程江口水电站(江西江口水电站左岸溢洪道帷幕灌浆工艺设计与探索)

江西江口水电站位于新余市， 江口镇附近，袁河，中游，赣江， 江西省的一条支流。这是一个以发电、防洪、灌溉、供水和水产养殖为重点的综合利用项目。水库总库容为8.9亿m3，正常水位为72m。枢纽工程主要由主坝、副坝、左右岸溢洪道和引水发电系统组成。江口水电站始于1958年，是一个三边工程。1959年9月，水库开始蓄水。根据观测资料，左岸溢洪道段渗漏量大，地基扬压力偏高，扬压力基本上与水库水位同步变化。认为溢洪道地基防渗帷幕尚未基本形成。此后，虽然在1963年至1964年和1988年至1990年进行了两次帷幕灌浆加固，但从灌浆后的检查孔芯来看，仅发现少量水泥石或未发现水泥石，灌浆未能达到理想效果，地基仍存在渗漏大、地基扬压力高的问题。

2.地质条件介绍：左岸溢洪道项目区基岩岩性主要为砂质千枚岩，部分地区为泥质千枚岩，岩层产状为N20 ~ 65 WNE30 ~ 65。溢洪道，左岸为全风化层，厚度为10m，强风化层，厚度约为4 ~ 7m；溢流段基岩主要为弱风化岩体，厚度为5m ~ 10m，在基础平面以下较为完整。溢洪道右岸强风化层厚度为0.5m~13m，弱风化层厚度为5m ~ 6m。溢洪道两侧基面开挖深度小，整体性差的破碎岩体比例高。

调查数据表明，帷幕灌浆范围内基岩与混凝土接触段的透水性约为10 Lu ~ 20 Lu。强风化和破碎弱风化岩体渗透性强，透水性约3 ~ 15lu；弱风化相对完整的弱风化岩体渗透性较弱。库区及下游尾水的酸碱度约为7.9，为弱碱性。根据《水利水电工程地质规范》，对的混凝土是无腐蚀性的，对混凝土中的钢筋是无腐蚀性的，对的钢结构是弱腐蚀性的。然而，取自钻孔的地下水的酸碱度为10.1-11.9，其碳酸氢盐含量小于或等于0.7毫摩尔/升。对混凝土具有碳酸氢盐类型的中等腐蚀性。

3.以往灌浆失败原因分析及灌浆工艺设计注意事项3.1以往灌浆失败原因分析

根据地形地质条件，对以往帷幕灌浆工艺进行了总结，并对灌浆失败的原因进行了分析：(1)水库蓄水条件下，渗流对水泥浆具有稀释作用，以往灌浆工艺的水灰比较大，水泥溶液中的石灰浓度始终处于稀释状态，很可能无法形成水泥石，从而无法形成有效的帷幕。

(2)与其他常规工程不同，帷幕加固施工是在水库蓄水条件下进行的。根据常规灌浆的标准，所有先前的灌浆结束。孔段灌浆后，孔内压力降低。在外部水压的作用下，注入的水泥颗粒可能被推回孔内，从而降低水泥帷幕的质量。(3)根据环境水腐蚀检测，上、下储层水的酸碱度约为7.9，而钻孔中的水的酸碱度达到10.1-11.9，碳酸氢盐含量很小或为零，符合溶解腐蚀的特点。软水侵蚀的主要原因是环境水溶解了水泥石中的氢氧化钙。因此，水化产物中氢氧化钙含量较少的水泥品种应考虑作为灌浆材料，水泥石应具有良好的保水性

(4)溢流段建基上的基岩为弱风化，受建筑物形状限制。帷幕灌浆孔位于上游胸墙和闸门之间，设计采用顺序为三的单排帷幕。溢洪道地基两侧基岩全风化、强风化，透水性较高。设计中采用双排三序窗帘。下游排帷幕首先施工，阻断上游帷幕灌浆浆液向下游渗透的通道，从而保证上游排帷幕灌浆质量。(5)由于部分基岩为全风化强风化岩石，节理裂隙相对发育，考虑到基面接触带连通性好，为防止灌浆压力过大造成基岩劈裂和建筑物抬升，帷幕灌浆应自上而下进行，灌浆压力随孔深逐渐增大。

(6)如果灌浆压力太小，将影响灌浆效果。如果灌浆压力过大，可能导致基岩开裂或建筑物抬升，从而影响建筑物的安全。设计根据建筑物基础的受力和水压试验提供了注浆压力的推荐值，注浆压力可根据施工过程中的提升变形观察适当增减。4.帷幕灌浆工艺设计

4.1灌浆材料应为普通硅酸盐水泥，水泥的强度等级不得低于42.5。水泥中加入15%(重量)的一级粉煤灰。

4.2浆体水灰比水泥灌浆浆体应由稀变稠，浆体水灰比(重量比)可为1: 1、0.8: 1和0.6: 1。

4.3灌浆压力：灌浆压力应以水压试验压力为基础，按0.5P、0.8P、1.0P逐步升压至设计压力，升压过程中各压力的纯灌时间不得少于15分钟。

4.4灌浆方法单排帷幕灌浆：采用循环自上而下的灌浆方法。

双排帷幕灌浆：先浇下游排，再浇上游排，每排分为三个顺序；采用循环自上而下的灌浆方法。4.5灌浆结束标准

对位于孔段水库水位以下。在灌浆段的最大设计压力下，当注入速度不大于1L/分钟时，继续灌注30分钟即可完成灌浆。灌浆后，使用水灰比为1: 1的水泥浆，在规定的灌浆压力下，仍在纯压力下浇筑。浇注时间不小于水泥浆的初凝时间。然后，立即关闭浆液回流管和浆液入口管的阀门，使注入的浆液暂时处于压缩状态，直到压力自行消失为零。