深厚砂砾石地层地基帷幕灌浆试验施工技术

摘要：深厚砂砾石地层垂直帷幕防渗是水工建筑物中防渗的较大难题之一，而帷幕灌浆试验是帷幕灌浆设计与施工中最重要的环节。本文就尼泊尔上崔树里3A电站深厚沙砾石层地基防渗，实施的两次帷幕灌浆试验的合理性进行比对，对砂砾石地层灌浆材料选用、布孔间排距合理性、灌浆压力、浆液水灰比等参数的选用进行了实践研究，确定适合该地层帷幕灌浆的最终施工参数，优化原设计确定深层沙砾石层地基灌浆参数，取得了较好的工程效果和经济效益。对于相似地层的帷幕灌浆施工，确保防渗质量，具有很好的借鉴指导作用。

关键词：深覆盖层帷幕灌浆防渗试验施工技术

1、概述

1.1工程概况

上崔树理3A水电站位于尼泊尔境内崔树里河的上游，电站为一径流式水电站，电站的开发任务主要是发电，水库正常蓄水位EL870.5m，电站总装机容量60MW。主要由挡水闸坝、右岸取水口、明渠、沉沙池、4.1km低压引水隧洞、调压井、高压管道、地下发电厂房及变电站等建筑物组成。拦河闸坝最大坝高23.3m，总宽度约106m，取水口位于河流右岸，与挡水坝轴线的夹角为1100，共设三孔取水口，总跨度为24.4m，顶板高程874.80m。

1.2工程地质

上崔树理-3A水电工程区岩性属于尼泊尔中部的亚高阶喜马拉雅区变质沉积岩序列的昆茶组（KunchaGroup），以云母片片岩和片麻岩为代表。总的来说，工程区岩层走向呈NNE、NNW、NW和NE向，倾角10～30°。

首部挡水系统段右岸坝肩坐落于崩坡积物和河流洪积物之上，岸坡母岩主要岩性为浅灰色云母片岩，片岩为弱风化和微风化，中等强度。局部岩体节理裂隙比较发育，多数地段岩体比较完整，呈厚层或巨厚层结构，岩层的走向近垂直于河流方向。岩石的抗压强度为30MPa～50MPa。拦水坝处左岸为岩质边坡，岩性为云母片岩；右岸为河流冲洪积物。根据坝轴线布置左、右岸两个深度为25m地勘孔表明，左岸基岩的埋深为13.35m，右岸钻孔揭露的全部为河流冲积物。因此拦水坝的左坝肩坐落在基岩上，右岸坝肩坐落在由河流冲积物组成的覆盖层上。地层结构主要以粒径大于1.5m的孤石、漂石、砂卵砾石和中粗砂、粉细砂等组成。其动力触探标准击数在14.74~26.0，对应的地基承载力标准值大于400Kpa。

对左岸基岩压水试验深度为14.90～25.00m，试验结果显示该段的渗透率吕荣值在1.6～2.5Lu之间，属于弱透水地层。对右岸河流冲积物，在钻孔的9.00m～25.00m深度进行了恒水头渗透试验。试验结果显示，该段的渗透系数在2.2×10-2～4.0×10-3cm/s之间，为中等透水～强透水。

2、防渗设计

坝基防渗采取建基面水平混凝土铺盖与防渗帷幕衔接的防渗形式进行表层和坝基深部防渗，对坝体和周边可能的渗漏通道进行延长帷幕线进行灌浆，以满足大坝的设计防渗标准及要求。大坝帷幕灌浆布置在坝体上游，按渗透稳定控制原则作为防渗设计标准，帷幕体设计深度深入河床建基面以下约17m，其中位于深层覆盖层部位的右岸的坝基及取水口基础等部位防渗，属于悬挂式防渗帷幕。帷幕总长度约175m。按分序加密的原则进行施工，由两排孔组成的防渗帷幕，应先灌注下游排，后灌注上游排，每排分为两序。帷幕灌浆工程质量的评定标准为：经检查孔压水试验检查，混凝土与基础接触段及其下一段的透水率（小于5Lu）的合格率为100%；其余段小于5Lu应在90%以上，5Lu~7Lu在10%以下。不合格试段的透水率不超过设计规定的150%；且不合格试段的分布不集中，灌浆质量可评为合格。