拉西瓦电站坝基帷幕灌浆效果分析

张炳芳

（中国水电第四工程局有限公司基础分局，青海 贵德 811700）

1 工程概况

拉西瓦水电站坝址区岩体中裂隙发育规律与断层基本一致，陡倾为主，缓倾次之。其中陡倾裂隙约占裂隙总数的92％～95％，相对而言，左岸裂隙较右岸略为发育。其平均密度0.64～1.2条/m，且以NWW为主。右岸裂隙平均密度0.57～0.85条/m，且以NNE和NE为主。近岸坡岩体内节理属中等发育，深部岩体中节理属不发育程度。

左岸2 250m灌浆洞断面尺寸为3.0m×3.5m，长134.74m，分为7个单元。施工共完成灌浆孔136个，灌浆长度9 285.7m，注入水泥量1 076 268.20kg，平均水泥注入量115.91kg/m。

2 透水率分析

2.1 岩体透水率分析

该次施工共布设4个先导孔，先导孔灌浆前压水试验透水率，可认为代表了岩体的原始透水率。通过岩体原始透水率汇总资料，可以看出：透水率小于0.005L/（min·m·m）占33.8％；0.005～0.01L/（min·m·m）占26.5％；0.01～0.03L/（min·m·m）占26.5％，0.03～0.05L/（min·m·m）占4.4％；0.05～0.1L/（min·m·m）占1.5％；大于0.10L/（min·m·m）占7.3％。反映出岩体的透水性具有非均质性，说明岩石裂隙为闭合型或微细裂隙为主，表明岩石具有一定的可灌性。

2.1.1 孔深与岩体透水率分析

通过对孔深与透水率统计资料的分析，可以看出：WMX-I-25孔在孔深为20.5～25.5m处，透水率单位吸水量为0.364 3L/（min·m·m），WMXI-9孔在50.5～55.5m，75.5～78.5m处，透水率单位吸水量分别为0.1 689，0.4 357L/（min·m·m），WMX-I-17孔在孔深为45.5～50.5m处，透水率单位吸水量为0.104 4L/（min·m·m）。综合统计在孔深2.5～55.5m，75.5～78.4m岩石透水率较大，其它深度较小，说明岩石的透水率是不均一的。

2.2 单位透水率分析

通过对该工程的帷幕灌浆压水成果分析，可以看出：

下游排单位透水率Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ序孔分别为：0.017 2，0.009 3，0.006 6L/（min·m·m），qⅠ＞qⅡ＞qⅢ，递减率为45.93％及29.03％，即随孔序递增，单位透水率递减，符合灌浆规律；上游排单位透水率Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ序孔分别为：0.006 5，0.004 9，0.005 2L/（min·m·m），qⅠ＞qⅢ＞qⅡ，这主要是钻探过程中该部位岩芯破碎，裂隙发育，造成了透水率较大，从而qⅢ＞qⅡ；上下游排综合统计，单位透水率Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ序分别为：0.001 18，0.007 1，0.005 9L/（min·m·m），qⅠ＞qⅡ＞qⅢ，递减率为39.83％及12.0％，即随孔序递增，单位透水率递减，符合灌浆规律。从透水率区间频率可以看出，透水率小于0.001L/（min·m·m）的灌浆段，随孔序增加而增多，透水率大于0.001L/（min·m·m）的灌浆段随孔序的增加而呈下降趋势。80.79％的灌浆段单位透水率小于0.001L/（min·m·m），说明通过灌浆降低了岩石透水率，提高了防渗能力，灌浆效果显著。

3 水泥注入量分析

3.1 先导孔水泥注入量分析

根据先导孔灌浆资料分析可知，单位水泥注入量大于200kg/m的段次，主要分布在孔深20.5～55.5m及75.5～78.5m处，与灌前压水情况基本对应。WMX-I-17第三段灌前压水透水率为0.197 6L/（min·m·m），单位注入量为1 602.95kg/m，WMX-I-9在孔深为20.5～55.5m、75.5～78.5m处，单耗均大于1 000kg/m，与灌前压水相对应，即透水率大的部位，耗灰量普遍较大。

