浩口水电站大坝帷幕灌浆质量控制

有效的灌浆措施（含特殊情况），结合实际地质段对灌浆压力、水灰比、待凝时间的合理控制，总结工程的帷幕灌浆质量控制。浩口

水电站大坝帷幕灌浆于2017年10月15日全部结束，从施工记录成果、检查孔透水率检测、钻孔岩芯取样、量水堰数据成果综合结论

分析浩口水电站工程帷幕灌浆质量达到优良，在蓄水运行11个月期间，运行良好。关键词：浩口水电站大坝；帷幕灌浆施工；劳务分包；质量控制中圈分类号：TV3+.5 文献标识码：B 文章编号：1006-3951（2019）Z2-0107-04DOI： 10.3969/j.issn. 1006-3951.2019.Z2.0261工程总体概况及坝址地质情况与洞轴线夹角27。，深灰色中厚层灰岩，有9条

页岩或有机质、炭质页岩夹层，厚1 ~ 15cm不

1.1工程概况浩口电站工程位于重庆市武隆县南部，重庆 市彭水县和贵州省道真县交界处，是1座以发电

等，裂隙不发育，岩体完整，局部洞壁潮湿；右

岸坝顶灌浆平洞WM0+411-WM0+414 （ WM16

单元）有页岩碎屑夹层在地下水作用下软化成

为主的中型水电枢纽工程。工程规模属三等中型工程，枢纽主要建筑物

硬塑的粘土和可塑泥，开挖后洞顶垮塌，可见 度约3.5m,宽度40 ~ 60cm,侧墙可见泥膜，

为3级。电站以发电为主，正常蓄水位352m,

死水位349m,校核洪水位3.69m,总库容 0. xl08m3,具有日调节能力。水电站装机容量

雨季见股状水流。2帷幕灌浆试验为 135MW （ 2 台 62.5MW+1 台 10.0MW）,保证出

力17.2MW,多年平均发电量4. x 108kW • ho

2.1试验目的⑶帷幕灌浆质量受设计地质预报、设计帷幕线、

设计参数的合理性、分包管理、施工人员等多方

最大坝高84.5m,坝顶高程356.5m,坝顶长度

210.6mo1.2坝址地质情况⑵坝址段出露地层主要有二叠系下统梁山组

面因素影响，要达到有效的帷幕质量控制，就需 要根据实际情况实施有效的控制手段。一般都会

以实际揭露岩石、取芯岩石参数对地质进一步了

（Pn）、栖霞组（Piq）、茅口组（P1J和第四系。 地下水具有不均一性的特点，坝址苦期芙蓉江水

解，采取试验方法，根据设计帷幕线施工参数结

合实际情况选择试验区，结合技术要求、施工措

位高程301 ~ 302m,坝址段冲沟不发育，仅左岸

发育有界沟、花溪沟，雨季爆发山洪；坝区内岩

施通过帷幕先导孔了解地层地质情况、透水情况；

对不同灌浆材料、水灰比等试验，选择合适的浆

石以灰岩为主，从高程302m灌浆平洞开挖揭露

地质情况，左岸岩层走向与洞轴线夹角22。，深 灰色中厚层眼球状灰岩有2 ~ 6条页岩或有机质、

液配比，选择适宜的钻孔设备、机具等；通过试 验参数制定有效的施工方法、措施，指导后续施

工或解决特殊问题提供参考，以便达到最优防渗

炭质页岩夹层，厚度2 ~ 50cm不等，裂隙不发

育，岩体较完整，局部洞壁潮湿；右岸岩层走向

效果。收稿日期：2019-08-27作者简介：陈维波（1979-）,男，云南罗平人，工程师，主要从事水电施工管理及测量管理工作。108云南水力发电2019年增刊2期2.2试验结果2.2.1岩石透水率分析灌浆前通过试验区孔位压水试验岩石透水率

