，汛期达55-56m。经分析，漏水通道主要顺两层产状与岩层产状一致的溶蚀剪切带形成，两层剪切带垂直间距4-5m。 　　两处涌水点在清江枯水位初期观测的涌水量分别为5L/s和25L/s，涌水量随外江水位升高有明显增大，经过1997年汛期高水位变化对漏水通道的脉冲冲淘，汛后其漏水量明显变大，在清江枯水位时测算涌水量超过50L/s。根据连通试验，漏水通道内水流流速为0.2~0.3m/s。 　　2.2　二期基坑缓倾角小断层溶蚀漏水通道 　　二期基坑以编号300#剪切带为界，右上侧为黑石沟组第一段灰、浅灰色中厚层灰岩、白云质灰岩，左下侧为上峰尖组薄层及中厚层含泥质白云岩。岩体中发育有300#、300-4#、300-3#、300-8#、300-9#、300-2#、300-1#七条剪切带及F205、F213、F214、F215四条断层，具溶蚀性，尤其是F213、F214、300-4#与F205交接部位溶蚀强烈，在15#~16#坝段基础内形成了8个条带形分布的涌水点及3个消水点。总涌水量达80~100L/s，单点涌水量最大达20~25L/s。F213、F214与 F205反倾，在15#~17#坝段形成一楔形体。 3　导4~导5溶蚀剪切带漏水通道堵漏方案与措施 　　3.1　堵漏的必要性 　　导4~导5漏水通道的存在，加大了基坑的抽水量，影响消力池护坦浇筑与施工，严重影响施工进度。另一方面地下涌水的长期冲蚀，恶化基岩结构，影响消力池护坦板抗浮稳定和导4~导5的抗滑、抗倾稳定，给消力池及导墙的安全运行留下隐患，必须对漏水通道进行先堵漏，后加固处理。 　　3.2　导4～导5堵漏方案研究与摸索 　　1997年5月，在纵向围堰导4~导5左侧深孔消力池范围，发现两处涌水点，为确保纵向围堰安全及消力池护坦砼浇筑质量，减小基坑抽水量，必须对导4~导5基础进行防渗灌浆处理。灌浆孔布置在导4~导5右侧，孔口高程46m，灌浆孔底高程穿过溶蚀带以下2m，分三序施工，并从一序孔中选取一定的灌浆孔为先导孔，确定溶蚀剪切带的分布范围及溶蚀规模。 　　施工单位于1997年6月8日开始灌浆施工，后因汛期来临，移至高程57m的导墙顶部继续施工。先期施工的18#、22#、26#孔与两个涌水点串通，从孔内电视录像揭示上述三孔分别于高程15.2m、20m和27m遇溶蚀剪切带。由于涌水流速大，灌入的水泥及水泥砂浆不能凝固，浆液被高速水流稀释并带走。为封堵渗漏通道，灌浆过程中采取向孔内投粗砂、小石子，注细骨料混凝土以及在水泥浆中加入速凝剂等措施，均未凑效。本次处理灌注水泥97t、细砂45t、氯化钙130kg。 　　经分析论证，认为按原定堵漏灌浆方案，不能有效控制渗漏水的流速，堵漏灌浆难以取得成功，必须采取有效措施控制流速。进行了井点抽水和封闭涌水点控制渗漏水流速的研究，针对护坦混凝土浇筑和堵漏灌浆的程序，比较了 “先