斐济南德瑞瓦图水电站工程GIN灌浆设计与实践.pdf

水利水电工程设计 DWRHE?2015年第34卷第4期
斐济南德瑞瓦图水电站工程
GN灌浆设计与实践
赫庆彬黄建文
摘要传统的灌浆工艺是在规定的设计压カ下,注入率达到某一数值延续若千分钟后结京。而CIN法施工则与之
不司,仅要求PW乘积达到CIN值包络线处,不当时压力和注入率的大小,均可结束。工程实践表明,GIN灌浆法
具有功效高,施工工艺简单,容易整制等优点,叙述了GIN灌浆法的应用,为其他工程帷幕灌浆提供工程经验。
关键词GIN中位带灌浆压水试验透水率吃浆量
中图分类号TV223.4文献标识码B文章编号1007-6980(2015)04-0012-03
斐济南德瑞瓦图水电站工程坝址区地层为它用灌浆孔段上最终的灌浆压力P(MPa)和单位灌
N1-N2的Mba组的火成岩,主要为玄武岩,玄武浆段吃浆量V(Lm)的乘积表示,即GIN=PV,其
岩中气孔比较发育,部分充填有矿物晶体、铁质含义为单位灌浆段上消耗的能量。
矿物和黏土矿物,单层厚度0.5~1.0m。Mba组与
2GIN值的确定
下伏的N1层Ra组沉积岩为不整合接触,有沉积
间断,局部夹有红色的黏土夹砾石,为风化侵蚀
若将P=200画成灌浆压力P与单位长度累计
产物;Ra组沉积岩岩性有砂岩、泥质砂岩和砂质注人量相应曲线时,就可以得到一条双曲线
泥岩。其不整合面埋深在现河床底以下约36m。
为了控制过大的灌浆压力和过多的不必要的灌注
坝址区或附近有断层发育,普遍走向为NE-量,GIN灌浆法规定了一个允许的最大灌浆压力
SW,与坝轴线呈斜交或大角度斜交。坝轴线左岸Pm和一个允许的最大单位长度累计灌注量V
有1条宽度15~20m的断层带,由大致平行的断这样就形成了一个CIN值的包络线图。
层组成,陡倾角,在坝轴线下游125m出露,从
CNV值一般分为五类,见图1中所列的表。
左坝肩外侧通过,延伸到上游的 Qaliwana河河谷
压水试验结果表明其透水性比较大。岩体裂隙比
①
较发育,包括构造裂隙和原生裂隙。
(MPA-L:' m)
の
①250(很高)5.0300
压水试验成果表明,近河床位置吕容值为1
②200(高)
20Lu,其中孔深24m以上为18~20Lu;孔深24
③150(中等)3,0200
④100(低
2、251
m以下为2~10Lu;孔深30m以下在0.544MPa
④
⑤50(很低)1.5100
下不进水。透水性随深度增加而减弱的规律性较
强。岩体普遍为中等透水,透水性比较强
50100150200250300
GIN灌浆法的现状
F(L?m2)
GIN( Grouting Intensity Number)灌浆法也可称
图1五类GN值包络线图
之为灌浆强度值灌浆法,在一个灌浆段全部灌浆
根据本工程的地质条件和现场灌浆试验情况,
过程中保持GIN是一常数值。GIN法国际上有些选择曲线④、⑤进行灌浆。最大灌浆压力小于1.5
工程已应用,并获得了理想效果,例如在澳大利MPa,最大吃浆量小于100m,GN值选择100
亚 Barden坝首次使用了GIN灌浆法。在国内,三MPa?Lm。
峡、小浪底等工程中得到应用,但CIN法灌浆技3帷幕灌浆孔布置
术成功应用仍需要不断积累经验,目前还没有
写人灌浆规范。CIN就是灌浆强度值的英文缩写,
南德瑞瓦图水电站工程的帷幕灌浆孔布置在
赫庆彬等?斐济南德瑞瓦图水电站工程GIN灌浆设计与实践
