三峡工程无混凝土盖重固结灌浆的可行性

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　　Ⅲ类是细小的致密裂隙。充填胶结好，岩石原本不透水和透水轻微，透水率1～3Lu，吸浆量小，单位注入率小于5kg/m.

　　此裂隙较发育，在吸浆量较小的情况下，可以提高灌浆压力到0.5～1.0MPa，一旦达到此压力值而吸浆量仍不大，再进一步提高灌浆压力，使原本闭合的裂隙张开，虽然灌了一些水泥，但要承受发生水力压裂和提高渗透性的风险。

　　Ⅳ类裂隙是极致密的裂隙。原本不透水、不吸浆，能承受较高的灌浆压力，极限压力可能达到5Mpa，此类裂隙是不需要做灌浆处理的。

　　灌浆压力应根据岩体的裂隙发育特征确定，而裂隙发育特征主要反映在岩体的单位吸浆量上，可以根据吸浆量确定灌浆压力，在无混凝土盖重固结灌浆时压力与吸浆量关系如表2.

　　在实际操作过程中，第1序孔的第一段，往往吸浆量较大，首先应采用低压0.1～0.3Mp，；使第Ⅱ序孔第一灌浆压力可以适当提高，渐渐达到设计压力值0.3～0.5Mpa；第二段最终灌浆压力0.5～1.0Mpa，最大压力不应大于1.0Mpa，见表3.

　　3.3.3 防止水力压裂与抬动

　　①防止抬裂最关键的问题是压力的使用，除上述根据岩体工程地质特性控制灌浆压力外，更应注意压水试验时，压水压力的控制，试验表明压水比灌浆更易造成水力压裂与抬动，因为水是牛顿液体，能等值传递液体内压力，浆液是宾汉液体，不能等值传递液体内压力，随浆液浓度的增加，压力传递呈非线性递减规律，且浆液在流动过程中能量损失比水要大得多。本次灌浆试验，产生抬动的压水压力值为0.15～0.5Mpa，灌浆压力0.3～1.0Mpa，一般是压水产生抬动在先。压水试验只是测试岩体渗透性的一种方法，本身不能改善岩体渗透性，灌前压水试验压力应降一级，按岩体透水率调整压水压力（见表4）压水与灌浆时，升压过程应缓慢，应分级调升。

　　②为了防止找平混凝土和盖板的抬裂，第—段压水与灌浆时，阻塞在混凝土上，应纵跨混凝土与基岩的接触面阻塞，这样，水与浆液是间接进入接触面，可避免接触面的张开。在缓倾角裂隙发育部位，可预先进行锚固处理。

　　③三峡坝基花岗岩强度高，弹性模量大，岩体抬裂在一定范围内（一般不大于200um）是可恢复的，且最终还是能得到较好的灌注密实，只要不造成混凝土与基岩接触面、缓倾角裂面大面积地压裂、抬动。轻微的抬、裂是不可避免的，也是允许的。

　　3.3.4 关于找平混凝土

　　本次所谓无混凝土盖重灌浆都是在找平混凝土上进行的，找平混凝土的主要作用是阻塞基岩表面裂隙，防止浆液串冒，保证灌浆质量，创造施工环境，免除废弃浆液对建基岩面的污染，减少建基面清除难度。考虑到建基面有起伏差，找平混凝土的浇筑，原则上是填平低凹的坑槽，对凸出的完整岩体应外露。找平混凝土可不分缝，但浇筑时应振捣密实，严格控制施工质量。本次三组无混凝土盖重灌浆试验，找平混凝土全都出现了裂缝，裂缝的主要原因是找平混凝土厚薄不一，变形不—致，混凝土的质量又没有严格控制。在灌浆过程中，沿裂缝有冒、漏浆现象，使裂缝进一步扩宽。对出现裂缝的部位必须进行处理。对怎样保证找平混凝土的质量，须进一步研究，制定出具体切实可行的措施。

　　3.3.5 关于群孔灌浆

　　群孔灌浆可以进一步提高工效，加快施工进度，保证灌浆质量，建议有条件的部位。采取群孔灌浆。

　　4 大坝基础固结灌浆的优化设计

　　三峡大坝基础岩体本身力学性质很好，可灌性差，按常规布置固结灌浆所起作用不大。据原勘测资料，临船坝段、左厂坝段已收集到的固结灌浆资料初步统计，建基岩体70%以上声波值大于5000m/s，地震波值大于4000m/s，压水试验吕荣值小于1Lu，单位注入量小于1～3kg/m，根据三峡大坝基础岩体的工程地质特性，直接利用优、良岩体，尽量减少固结灌浆工作量，在最小费用下，最短的时期内获得最佳的灌浆效果，是三峡大坝基础固结灌浆优化设计的出发点，现就怎样有效地进行优化设计提出几点建议：

　　1）基础固结灌浆设计工作，应在大的原则下，作为动态设计工程项目予以安排。

　　2）固结灌浆的布置应针对开挖揭露建基面的地质情况确定，施工地质编录的岩体弹性波检测资料是优化设计的重要依据，通过试验可以归纳几种布孔方案。

　　①对岩体完整性好，强度高，变形模量和弹性波速度达到设计要求的部位尽量减少或不布孔，重点布于固结兼辅助帷幕部位、断层裂隙发育部位及对基础有特殊要求的部位。

　　②对一般地段采取随机布孔方式，即根据裂隙发育情况，把钻孔有意地布置在裂隙上；裂隙发育部位孔距加密，否则相反；对大的陡倾角裂隙，可考虑调整钻孔方向，利于钻孔有效地穿透裂面。

　　③地质缺陷部位（特别是长大缓倾角结构面）是处理的重点，应采用综合处理措施。

　　3）在施工过程中应进行分序优化，根据I序孔的压水、灌浆情况来确定优化Ⅱ序孔的施工，根据Ⅱ序孔的压水、灌浆情况来确定是否减掉检查孔，把Ⅱ序孔的压水试验作为检查孔。

　　4）重视、加强施工质量、基础验收工作。

　　5 结语

　　经前期勘测，灌浆试验和灌浆施工资料综合分析，考虑大坝基础地质条件与固结灌浆的施工条件，可以确认无混凝土盖重固结灌浆优于有混凝土盖重因结灌浆，只要能保证找平混凝土的质量，大范围地进行无混凝土盖重固结灌浆在技术上是可行的。但还需要制定具体的施工技术要求。根据建基岩面的工程地质情况，动态优化固结灌浆是一项省钱、省时又能获得良好灌浆效果的工作，是十分必要的。

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