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[摘 要]巧家县的长海水库是一个名符其实的病险中型水库，坝基及左坝肩严重渗漏，已历经三次灌浆防渗处理，但都没有彻底解决问题。左坝肩特殊的地质因素曾一度使传统的分段灌浆法失败，这次通过采用孔口封闭循环灌浆法进行灌浆试验达到了试验目的，也检验了孔口封闭循环灌浆法在长海水库左坝肩防渗处理中的成功应用，从中也总结了一些经验，供大家探讨。
中图分类号：TV543 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）22-0179-01
1 概述
长海水库位于昭通市巧家县，长海水库始建于1988年，是巧家县的骨干水利工程，对发展巧家县工、农业生产具有十分重要的作用。水库建成蓄水后，坝肩渗漏严重，使水库一直未能正常发挥效益。
左坝肩破碎的岩体，传统的灌浆方法，导致第一次左坝肩灌浆试验的失败，传统的分段止水灌浆方法在左坝肩破碎的岩体地段，因无法止水而不能正常推进。
2 地质条件
长海水库枢纽区主要分布二迭系上统玄武岩，其次为第四系残坡积层、冲洪积层。主要为强风化及部分全风化杏仁状玄武岩，张性裂隙发育，连通性好 ，透水率q值在10.9～>100Lu之间，q值平均为51.4Lu，属于中至强透水带。下部为弱风化基岩，裂隙不发育，透水率q=1.8～8.2Lu，为弱透水带。
3 孔口封闭循环灌浆法的特点
孔口封闭循环灌浆法：即在孔口封闭止水止浆，全孔循环，自上而下的灌浆方法。孔口封闭灌浆法是目前国内较先进的施工工艺。其优点为：（1）解决了在破碎灌段无法止水止浆的问题；（2）多次重复灌注，有利于保证灌浆质量；（3）孔内不需下入止浆塞，施工简便，可以节省大量时间和人力。
采用孔口封闭循环灌浆法施工，其主要缺点是：（1）灌浆管容易在孔内凝住，通常称为“固管”，灌浆过程需要经常转动和升降灌浆管，要求使用性能良好的孔口封闭器；（2）增大了水泥的损耗，反履的孔内占浆将增大水泥的损耗。
4 帷幕灌浆试验施工工艺及质量标准
4.1 施工工艺
施工中必须采用灌浆过程及压水试验过程中浆柱压力及水柱压力参与计算的自动灌浆记录仪。本工程因灌浆孔较深，控制孔斜是重要指标，建议使用KΧP型小口径测斜仪，该仪器误差为±0°15′，而且稳定性高。
帷幕灌浆试验施工程序原则为：分排分序，同一排灌浆分三个次序施工，灌浆检查须灌浆结束待凝14天后方能打检查孔进行检查。
4.3 灌浆质量检查
帷幕灌浆检查孔压水试验应在该部位灌浆结束14天后进行。检查孔应自上而下分段卡塞进行压水试验，试验采用五点法。压水试验结束后，按要求进行灌浆和封孔。
帷幕灌浆检查孔应采取岩芯，计算获得率并加以描述。灌浆质量压水试验检查，合格率应在90%以上，不合格段的透水率值不超过设计规定值的150%，且不集中，灌浆质量可以认为合格。
5 帷幕灌浆试验
为选择合适的、最优的灌浆工艺及参数，根据水文地质情况在廊道里程0+020～026m处布置了灌浆试验区，采用双排孔布置，排距1.0m，分别对1.0m、1.5m、2.0m三种孔距进行试验检查，共布置10个灌浆孔，三个检查孔。
采用下式计算各灌浆段的灌浆压力：
P=Po+mD
式中：P—灌浆压力 （MPa）
Po—孔口允许的压力（MPa）
D—灌浆段深度（m）
m—灌段每增深1.0m所允许增加的压力值（Mpa/m）
通过灌浆试验，灌浆压力的取值范围可按下式表述：
下游排Ⅰ、Ⅱ序孔：
P=0.2+0.025D
下游排Ⅲ序孔和上游排各序次孔：
P=（0.2+0.025D）×1.1
施工中，要特别注意第一段的灌浆压力不要大于0.25MPa，因在试验时，当压力为0.3MPa时，出现盖板抬动裂缝后冒浆。
6灌浆试验成果资料分析
对灌浆资料进行了综合分析，各灌浆孔平均单位注入量为600.58㎏/m，耗灰量大，说明岩体具有较好的可灌性。
随着灌浆孔序的逐序加密，水泥注入量逐渐降低，其体现在Ⅱ序孔较Ⅰ序孔递减34%，Ⅲ序孔较Ⅰ序孔递减50%，Ⅲ序孔较Ⅱ序孔递减24%。
从灌浆排序上分析，下游排各次序孔的单位注入率和透水率呈递减趋势。其单位注入率为Ⅱ序孔较Ⅰ序孔递减65%，Ⅲ序孔較Ⅰ序孔递减80%，较Ⅱ序孔递减42%；透水率平均值分别为61.7Lu、21.6Lu、16.7Lu，减少是很明显的，施工情况是正常的，灌浆效果是明显的。