分析，更细地掌握岩体特性，采用合适灌浆方案，

从而满足帷幕灌浆设计要求。帷幕灌浆前帷幕灌 浆试验段灌前透水率统计见表lo表1惟幕灌浆试验段灌前透水率统计表平均 透水率频率（区间段数/频率％）排灌浆序恳說------------------------------------------总段数<11 ~ 33 ~ 10 10 - 100100I41374/10.82/5.413/35.114/37.8 4/10.8n2.73611/30.611/30.614/38.90/0.00/0.0合计227315/20.613/17.827/37.0 14/19.24/5.5从表1中分析，帷幕灌浆试验区岩体透水率 随灌浆次序的增加递减规律明显，总体透水率递

减，fl序孔透水率比［序孔降低93.4%,说明岩体 可惯性较好，经过I序孔灌浆后，主要宽大裂隙

均进行有效充填，岩体渗水性降低明显，符合灌 浆规律。2.2.2水泥注入量分析灌浆前通过试验区水泥注入量分析，更细地

掌握岩体特性，采用合适灌浆方案，从而满足帷

幕灌浆设计要求。孔深帷幕灌浆试验段水泥注入 量分析统计见表2。表2扎课惟幕灌浆试验段水泥注入畳分析统计表单位注透水率频率（区间段数/频率％）次序入量/50100(kg/m)总段数<1010〜50〜100〜1000

1000I1325.9370/0.00/2.71/2.725/67.610/27H.43611/30.613/36.18/22.24/11.10/0.0时398.67311/15.114/19.29/12.329/39.710/13.7从表2中分析，帷幕I序孔平均单位注入

量达到1 325kg/m,与压水结果相关性强，说明

地层裂隙发育，最大注入量为S1-5-1孔第5段

（25.25-31.25m）,达到 12 010.3kg/m,虽然采取

各项限流、待凝等措施，仍然复灌6次才结束，

共用7d时间，从该段钻孔反映，在钻孔过程明显

掉钻现象，掉钻超过30cm,说明裂隙宽大且无填 充物，导致灌浆注入量大。II序孔单位注入量平

均仅为.4kg/m，比I序孔降低95.9%;说明经过

I序孔灌浆后裂隙得到较好填充，灌浆效果明显。2.2.3 检查孔成果分析通过试验区检査孔分析，验证所编制灌浆方

案的可行性，有效指导工程的帷幕灌浆。检查孔

透水率统计见表3。表3检查孔透水率统计表孔号孔深/in段数最^率ZLu备注WJ1-173.28120.430.83WJ1-272.8120.360.74WJ1-373.2512

0.20.33帷幕灌浆检査孔采用5点法，检査孔取芯

情况发现多处水泥结石，大都为薄层状，厚度

0.5~2mm,从压水结果看透水率平均小于lLu,最

大透水率0.83Lu,满足设计要求小于3Lu的标准， 说明灌浆效果良好。通过试验段可看出，地层主要为灰岩，陡倾

裂隙发育，部隙宽大，岩体整体透水性和可 灌性较强，通过I、II序孔灌浆前后透水率对比

分析，说明通过灌浆后，试验区岩体完整性、防

渗性得到了显著提高。说明试验工艺的各项参数、

设备器具、施工技术等总体合理，后期施工能满

足设计防渗要求，但为了达到理想的防渗效果，

遇到特殊条件下采用双排帷幕或调整水灰比等方

法，确保运行安全。3帷幕灌浆施工工艺〔\"I帷幕灌浆施工工艺流程：根据现场地质情况

及设计要求，对帷幕孔位放样-造孔-裂隙冲洗 与压水试验- 灌浆-结束条件。3.1孔位定位放样根据设计要求及实验结果确定适合工程帷幕

孔孔间距、孔序单元划分，经测量人员进行精确

放样孔位偏差不大于10cm,双排帷幕应先灌注下

游排孔，再灌注上游排孔，每单元安设抬动监测

装置。3.2造孔根据单元孔位放样点采用XY-2地质钻机，

陈维波，解道福，陈春艳，高小红 浩口水电站大坝帷幕灌浆质量控制109孔径0 76mm金刚石清水取芯钻，终孔孔径不小于 0 56mm;帷幕灌浆孔应进行孔斜测量，深孔钻进

