乌东德右岸导流洞全孔不分段固结灌浆生产性试验2015（32审核稿）

乌东德右岸导流洞深孔全孔不分段固结灌浆生产试

验

摘要：本文通过对乌东德右岸导流洞深孔全孔不分段固结灌浆生产试验，确定了适合本工程特点的施工工艺，可为同类施工提供借鉴。

关键词：导流洞 固结灌浆 生产试验

1、工程概述

乌东德水电站位于云南省禄劝县和四川省会东县交界的金沙江干流上，右岸隶属云南省昆明市禄劝县，左岸隶属四川省凉山州会东县，是金沙江下游河段四座水电站（乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝）中最上游的梯级电站，乌东德水电站装机容量10200MW，多年平均发电量401.1亿kW·h，正常蓄水位975m，相应库容58.63亿m3。枢纽建筑物由挡水建筑物、泄洪建筑物、引水发电系统等组成。挡水建筑物为混凝土双曲拱坝，坝顶高程988.0m，最大坝高265m；泄洪建筑物主要由5个表孔、6个中孔及3条泄洪洞组成；引水发电系统采用地下厂房，由左、右两岸各布置6台单机容量850MW的水轮发机组组成。

乌东德水电站施工导流采用河床一次拦断全年围堰、隧洞导流的方式，共布置5条导流隧洞，其中左岸布置2条，右岸布置3条，5条导流隧洞总长8091.5m。其中，左岸靠地下电站山里侧布置2条导流隧洞，尾段与左岸厂房尾水隧洞结合；右岸靠地下电站山里侧布置3条导流隧洞，其中2条尾段与右岸尾水隧洞结合。

乌东德右岸导流洞为城门洞型，为国内断面和规模最大的导流洞群之一，其中3#、4#导流洞断面为16.5m×24m（宽×高），5#导流洞断面为12m×16m（宽×高）。

2、施工部位

导流洞上游段大部分洞段为Ⅳ-2类围岩，为使本次试验具有代表性，结合现场施工条件，确定在4#、5#导流洞Ⅳ-2类围岩区边墙及底板部位布置3个试验区，其中4#导流洞导0+218m～0+227m边墙试验区灌浆孔数为15个，5#导流洞导0+217m～0+229m底板灌浆试验区灌浆孔数为14个，5#导流洞导0+217m～0+229m

边墙灌浆试验区灌浆孔数为16个。各试验区灌浆孔、抬动监测孔、声波检测孔、检查孔孔位布置见图1

4#边墙试验区5#底板试验区5#边墙试验区Ⅰ序孔Ⅱ序孔抬动监测孔声波检测孔声波检测孔底板中心线声波检测孔检查孔导导导导导导导导导导导导导图1:乌东德右岸导流洞全孔不分段固结灌浆试验孔位布置

3、施工工艺

3.1、固结灌浆工艺流程

抬动观测孔造孔及安装→固结灌浆孔（Ⅰ、Ⅱ序）造孔→冲洗→压水试验→灌浆→抬动观测→质量检查 3.2、固结灌浆钻孔施工

（1）在混凝土浇筑前根据设计图纸按孔排距为3m×3m，采用梅花形预埋管外直径为89mm，壁厚为3mm的钢管，长度为衬砌混凝土厚度。

（2） 固结灌浆钻孔：固结灌浆采用100B潜孔钻进行造孔，钻孔孔径为76mm。

（3）钻孔结束后进行孔深、孔向、孔位的测试，确定已钻孔是否合格，并对已钻孔进行加塞保护。

（4）对整个钻孔施工过程进行详细记录。

导导导导3.3、洗孔

（1）所有灌浆孔均进行裂隙冲洗，用导管通入大流量水流，从孔底向孔外的方法冲洗，或压力风水联合冲洗。 （实际采用哪种方法？是水洗还是风水联合冲洗）

（2）冲洗压力：冲洗水压力采用80％的灌浆压力，并不大于1MPa。（实际采用的冲洗压力？）

（3） 正在灌浆的孔，以及邻近灌浆结束的灌浆孔附近，间隔时间不到24h时，不得进行裂隙冲洗。

（4） 灌浆孔裂隙冲洗后立即进行灌浆作业，因故中断时间间隔超过24h，在灌浆前重新进行冲洗。 3.4、固结灌浆施工方法

（1）本次试验采用全孔不分段灌浆方式，具体为：4#导流洞试验区灌浆入岩深度10m，5#导流洞试验区灌浆入岩深度8m。 （2）灌浆压力为0.5 Mpa～0.8Mpa。

（3）抬动观测：灌浆试验时每个试验部位设置一个抬动监测孔，抬动监测孔孔深同固结灌浆孔孔深，孔径91mm，灌浆时派专人连续进行观测，若发现千分表数据发生变化，不论大小均应立即降压，灌浆原则上要求在无抬动情况下进行，严格控制灌浆及压水抬动变形累计值不超过200μm。

（4）分级升压原则：灌浆初始压力采用最低压力控制，10分钟内单位吸浆量均小于10L/min时可提升0.1Mpa压力继续灌注，以此类推，达到最高限压后不再继续升压。（初始压力为多少？）

