摘  要:三峡泄洪坝段坝基地质条件较为特殊,总体来看岩体中陡倾角网络状细微裂隙发育,且具有一定的连通性,水泥浆液可灌性较差,易失水回浓,局部范围内涌水较为普遍,部分孔段浆液注入量较大。水泥灌浆365JT施工完毕后,部分坝段仍存在浅层透水率超标现象,采用丙烯酸盐进行补充灌浆后,帷幕的防渗能力可以满足365JT设计要求。
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365交通站365jt.com    三峡二期工程泄洪坝段位于长江枯水河床及右岸漫滩中堡岛部位,建基面高程为4~50 m,其中1~3坝段位于枯水河床深槽区,是三峡大坝最高部位,最大坝高181 m。坝基岩体为闪云斜长花岗岩,其中含有细粒闪长岩和片岩包裹体、花岗岩脉及伟晶岩脉。基岩构造裂隙属细微裂隙,从总体看,透水性微弱,在断裂发育带、卸荷带及岩脉与断裂接触面透水性强。
365交通站365jt.com    三峡泄洪坝段坝基帷幕分为上游主帷幕和下游封闭帷幕,上游主帷幕为两排,第一排为竖直孔,第二排为倾向上游1.5°~5°斜孔,孔距均为2 m,孔径?60 mm;下游封闭帷幕为单排竖直孔,孔距为2.5 m,孔径?60 mm。帷幕灌浆采用“小口径钻孔,孔口封闭,自上而下分段,高压孔内循环法”灌浆。上、下游帷幕第3段以下设计压力分别为6 MPa和4 MPa。前3段段长分别为2 m、1 m、2 m,灌浆压力分别为上游主帷幕:1.5 MPa、3 MPa、4.5 MPa,下游封闭帷幕:1 MPa、1.5 MPa、2 MPa;第3段以下一般段长为5 m,最长不大于10 m,第一段采用传统阻塞法进行灌浆,灌浆结束后埋入孔口管,待其终凝后开始继续钻进。
365交通站365jt.com    在帷幕水泥灌浆完工后,经过对灌浆的成果资料进行分析发现,部分孔段浅层存在透水率大或有涌水,且在灌浆压力已升至2倍设计水头的情况下,灌浆单耗依然较小;在帷幕检查孔压水时也发现部分坝段的浅层透水率仍然超标,因此又进行了丙烯酸盐补充灌浆。丙烯酸盐灌浆主要针对浅层透水率大或有涌水而灌浆单耗较小以及检查孔压水时浅层透水率超标的部位。
365交通站365jt.com    丙烯酸盐灌浆孔均为垂直孔,采用纯压式灌浆,分两序加密,孔深5 m;分2段压水检查,第1段段长2 m,第2段段长3 m,全孔作1段灌浆,主帷幕压水压力2.0 MPa,灌浆压力2.5 MPa;封闭帷幕压水压力1.0 MPa,灌浆压力1.5 MPa,灌浆压力均低于相应部位的水泥灌浆压力。
365交通站365jt.com    2 施工特点
365交通站365jt.com    2.1 部分坝段失水回浓现象较为普遍
365交通站365jt.com    造成浆液失水回浓的主要原因是地层中的细微裂隙只有水和部分细水泥颗粒可以通过,而粗水泥颗粒不能通过。三峡泄洪坝段帷幕灌浆采用的是湿磨水泥,湿磨后水泥粒径为d50≤10μm且d97<40μm,也就是说平均粒径为10μm的水泥颗粒也只有部分能灌入裂隙。一般认为当水泥粒径小于裂隙宽度的1/3~1/5时,可灌性较强,因此基本可以判定吸水不吸浆孔段的地层中裂隙宽度小于30~50μm。
365交通站365jt.com    现场为了便于操作,制定如下方法判定失水回浓是否达到了吸水不吸浆的程度:当小循环灌浆过程中,20~30 min内回浆比重超过一个比级且注入率在1~2 L/min,此时换原比级的新鲜浆液,若不发生回浓或回浓不明显,则正常结束灌浆;若继续发生回浆比重超过一个比级的现象,则判为吸水不吸浆,按吸水不吸浆标准结束灌浆,但总灌注时间仍要求不小于120 min。
365交通站365jt.com    根据现场的实际情况,笔者认为下面的判断方法更科学、更准确:三峡二期泄洪坝段坝基帷幕灌浆要求在小循环(图1)达到稳定状态30 min后,打开大循环(图2)灌注。所谓小循环就是回浆管的浆液直接回到灌浆泵,再由泵压入进浆管而不经过搅拌桶及流量计。小循环过程中,自动记录仪能准确记录注浆量。而大循环则是指回浆管的浆液回到搅拌桶后,通过流量计再进入灌浆泵压入进浆管。大循环过程中,自动记录仪已不能有效的记录注浆量,人工记录的注浆量有一定的误差,因此透水不透浆现象在小循环状态下进行判断比较准确。
365交通站365jt.com    在小循环过程中,假设该孔段已达到透水不透浆的程度,孔内(包括进、回浆管)浆液将逐渐变浓,因为对于某一个孔段,孔容(包括进、回浆管容)是一定的,则孔内浆液由稀变浓的需灰量L1应与同一时段内所注入浆液的含灰量L2相等(因为这一时段内,浆液中的水完全灌入裂隙,而灰仍留在孔内)。
365交通站365jt.com    为了计算方便,根据试验结果得出湿磨普通525#水泥浆液灰水比与比重及灰水比与含灰量关系曲线,如图3所示。
365交通站365jt.com    现举例说明上述判定方法:
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