摘要: 小湾水电站大坝开挖深度大，存在较大的地应力和岩体回弹变形，表层岩体裂隙发育、连通率好，坝基固结灌浆在有盖重条件下施工，基础层混凝土仓面面积大，温控要求严格、间歇期短，固结灌浆施工与坝体混凝土温控以及坝基地应力回弹释放存在较大矛盾。主要就小湾大坝坝基基础固结灌浆施工及存在的问题进行分析，并对特殊地质条件下的固结灌浆施工工艺和相关参数进行探讨。

关 键 词: 坝基;固结灌浆;施工工艺;小湾水电站

中图分类号: tv543 文献标识码: a

1 概述

1.1 电站概况

小湾水电站位于云南省西部南涧县与凤庆县交界的澜沧江干流中游河段与支流黑惠江交汇处下游1.5km处，系澜沧江中下游河段规划8个梯级中的第2级。该工程为混凝土双曲拱坝，坝高294.5m，电站装机容量4200mw。

1.2 地层岩性

地质岩层为时代不明的中深变质岩系（m）及第四系。基岩岩性主要为黑云花岗片麻岩和角闪斜长片麻岩，两种岩层均夹薄层透镜状片岩。岩层呈单斜构造，破裂结构面较发育。坝址地段河谷深切，岩体卸荷作用强烈，卸荷裂隙发育。

1.3 固结灌浆施工难点

1.3.1 工程量大、工期紧与混凝土施工干扰

小湾水电站大坝基础固结灌浆工程量达25.2万m3 ，工期紧，与混凝土施工干扰较大。为利于温控及混凝土防裂，坝体混凝土层间间歇期控制在14～20d，固结灌浆安排在混凝土层间间歇期内施工，一般分两期施工。分两期施工造成施工不连续，增加了钻灌设备的投入、二次倒运费和人员设备的窝工，同时也延长了单个坝段固结灌浆的净施工工期。

1.3.2 施工工艺复杂，灌浆方法多

小湾大坝坝基固结灌浆总体分2排序、4孔序施工。除常规采用的普通水泥灌浆外，一般Ⅲ、Ⅳ序孔增加了超细水泥灌浆。施工方法包括自上而下分段灌浆、自下而上分段灌浆、综合灌浆法等。

灌浆材料、灌浆方法多，对原材料的使用、保存都带来不便，材料消耗增大，同时也给现场操作带来一定的不便。

1.3.3 坝基地质条件比较复杂

坝基岩体卸荷松弛严重，结构面发育严重，岸坡坝段裂隙发育，大部分裂隙连通性良好。大透水率、大耗浆量孔段较多，在压水、灌浆过程出现串、冒、漏情况给施工带来一定难度。同时大透水率、大耗量孔段，施工过程中易造成坝体抬动变形，存在一定的风险性。

2 固结灌浆设计

2.1 固结灌浆的布置及分区

为提高坝基岩体的整体承载能力和适应小湾水电站高拱坝基础应力需要，大坝坝基基础岩面全部布置有固结灌浆，并依据坝体受力情况及地质条件分为a～g7个区段。

固灌孔布置原则为:a区间排距为3.0m×3.0m，b、c、d、f、g区间排距为2.5m×2.5m，e区间排距为1.5m或2.0m。除贴角部位外，坝基固结灌浆一般为20～25排，呈矩形布置，孔深为10～25m不等。

2.2 固结灌浆的一般规定

小湾坝基采用有盖重灌浆方式。要求本坝段混凝土最小盖重河床坝段不小于5～6m，岸坡坝段局部最小混凝土厚度不小于4.5m，灌浆坝段的两侧坝段混凝土厚度不小于3m且龄期不小于3d。

2.3 固结灌浆总体施工工艺流程

施工顺序如下:物探孔→抬动孔→Ⅰ序孔→Ⅱ序孔→Ⅲ序孔（Ⅱ序排中奇数孔）→Ⅳ孔（Ⅱ序排中偶数孔）→检查孔→加密孔。

2.4 固结灌浆施工工艺

（1）钻孔。钻孔要求分序、分段进行，钻孔孔底偏差控制不大于1/40孔深，孔位偏差不超过10cm。

（2）洗孔、压水。钻孔冲洗分孔壁冲洗和裂隙冲洗，裂隙冲洗采用高低压脉动冲洗，冲洗压力一般采用80%的灌浆压力，压力超过1.0mpa时，采用1.0mpa。

先导孔、灌后检查孔进行“单点法”压水试验，一般灌浆孔段采用简易压水试验，“单点法”压水试验和简易压水的压力为灌浆压力的80%，若大于1mpa时，采用1.0mpa。

（3）灌浆分段及压力。Ⅰ、Ⅱ序孔采用自上而下分段灌浆法;Ⅲ、Ⅳ序孔先单独灌注第1段后，一钻到底自下而上分段灌注。灌浆压力、灌浆孔段长和灌前压水试验压力控制按照表1执行。

灌浆压力以回浆管压力表控制为主，压力表读数以中值为准。灌浆压力与注入率按照表2进行控制。

（4）灌浆材料与使用部位。a、f、g区各次序孔均采用42.5级普通水泥浆液。b、c、d、e区Ⅰ、Ⅱ序孔采用42.5级普通水泥浆液，Ⅲ、Ⅳ序孔采用磨细水泥浆液。

（5）浆液比级和变浆标准。Ⅰ、Ⅱ序孔对于不起压、不回水、透水率大于100lu的孔段，采用0.6∶1单个水灰比灌注;否则按1∶1、0.8∶1、0.6∶1三级水灰比普通水泥浆液灌注。Ⅲ、Ⅳ序孔采用1∶1、0.8∶1、0.6∶