时，应重点控制孔深20m以内的偏差，工程施工

过程中对］~4段灌前必须采用测斜仪KXP-1S/3A1 进行孔斜测量，其余段进行抽查，如孔底偏差大

于允许偏差时，对原孔进行灌浆封孔，在帷幕线

距原孔10cm处重新造孔，钻孔偏差范围垂直和顶 角小于5。,孔位允许偏差值表见表4。表4孔位允许偏差值表孔深/m203040506080允许偏差/m0.250.50.81.151.52.03.3裂隙冲洗与压水试验工程采用自上而下分段循环式灌浆法、孔

口封闭灌浆法进行帷幕灌浆，灌浆前均进行裂隙

冲洗与压水试验，简易压水试验可与裂隙冲洗结

合进行，冲洗压力为灌浆压力的80%,并不大

于IMPa;冲洗时间至回水清净时止，并不大于

20mino当邻近有正在灌浆或灌浆不足24h时不得

进行裂隙冲洗岩溶、断层、破碎带不进行裂隙冲洗。 3.4灌浆采用ZJ-400C全自动制浆系统，38NS-A/ 1TB-180注浆泵，GYZ-2000灌浆自动记录仪、

GJY-VI灌浆自动记录仪等。帷幕灌浆采用自上 而下循环式灌浆法，射浆管出口距孔底应不大于

50cm;帷幕灌浆段长采用3m、6m、6m、6m、••-

至设计孔深，但最长不应大于10mo不论灌前透 水率大小，各灌浆段均应按技术要求进行灌浆。

坝顶部位采用栓塞分段卡塞灌浆，以防止压力过 大破坏碾压混凝土，采用自上而下分段灌浆时， 灌浆塞应阻塞在各灌浆段段顶0.5m处，防止漏灌。

3.4.1浆液变换浆液水灰比选用 5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1

6个比级，开灌浆液比为5:1,对灌浆前透水率特别

大的I序孔灌浆段可以用1:1开灌，灌浆过程中现场 质检员用1002型泥浆密度计对水灰比的密度进行

检测，合格后方可进行注浆，普通浆液从开始制备

至用完时间不宜大于4h⑵；浆液变换原则如下：1）当灌浆压力保持不变、注入率减小、或注

入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比。2） 当某级浆液注入量已达300L以上，或灌

浆时间已达30min,而灌浆压力和注入率均无改变

或改变不显著时，应采用浓一级的水灰比。3） 当注入率大于30L/min时，可根据具体情 况越级变浓。4） 需要浆液变换时，必须与现场质检员、现

场监理沟通，不得私自调整。3.4.2灌浆压力灌浆压力以抬动不大于200）1 m为标准，施工

过程中根据设计进尺控制压力，其中河床第1段

压力不低于0.85MPa,若［序孔达不到设计值时以抬

动不大于200 p_m为标准降低压力，但皿序应达

到设计值，中间段逐级增加，灌浆压力控制见表5。表5灌浆压力控制表基岩一最大灌浆压力/MPa孔深左岸右岸河床段次/m眼球状灰岩灰岩灰岩页岩、铝土岩13.00.3 ~ 0.70.30.3~ 0.7~ 0.70.3 ~ 0.70.85终孔段>251.8终孔段>302.53.03.03.0灌浆过程压力应根据实际情况适当调整，发

现异常，报告监理工程师沟通调整压力。3.4.3 结束条件浩口水电站大坝帷幕灌浆采用自上而下孔口

封闭灌浆法时，灌浆段在最大设计压力下，注入 率不大于lL/min后，继续灌注30min,可结束灌浆。4过程特殊情况控制4.1钻孔过程钻孔遇钻孔无返水、遇岩性变化、坍孔、回