从灌浆影响的范围分析。下游排Ⅲ序孔SK2的单位注灰量为141.30㎏/m，递减率为91%。Ⅰ序孔SK1的灌浆浆液扩散对其影响是非常明显的，并影响到了SK6、SK7孔；上下游排Ⅲ序孔SK9、 SK4孔的单位注灰量分别为580.86～347.99 ㎏/m，比Ⅱ序孔SK8、SK3孔分别递减11%～17%，Ⅱ序孔灌浆浆液扩散对其影响就很小。而Ⅲ序孔的单位注灰量仍较大，说明采取双排孔、小孔距布置方案，灌浆效果能满足防渗要求。
7 灌浆试验效果分析
（1）灌前压水试验检查
各次序灌浆孔在其灌浆前都逐段进行了压水试验。岩体的透水性有随次序的增加而降低的规律。Ⅱ序孔透水率q=20.25Lu，递减率为55.40%，说明Ⅰ序孔灌后岩体渗透性显著减少；Ⅲ序孔透水率q=18.40Lu，递减率为59.5%，反映了Ⅰ、Ⅱ序孔灌后岩体的防渗性能有了明显的提高
（2）检查孔压水试验成果
灌浆试验防渗标准为透水率q≤5Lu。施工检查孔进行压水试验，平均透水率q=2.5Lu，小于5Lu的孔段为100%，满足了设计要求。
8结语
通过灌浆试验，为最终灌浆设计提供了较为充分的依据，达到了灌浆试验的目的，从综合成果资料分析，结论如下：
（1）本次灌浆试验采用的施工程序、施工工艺能够适应本工程的地层条件；采用孔口封闭循环灌浆法是可行的；试验中帷幕灌浆施工参数如压力、孔距、排距、深度是合理的。这次灌浆试验效果较好，试验是成功的，达到了灌浆试验的目的。
（2）对于全风化地层透水率偏大，在灌浆过程中，低压开灌也会产生注入量很大的情况，为做到尽快达到灌浆压力的灌浆原则必须对特殊情况进行低压、浓浆、限量、间歇灌浆、分级升压的方法进行处理。以便提高灌浆质量，减少工程造价，是正确的施工措施。
本次长海水库左岸灌浆试验能成功，最主要的原因是选择灌浆工艺的成功，是孔口封闭循环灌浆法在长海水库左岸灌浆试验中的正确应用。
参考文献
[1] 李茂芳，孙钊编著，大坝基础灌浆（第二版）[M]， 北京：中国水利水电出版社，2009.
[2] 张景秀，坝基防渗与灌浆技术（第二版）[M]，北京：中国水利水电出版社，2006.
[3] 《巧家县长海水库除险加固工程地质勘察报告》
[4] 《巧家县长海水库除险加固工程左岸灌浆试验报告》
中图分类号：TV543 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）22-0179-01
1 概述
长海水库位于昭通市巧家县，长海水库始建于1988年，是巧家县的骨干水利工程，对发展巧家县工、农业生产具有十分重要的作用。水库建成蓄水后，坝肩渗漏严重，使水库一直未能正常发挥效益。
左坝肩破碎的岩体，传统的灌浆方法，导致第一次左坝肩灌浆试验的失败，传统的分段止水灌浆方法在左坝肩破碎的岩体地段，因无法止水而不能正常推进。
2 地质条件
长海水库枢纽区主要分布二迭系上统玄武岩，其次为第四系残坡积层、冲洪积层。主要为强风化及部分全风化杏仁状玄武岩，张性裂隙发育，连通性好 ，透水率q值在10.9～>100Lu之间，q值平均为51.4Lu，属于中至强透水带。下部为弱风化基岩，裂隙不发育，透水率q=1.8～8.2Lu，为弱透水带。
3 孔口封闭循环灌浆法的特点
孔口封闭循环灌浆法：即在孔口封闭止水止浆，全孔循环，自上而下的灌浆方法。孔口封闭灌浆法是目前国内较先进的施工工艺。其优点为：（1）解决了在破碎灌段无法止水止浆的问题；（2）多次重复灌注，有利于保证灌浆质量；（3）孔内不需下入止浆塞，施工简便，可以节省大量时间和人力。
采用孔口封闭循环灌浆法施工，其主要缺点是：（1）灌浆管容易在孔内凝住，通常称为“固管”，灌浆过程需要经常转动和升降灌浆管，要求使用性能良好的孔口封闭器；（2）增大了水泥的损耗，反履的孔内占浆将增大水泥的损耗。
4 帷幕灌浆试验施工工艺及质量标准
4.1 施工工艺
施工中必须采用灌浆过程及压水试验过程中浆柱压力及水柱压力参与计算的自动灌浆记录仪。本工程因灌浆孔较深，控制孔斜是重要指标，建议使用KΧP型小口径测斜仪，该仪器误差为±0°15′，而且稳定性高。
