三峡工程无混凝土盖重固结灌浆的可行性建筑水利水电论文.docVIP

三峡工程无混凝土盖重固结灌浆的可行性-建筑水利水电论文 　　1 坝址工程地质特征 　　坝址区基岩以中粗粒花岗岩为主，细粒闪长岩次之。建基岩面利用岩体为微新岩石，局部为弱风化下部岩体。建基岩体工程地质条件较好，优质、良质岩体约占98%.rqd值一般70%～90%，变形模量一般为20—30gpa，纵波速度4300～5500m/s，透水性弱，透水率小于llu约占80%. 　　坝区经历多次构造变动，断层构造岩出露面积约占建基面积的2%.以f2、f9、f23为代表的压性断层为主，构造岩石多为碎裂岩，一般胶结良好；以f215、f548、f65为代表的张性断层次之，构造岩胶结较差，风化较强，少数呈松散状态。 　　裂隙以倾角大于60°的陡倾角为主，占75%以上；倾角30°～60°的中倾角裂隙占10%；缓倾角裂隙占13%.裂面以压扭性为主，裂面平直，闭合状、无充填、胶良好，裂隙长度一般2～5m，规模大者10～20m，极少数长度超过30m，间距一般2.5～3.5m，张性裂隙不发育、裂隙粗糙、微张开状，长度多小于10m. 　　此外，由于坝基开挖，建基面浅部岩体受卸荷及爆破影响，不同程度的损伤，局部岩块松动。 　　从总体上看，三峡大坝基础工程地质优良，大坝基础设计及基础处理中，一方面应考虑如何充分利用坝址优良的地质条件，尽量节约工程投资；另一方面要对地质缺陷部位、裂隙发育部位的不良岩体进行妥善处理。 　　2 大坝基础固结灌浆设计简述 　　设计采用常规布孔与重点加固相结合的原则。 　　2.1 固结灌浆的范围 　　一般范围为坝踵、坝址各l/4坝基宽度，并对主体防渗帐幕迎水侧的一排或两排固结孔适当加深；对坝基范围内出露的规模较大、性状较差的断层、岩脉、裂隙密集发育带等缺陷部位采用重点加固处理；对坝基特殊部位、高陡边坡部位视实际情况布孔。 　　2.2 设计参数 　　一般部位孔距2.5×2.5m，孔深入基岩；5～6m；主帷幕前的两排孔距2.0×2.0m，孔深入基岩10～20m；地质缺陷部位或有特殊要求的部位孔排距2.0×2.0m，孔深入基岩8～15m.灌浆压力一般0.3～0.5mpa. 　　2.3 施工方案 　　以常规有混凝土盖重灌浆方式为主，对具备采用无混凝土盖重方式施工条件的部位，可采用无混凝土盖重方式施工。有混凝土盖重方式施工一般要求混凝土厚度不少于3.0m.采用分序加密，自上而下分段钻灌。 　　3 无混凝土盖重固结灌浆的可行性及其实施 　　3.1 无混凝土盖重固结灌浆的可行性 　　本次共做了三组无盖重固结灌浆试验，第一组位于临船上航道f7断层出露部位，第二组位于右岸导流明渠三期下游横向围堰处，第三组为左厂4—1乙块生产性试验。三组试验分别代表不同的地质条件：断层破碎带、裂隙发育带及一般地段。尽管所处地质条件不同，岩石透水性、吸浆量差别较大，但通过无混凝土盖重固结灌浆试验之后，岩体的强度，整体性得到了较大的改善，具有如下特点： 　　1）单位透水率和单位注入量，随着灌浆次序的增加，均有显著的降低（见表1）；单位注入量和单位透水率较大的段数频率随着灌浆次序增加而减少；断层带、裂隙发育带递减幅度相对较大。灌浆后检查孔的单位透水率小于3lu占90%以上，透水宰大于3lu的孔段均位于试验区的边缘。 　　2）灌后岩体整体性、均质性得到加强，力学性质得到改善。单孔声波波速值均能达到5000～5500m/s，跨孔地震波值4500m/s，声波值提高3%～45%不等。灌前声波值在5100～5500m/s，灌后提高3%；灌前声波值在4500～5000m/s，灌后可提高5%～12%；灌前声波值小于4500m/s.灌后均能提高10%以上；灌前声波值越低提高幅度越大。灌后岩体的弹性模量，除个别几段外，可达20gpa以上，一般提高3～10gpa. 　　3）无混凝土盖重固结灌浆过程中有时发生串、冒、漏浆现象，但经过浓浆封堵、降压、间歇、待凝等措施后，均达到了结束标准，符合技术要求。 　　4）在灌浆过程中不同程度地产生水力压裂、抬动。但抬动 值不大于200um，在设计允许值范围之内。少数裂隙即使在压水、灌浆过程中产生水力压裂，但最后能得到较好的灌注。 　　5）第一组、第二组无混凝土盖重固结灌浆试验，基岩面未达到大坝建基面要求，浅层岩石较破碎，清基不彻底，找平混凝土没经过严格振捣，混凝土与基岩面胶结较差，这些都是第一段单位透水率、注入量偏大及盖板裂缝抬动的主要原因。 　　综上所述，经过无混凝土盖重固结灌浆后，岩石得到了较大的改善，单位透水率、纵波速度、弹性模量都能达到设计要求值。因此，我们认为无混凝土盖重固结灌浆，除有特殊要求的部位外，在技术上是可行的。 　　3.2 无混凝土盖重固结灌浆的优缺点 　　本次试验无混凝土盖重是在找平混凝土上进行的，有盖重是在3m厚的混凝土上进行的。从试验资料