浏览:次 2019-01-27 14:46
风营水电站位于贵州省修文县与黔西县交界的乌江干流六广河段,是乌江干流上的第三个梯级电站。工程枢纽由碾压混凝土重力坝、右岸引水发电系统及地下厂房和左岸导流洞与明渠等组成,电站装机容量600MW(3×200MW)。大坝最大高度115.7m,水库正常蓄水位837m,死水位822m。帷幕灌浆14万余米。
1.2 帷幕灌浆特性
本工程采用高压(最大4MP)、小口径(Ф56)、自上而下、孔口封闭、孔内循环的灌浆工艺,灌注材料为水泥、粉煤灰混合浆液,采用0.7:1、0.5:1两个比级,左岸EL783帷幕灌浆工程各项灌浆参数如下表:
项目
单位
左783
帷幕线长
m
854
灌浆孔数
孔
501
灌浆量
m
25756
最大灌浆压力
Mpa
厂坝区4,非厂坝区3
设计防渗标准
Lu
厂坝区∠2 非厂坝区∠3
1.3 工程地质情况慨述
索风营电站坝址区为乌江峡谷地形,深切300余m。两岸岩层基本呈单斜产出,总体走向横切河谷,倾向上游。防渗帷幕主要在玉龙山灰岩(T1y2)厚层~薄、极薄层灰岩中进行,自坝肩向两岸基本呈直线延伸,其线路较长,地质条件较为复杂,区内岩溶发育,受地形地貌岩性及地质构造的影响,左岸有S63岩溶管道系统,右岸有K11岩溶系统。岩石透水性受岩溶、断层、裂隙等影响,属强~中等透水岩组,并因岩溶、断层、裂隙的不均匀分布表现出透水性的不均一性,防渗条件较为复杂。
索风营电站左岸EL783灌浆隧洞不良地质段,主要是指F0-190~F0-230桩号段,该洞段在开挖时揭露一大型充填性溶洞,属于S63岩溶管道系统,主要填充物为黄泥夹块石,深度为20~30米,帷幕灌浆难度非常大,如果处理不好将严重影响质量及进度,并大大增加工程投资。
最初按照原设计进行灌浆时,大部分孔均有回浆,并能升起一定压力,耗灰量特别大,长时间打不起压力,一直处于低压状态;灌浆压力逐渐升至1.5MP左右,底板出现整体抬动,局部抬动达0.5米。分析原因主要是因为该部位发育全充填型溶洞,灌浆时应靠压力用灌浆材料将黄泥挤开填充或把黄泥挤压密实,达到防渗的目地,耗灰量大是正常的;另外抗抬锚杆较短(3m),没有锚入坚固的岩石之中,加之地质条件因素,使底板整体受力,直接导致底板整体抬动。
经参建四方共同研究决定采取以下措施:1)在F0-194~F0-230桩号段帷幕孔外侧50cm处各布置一排辅助帷幕孔,孔距2.5m,孔深15m,位置与帷幕孔相对应,分两序灌浆,每孔分三段(3m、6m、6m)进行纯压式自上而下灌浆;灌浆压力为I序孔0.5~0.8MP,II序孔为1MP,灌注浆液水胶比为0.5:1的浓浆,无回浆的孔在待凝三次后灌注1:1的水泥砂浆,目地是控制浆液扩散范围,以减少投资,加快进度。2)在辅助帷幕孔灌浆完结束后扫孔至孔底插入Ф32(L=15m)的锚杆,锚杆外端与衬砌底板的钢筋混凝土连接,以增加底板的抗抬能力。
经以上措施处理完毕后才开始主帷幕孔,情况明显好转,抬动问题也基本解决了,但灌浆孔到5米以下时,出现了新的问题:灌浆过程中无法达到设计压力(4MP),当压力在2MP以上时,下浆量明显增大,基本无回浆,长时间无法结束;但是当压力控制在2MP以内时,灌浆比较正常,下浆量逐渐降低直至结束。
针对此情况,建监设施四方多次现场观察、分析原因主要是因为低压灌浆后的岩层强度比较低,当压力超过2MP时,低压帷幕就被击穿了。经反复研究后决定,采用分级升压,先按50%设计压力(2MP),其它参数不变,结束后按照规范要求打检查孔,进行钻孔取蕊,分段压水试验,不合格部位再进行补强处理。因该处地质条件复杂,要求增加检查孔密度,按灌浆孔的15%布孔,该部位共布置检查孔4个,检查孔的取芯情况较好,可见大量水泥结石充填于岩石裂隙中,且充填情况较好,但压水试验透水率有7段不合格,最大为q=6.16Lu,且有集中分布现象,补强前压水试验成果统计如表1。
表1 补强前压水试验成果统计表
检查孔号
透水率范围值(Lu)
透水率平均值(Lu)
压水
总段数
不合
格段数
备注
JC14
0~3.90
0.91
12
3
JC15
0~3.32
0.99
12
3
JC16
0~2.10
0.67
12
0
JC44
0~6.16
0.61
12
1