帷幕灌浆试验施工程序原则为：分排分序，同一排灌浆分三个次序施工，灌浆检查须灌浆结束待凝14天后方能打检查孔进行检查。
4.3 灌浆质量检查
帷幕灌浆检查孔压水试验应在该部位灌浆结束14天后进行。检查孔应自上而下分段卡塞进行压水试验，试验采用五点法。压水试验结束后，按要求进行灌浆和封孔。
帷幕灌浆检查孔应采取岩芯，计算获得率并加以描述。灌浆质量压水试验检查，合格率应在90%以上，不合格段的透水率值不超过设计规定值的150%，且不集中，灌浆质量可以认为合格。
5 帷幕灌浆试验
为选择合适的、最优的灌浆工艺及参数，根据水文地质情况在廊道里程0+020～026m处布置了灌浆试验区，采用双排孔布置，排距1.0m，分别对1.0m、1.5m、2.0m三种孔距进行试验检查，共布置10个灌浆孔，三个检查孔。
采用下式计算各灌浆段的灌浆压力：
P=Po+mD
式中：P—灌浆压力 （MPa）
Po—孔口允许的压力（MPa）
D—灌浆段深度（m）
m—灌段每增深1.0m所允许增加的压力值（Mpa/m）
通过灌浆试验，灌浆压力的取值范围可按下式表述：
下游排Ⅰ、Ⅱ序孔：
P=0.2+0.025D
下游排Ⅲ序孔和上游排各序次孔：
P=（0.2+0.025D）×1.1
施工中，要特别注意第一段的灌浆压力不要大于0.25MPa，因在试验时，当压力为0.3MPa时，出现盖板抬动裂缝后冒浆。
6灌浆试验成果资料分析
对灌浆资料进行了综合分析，各灌浆孔平均单位注入量为600.58㎏/m，耗灰量大，说明岩体具有较好的可灌性。
随着灌浆孔序的逐序加密，水泥注入量逐渐降低，其体现在Ⅱ序孔较Ⅰ序孔递减34%，Ⅲ序孔较Ⅰ序孔递减50%，Ⅲ序孔较Ⅱ序孔递减24%。
从灌浆排序上分析，下游排各次序孔的单位注入率和透水率呈递减趋势。其单位注入率为Ⅱ序孔较Ⅰ序孔递减65%，Ⅲ序孔較Ⅰ序孔递减80%，较Ⅱ序孔递减42%；透水率平均值分别为61.7Lu、21.6Lu、16.7Lu，减少是很明显的，施工情况是正常的，灌浆效果是明显的。
从灌浆影响的范围分析。下游排Ⅲ序孔SK2的单位注灰量为141.30㎏/m，递减率为91%。Ⅰ序孔SK1的灌浆浆液扩散对其影响是非常明显的，并影响到了SK6、SK7孔；上下游排Ⅲ序孔SK9、 SK4孔的单位注灰量分别为580.86～347.99 ㎏/m，比Ⅱ序孔SK8、SK3孔分别递减11%～17%，Ⅱ序孔灌浆浆液扩散对其影响就很小。而Ⅲ序孔的单位注灰量仍较大，说明采取双排孔、小孔距布置方案，灌浆效果能满足防渗要求。
7 灌浆试验效果分析
（1）灌前压水试验检查
各次序灌浆孔在其灌浆前都逐段进行了压水试验。岩体的透水性有随次序的增加而降低的规律。Ⅱ序孔透水率q=20.25Lu，递减率为55.40%，说明Ⅰ序孔灌后岩体渗透性显著减少；Ⅲ序孔透水率q=18.40Lu，递减率为59.5%，反映了Ⅰ、Ⅱ序孔灌后岩体的防渗性能有了明显的提高
（2）检查孔压水试验成果
灌浆试验防渗标准为透水率q≤5Lu。施工检查孔进行压水试验，平均透水率q=2.5Lu，小于5Lu的孔段为100%，满足了设计要求。
8结语
通过灌浆试验，为最终灌浆设计提供了较为充分的依据，达到了灌浆试验的目的，从综合成果资料分析，结论如下：
（1）本次灌浆试验采用的施工程序、施工工艺能够适应本工程的地层条件；采用孔口封闭循环灌浆法是可行的；试验中帷幕灌浆施工参数如压力、孔距、排距、深度是合理的。这次灌浆试验效果较好，试验是成功的，达到了灌浆试验的目的。
（2）对于全风化地层透水率偏大，在灌浆过程中，低压开灌也会产生注入量很大的情况，为做到尽快达到灌浆压力的灌浆原则必须对特殊情况进行低压、浓浆、限量、间歇灌浆、分级升压的方法进行处理。以便提高灌浆质量，减少工程造价，是正确的施工措施。
本次长海水库左岸灌浆试验能成功，最主要的原因是选择灌浆工艺的成功，是孔口封闭循环灌浆法在长海水库左岸灌浆试验中的正确应用。
参考文献
[1] 李茂芳，孙钊编著，大坝基础灌浆（第二版）[M]， 北京：中国水利水电出版社，2009.
[2] 张景秀，坝基防渗与灌浆技术（第二版）[M]，北京：中国水利水电出版社，2006.
[3] 《巧家县长海水库除险加固工程地质勘察报告》
[4] 《巧家县长海水库除险加固工程左岸灌浆试验报告》