水变色、掉钻、涌水等情况时，应査明原因，采

取相应的处理措施，如发现钻孔偏差值超限，应

校钻修正。4.2灌浆过程灌浆过程中，发现冒浆、漏浆、串浆、吸浆

量大等情况时，査明原因，采用相应的处理措施,

如发现帽浆、漏浆时，可根据实际情况采用嵌缝、

表面封堵、低压、浓浆、限量、间歇灌浆等方法 处理。110云南水力发电2019年增刊2期4.3灌浆事故预防处理帷幕钻孔灌浆事故以预防为主，事前预防从 准备情况、地质判断、人员资质技术、设备、器

范要求，符合灌浆规律。5.1帷幕灌浆后岩茜取样帷幕灌浆后，为检查灌浆效果，钻孔岩芯取样, 水泥结石密实、坚硬、胶结良好。具鉴定、相应的配套设施等，尽量避免事故的发生,

一旦发生必须采取有效的处理措施。过程发生的

5.2量水堰成果⑻根据帷幕及坝基排水布置情况，渗流量观测 共布置3个量水堰，在左、右岸高程302灌浆平

处理，从灌浆过程压力情况、对混凝土产生抬动、

变形情况、停水、停电、设备故障等应按规范采

取相应处理措施,如灌浆时抬动值超过0.2mm时，

应采取降压、限流措施。洞口各设置三角形量水堰（流量小于30L/s） WE2/

WE3O在高程270m坝基集水井前布置量水堰WE1

5帷幕灌浆成果分析6刀浩口水电站地基防渗帷幕灌浆工程布置415

观测大坝总渗流量，2017年10月5日初始值（蓄

水前）至2018年6月15日大坝量水堰WE1渗流

个帷幕灌浆孔，分为23个单元，布置43个检查孔， 量历时曲线图见图lo量水堰WE1数据分析，最小流量为:0.48L/S （蓄

检查孔数量满足DL/T5148-2012规范要求。在监理、

业主的旁站监督下进行检测分析，最大透水率为

水前枯水期）；最大流量为：2.38L/S （蓄水后汛

2.22Lu,最小透水率为0.04Lu,浩口水电站大坝设 期上游水位高程349.13m）,到正常蓄水位后，除

计防渗要求透水率W3Lu,透水率数据统计分析 浩口水电站帷幕灌浆合格率100%,满足设计及规

汛期外，流量监测随库水位有一定变化，但无急

剧变化异常情况。6结语参考文献：[1 ]李云•锦屏一级水电站300m级高拱坝超深帷幕灌浆质量控制[J ].

浩口水电站大坝帷幕灌浆于2017年10月

15全部结束，从施工记录成果、检查孔透水率

大科技，2014, （ 10） : 182-183.[2]王利，李荣祖，程少荣，等•彭水水电站基础灌浆主要技术问题 实验研究[J].人民长江，2006, （1） ： 33-34+46.检测、钻孔岩芯取样、量水堰数据成果综合结论

分析，浩口水电站工程帷幕灌浆质量达到优良，

[3 ] SL31-2003水利水电工程钻孔压水实验规程[S ].[4 ]钱勇峰.帷幕灌浆施工工艺与质量控制要点[J ] •水利规划与设计,

在蓄水运行11个月期间，运行良好，说明工程 帷幕灌浆施工可控，防渗问题得以有效解决。浩 口水电站帷幕从设计地质分析、帷幕线的合理设 计及技术要求、施工分包队伍的正确选择、监理

2012, （3） : 81-84.[5] DLT5148-2012水工建筑物水泥灌浆施工技术规范[S].[6 ]黄亮贤.帷幕灌浆质量检査与灌浆效果分析[J ] •科技致富向导，

2011, （23） ： 201-202.[7] DLT5178-2003混凝土坝安全监测技术规范[S].工程师的认真监督等过程控制，施工方法措施，

[8 ]颜文健.岩滩水电站量水堰法观测大坝渗流量的技术改进[J ] • 2016,（4）: 76-79.科学有效。