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580m高程的廊道内,帷幕灌浆采用单排帷幕,孔冲洗有特殊要求时,冲洗方法应通过现场灌浆试
距为1.5m。帷幕线长18.0m,总灌浆长度约验或由咨询工程师指示确定。
1780.00m,钻孔总长度约2330.00m。分3序5.3压水试验
孔,间距1.5m,其中I序孔18个,Ⅱ序孔17
采用自下而上分段循环式灌注法进行帷幕灌
个,Ⅲ序孔34个,后来根据灌浆施工情况,在左浆时,各灌浆孔灌浆前在孔底段进行1次简易压
岸又增加了9个4序孔。孔径90mm,孔深设计水。压水可结合裂隙冲洗进行,压力为80%灌浆
的原则是23水头,最大帷幕孔深度约45.00m,压力,不大于1MPa,压水20min,每5min测读
根据不同位置确定。
次压水流量,取最后的流量值作为计算流量,其
灌浆参数的选择
成果以吕容(Lu)值表示
5.4灌浆
现场经过生产性试验,确定灌浆参数如下
灌浆材料:砂、水泥、外加剂等,均应符合
(1)灌浆采用2:1,1:1,0.6:1三种水灰比的稳有关的材料质量标准,并有生产厂家的质量证明
定浆液;(2)灌浆采用自下而上灌浆,第1段长根据书,每批材料入库前均按规定进行检查验收。采
不同孔序的实际长度确定,第2段长为8m,第3用浆液的浓度有:2:1、1:1、0.6:1;其密度分别
段长为6m;(3)一个灌浆段一般采用一种稳定浆液为:1.286、1.5、1.715tm3,根据现场情况加外加剂。
进行灌注;(4)采用较低的注人率,注入率由大逐
同一地段的帷幕灌浆应在固结灌浆结東并经
渐减小;(5)灌浆压力最大不超过1.5MPa;(6)一个检查合格后进行。灌浆孔采用XY-2型地质钻机进
灌浆段采用一个GIN值。以灌浆压力P(MPa)和单行造孔,淮浆采用自下而上孔内循环式灌注法进
位长度累计注入量(IL/m)的乘积值控制施工;(7)行灌注,接触段钻孔进入基岩2m,灌注后待凝オ
结束标准:达到GIN值,且流量小于1Umin,延能进行下段的钻孔。
续10min结束。
5.5结東灌浆标准
5灌浆施工
结束灌浆标准:(1)达到CIN值;(2)在该灌浆
段最大设计压力下,注入率不大于1Lmin,延续
5.1灌浆工艺流程
灌注10min,即可结束灌浆。瀨浆结東压力第1段
根据现场和咨询工程师确定,灌浆工艺流程1.MPa,第2段1.0MPa,第3段0.5MPa;帷幕灌
为:布置孔位→设备就位→首段孔→首段裂隙浆孔结東灌浆后,用浓浆进行全孔灌浆封孔。
冲洗→简易压水试验→首段灌浆→待凝→钴孔到
设计深度→孔底段简易压水试验→自下而上分段
6GIN帷幕灌浆成果及成果分析
灌浆→全孔一次性封孔→验收。
帷幕灌浆除个别孔由于岩石缝漏浆外,其余
5.2钻孔及洗孔
各孔段的灌浆过程线大致落在线区域。可以看
帷幕灌浆钻孔采用XY-2PC地质钻机,斜坡出各孔段注入率较小,压力很快升高到最大压力,
段钻孔灌浆采用在廊道内分段搭建施工平台进行,说明灌前所规定的CIN值是适当的。如表1。
钻具为小口径牙轮钴头,钻孔采用清水循环。
表1灌浆成果
帷驀灌浆钴孔角度均为垂直孔,开孔前用罗孔序总长度加总吃浆量kg平均单位注入(kgm
盘及水平尺对钻孔角度准确校正,确保钻孔角度
3120
67.66
符合设计要求,然后将钻机固定。在钻进过程中
对钻孔角度及时进行测量和调整,确保钴孔偏斜
ⅢⅣ
451,6
412.0
11561
2803
率不超过设计要求。对终孔偏斜率作好验收及记
374.0
9425
25.20
录,测斜仪器采用KXP-Ⅰ型测斜仪。
从单位注人