3.2 水泥注入量分析

通过对该工程水泥注入量统计结果分析，可知：下游排单位水泥注入量Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ序孔分别为：289.67，149.48，82.81kg/m，CⅠ＞CⅡ＞CⅢ，递减率为48.39％及44.60％，符合随孔序递增，单位水泥注入量递减的灌浆规律；上游排单位水泥注入量Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ序孔分别为：103.85，71.61，70.66kg/m，CⅠ＞CⅡ＞CⅢ，递减率为31.04％及1.3％，符合随孔序递增，单位水泥注入量递减的灌浆规律；表明前序孔灌浆较好的充填了岩石裂隙，后序孔灌浆进行了补充加强。

4 灌浆效果分析

4.1 灌浆孔取芯情况分析

灌前取芯见先导孔取芯实物照片，根据4个先导孔取芯情况WMX-I-9取芯情况分析，第4段至第12段平均每段岩芯中有较大的2条裂隙，第6，8，9，10，10，12段中的裂隙，沿裂隙面有侵蚀现象，颜色呈暗红，可灌性较好。在孔深为10.8～20.8m处、45.8～55.8m处、75.8～78.4m处岩芯十分破碎，第18段在钻进过程中无回水，注满水观察，液面迅速下降，后经业主、监理协商后缩短段长为2.6m进行灌注。先导孔WMX-I-17岩芯较为破碎，尤其在孔深为3.8～5.8m处、15.8～20.8m处、45.8～60.8m处岩芯十分破碎，裂隙发育完全，裂隙断面呈暗红色，风化现象严重。WMX-I-25在孔深为15.5～25.5m处、40.5～55.5m处岩芯较为破碎。

在上下游排钻探过程取出的岩芯看，下游排WMX-Ⅲ-6，WMX-Ⅱ-7，WMX-Ⅲ-8，WMX-Ⅰ-9和上游排孔均有水泥结石，分布在不同深度，取出岩芯数量较多。结石厚1～10mm，最厚达30mm（WMS-Ⅰ-24），水泥结石与岩石胶结紧密，密实，强度高，表明灌浆效果显著。

4.2 透水率和单位注入量分析

从单位透水率统计表看qⅠ＞qⅡ＞qⅢ及单位水泥注入量CⅠ＞CⅡ＞CⅢ，表明灌浆效果显著。

5 钻孔测斜成果分析

帷幕设计顶角为：下游排孔倾向上游3.0°，上游排倾向上游4.0°。

帷幕每个灌浆孔第一、终孔段必须测斜外，中间段间隔10m测斜一次（顶角和方位角），根据每段的测斜资料，计算出每个灌浆孔的偏距、偏斜角和方位角。经计算136个灌浆孔，孔底偏距最小的是WMS-I-48，为0.01m，最大的是SY1-III-4为0.90m；顶角偏差最小的是WMS-I-48，为0.01°，偏差最大的是SY1-III-4为0.94°，方位角偏差在-1.44°～4.83°之间，均满足设计要求。

6 检查孔压水试验分析

灌浆前后压水试验对比结果见表1。

表1灌浆前后压水试验对比

从灌浆前后压水试验对比可以看出，帷幕灌浆满足质量评定标准，帷幕灌浆达到防渗目的。

7 结语

（1）左岸EL2 250m灌浆洞帷幕灌浆，水泥注入量大是由岩石构造造成的，与钻孔揭露和左岸坝肩地质勘探资料基本吻合。

（2）对于注入量大的孔段，灌浆工程采取限流、限压、浓浆等措施完全可以达到要求，不需要采取待凝措施。

（3）根据上游排和下游排部分孔钻孔岩芯分析，灌浆孔不同深度的岩芯裂隙中均有水泥结石，水泥结石与岩石胶结紧密，密实，表明灌浆效果显著。另外，从水泥结石中明显看出，陡倾角裂隙与垂直裂隙水泥充填比较充分，说明采用的灌浆方法和参数适合拉西瓦水电站工程，可灌性较好。

［1］孙 钊.大坝基岩灌浆［M］.北京：中国水利水电出版社.