（5）固结灌浆水灰比初拟为2:1、1:1、0.8:1、0.5:1（重量比）四个比级，开罐水灰比一般为2:1，灌浆浆液由稀到浓逐级变换，当变浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时，不得改变水灰比。

（6）当某一级浆液注入量已达300L以上，或灌注时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无显著改变时，换浓一级水灰比浆液灌注，当注入率大于30L/min时，根据施工具体情况，可越级变浓。

（7） 固结灌浆在最大设计压力下，当注入率不大于1L/min时，继续灌

注30min，灌浆即结束，当长时间达不到结束标准时，由各方技术人员共同研究处理措施。

（8）固结灌浆封孔采用“导管注浆封孔法”或“全孔灌浆封孔法”。

4、常见问题处理

灌浆过程中，发生冒浆、漏浆等情况时，采用表面封堵、降低压力、浓浆灌注等方式处理；当发生孔间串浆情况时，如串浆孔具备灌浆条件时，可采取并联、一泵一孔的方式进行灌注，串浆孔不具备灌浆条件时，可将被串浆孔用栓塞塞住，待灌浆孔灌浆结束后，再对串浆孔进行扫孔、清洗、灌浆；灌浆因故中断时，必须尽可能将中段时间控制在30min之内，若超过30min，则立即冲洗灌浆孔重新进行灌浆，若重新灌浆时吸浆量减少或基本不吸浆，则要进行补孔灌浆；当灌浆孔有涌水现象时，应适当增大灌浆压力，且灌浆结束时屏浆时间不少于 1小时。

5、施工资源配置

5.1、灌浆所使用的各项配套设备，包括搅拌机、灌浆泵、灌浆管路及压力表等应相互匹配，各自性能均能满足工作要求。

5.2、灌浆主要采用ZJ400型高速搅拌机制浆，采用SGB6-10型三缸往复式灌浆泵进行灌浆，灌浆管路要求可以承受1.5倍最大灌浆压力。为确保压力读数的准确性，压力计宜安装在孔口位置；灌浆需使用的计量器具，如测斜仪、压力表、流量计、密度计、压力计等应定期进行校验或率定，保证量值准确。

6、灌浆

由于试验区为Ⅳ-2类围岩，个别地段岩石破碎、卸荷裂隙发育，致使个别灌浆孔塌孔未能全孔一次灌浆，对此，试验采用自上而下分段钻孔、分段灌浆的方法进行固结灌浆施工。比如：4导边墙试验区的4G07YB-11-19孔、5导边墙试验区的5G07YB-9-13孔、5G07YB-12-13孔等，采用的就是这种施工方法。本次固结灌浆试验工程量见表1: 试验部位 4#导边墙试验区 项目 固结灌浆钻孔 固结灌浆水泥 单位 个 t 数量 15 12.01 备注 合计：固结灌浆45个，耗#

#

检查孔钻孔 抬动监测孔 固结灌浆钻孔 5#导底板试验区 固结灌浆水泥 检查孔钻孔 抬动监测孔 固结灌浆钻孔 5#导边墙试验区 固结灌浆水泥 检查孔钻孔 个 个 个 t 个 个 个 t 个 1 1 14 11.89 1 1 16 16.58 1 灰40.48t，检查孔布置3个，抬动监测孔布置3个。 抬动监测孔 个 1 表1:固结灌浆试验完成工程量情况

各试验区的灌浆孔耗灰量及主要技术参数见表2： 试验区 4#导边墙试验区 5#导底板试验区 5#导边墙试验区

灌浆方最大灌浆压最大注入最小注入平均注入孔序 备注 式 力（Mpa） 量（Kg/m） 量（Kg/m） 量（Kg/m） 全孔ⅠⅠ 段灌浆 Ⅱ 全孔ⅠⅠ 段灌浆 Ⅱ 全孔ⅠⅠ 段灌浆 Ⅱ 0.87 0.84 0.81 0.83 0.82 0.84 271.6 74.3 171.8 136.5 209.1 235.3 29.2 3.3 59.1 52 113.2 2.2 102.6 42.6 118.7 79.96 165.5 86.0 8孔 7孔 8孔 6孔 8孔 8孔 表2:固结灌浆试验区单耗统计表 7、检测及试验

7.1、声波检测评定

声波检测一般在灌注结束后14天进行，工期较紧时可适当提前，此次试验区固结灌浆声波检测在该部位灌浆结束7天后进行。根据设计要求，-Ⅳ-2类围岩灌后检查孔平均波速不低于3500m/s，或灌浆后检查孔所有测点波速提高率大于5～15%（灌前波速Vp前≤2800m/s时，取15%；灌前波速2800＜Vp前≤3500m/s时，取10%；灌前波速3500＜Vp前≤3900m/s时，取5%）。

每个试验区各布置一个声波检测孔，声波检测数据见表3： 部位 孔号 分段 灌前（m/s） 灌后（m/s） 平均值备注

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