锦屏一级水电站f5断层水泥
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摘 要：锦屏一级水电站拱坝正常蓄水位时，坝体承受总水推力近1200万吨，对坝基及两岸岩体质量要求较高。在左岸坡体内存在性状较差的f5断层及煌斑岩脉，对建筑物的稳定、基础应力传递等极为不利，原设计左岸坝肩f5断层和煌斑岩脉均采用地下洞井混凝土（或钢筋混凝土）网格置换处理，但网格置换规模较大且施工安全问题较为突出，对总工期目标的实现有较大制约，通过本工程的施工，为设计研究通过高压水泥―化学复合灌浆取代部分网格置换处理的方案提供了依据。
1、工程概况
锦屏一级水电站位于四川凉山州盐源县、木里县交界的雅砻江上，是雅砻江水能资源最富集的中、下游河段五级水电开发中的第一级水电站。拟建大坝为混凝土双曲拱坝，坝顶高程1885m，最大坝高305m，水库总库容77.6亿m3，调节库容49.1亿m3，具有年调节性能，装机容量3600MW，年发电量167.85亿kW・h。该水电站以发电为主，兼有蓄能、蓄洪和拦沙作用，是目前拱坝坝高居世界第一的特大型工程。锦屏一级左岸抗力体的f5断层和煌斑岩脉距离左岸拱端较近，与拱端的变形稳定关系密切。
2、灌后指标要求
经过复合灌浆处理，提高f5断层的整体性、刚度、防渗性和抗剪强度，力求达到设计指标，设计指标见表2-1。
3、试区选择和布孔形式
3.1 试区选择
本次试验主要针对F5断层破碎带，经业主、设计、监理单位地质追踪小组通过现场地质会确定，试区布置在左岸高程1730m固结灌浆洞外f5断层带上。试区轴线两端坐标为： N20077.3415 E27710.0241、 N20084.0172 E27714.4299。
3.2 钻孔布置
（1）孔位、孔数
根据试验要求，按分序加密原则布置两个正方形试验区，两试区共布置抬动孔2个、灌前测试孔4个、水泥灌浆孔15个，水泥灌浆检查孔兼Ⅲ序水泥加密灌浆孔4个、化学灌浆孔18个（施工9个）、灌后检查孔4个。
水泥灌浆孔：Ⅰ序孔孔距4.0m、Ⅱ序孔孔距2.0m，Ⅲ序水泥加密灌浆孔孔距1.0 m；化学灌浆孔：Ⅰ序孔孔距2.0m、Ⅱ序孔孔距1. 0m。
（2）孔向
抬动观测孔钻钻孔方向为铅直向；灌前测试孔、水泥灌浆孔、化学灌浆孔、灌后检查孔钻孔方向为垂直试区轴线向河床方向倾角75°、方位角123°。
（3）孔深
抬动观测孔钻孔深度35m；灌前测试孔、水泥灌浆孔垂直深度35m，斜孔孔深36.24m；化学灌浆孔、灌后检查孔，垂直深度30m，斜孔孔深31.06m。
（4）孔径
抬动观测孔钻孔孔径￠91mm；灌前测试孔、灌后检查孔钻孔孔径￠76mm；水泥灌浆孔和化学灌浆孔开孔孔径均采用￠91mm，镶筑￠89mm孔口管，水泥灌浆孔孔径￠76mm，化学灌浆孔Ⅰ序孔孔径￠76mm，Ⅱ序孔孔径￠56mm。
4、灌浆材料
4.1 水泥灌浆材料
水泥灌浆材料采用四川峨胜水泥股份有限公司和凉山州乃托水泥有限公司生产的峨胜牌P.O42.5R和乃托牌P.O42.5R水泥。
4.2化学灌浆材料
化学灌浆材料采用中国水电基础局有限公司科研所研制的JX环氧树脂系列配方，主要原料为环氧树脂、糠醛、丙酮、固化剂、促进剂等。现场试验选择JX-B、JX-C、JX-D三个配比为主要使用配方。
5、工程施工
5.1施工工艺方法
本次f5断层灌浆试验工程，水泥灌浆采用自上而下分段、孔口封闭、循环式灌浆法，化学灌浆采用自上而下分段、孔口封闭、纯压式灌浆法。
5.2 水泥灌浆施工
（1）钻孔
钻孔采用地质钻机、金钢石钻头、清水钻进。施工中对所有的抬动观测孔、灌前测试孔、水泥灌浆孔及I序化学灌浆孔进行了钻孔取芯。
（2）裂隙冲洗及压水试验
1）裂隙冲洗
施工中，各次序灌浆孔段灌前均进行了裂隙冲洗，直至回水清净为止。冲洗压力为该段次灌浆压力的80%，并不大于1MPa。
对于地层破碎夹泥的孔段，施工中采用风、水联合冲洗。冲洗压力为：风压0.3MPa～0.8MPa，水压0.5MPa～1.0MPa，风水混合压力不大于1MPa。
钻孔冲洗后孔底淤积不得超过20cm。施工中，岩石裂隙冲洗结合压水试验进行。
2）压水试验
施工中，各次序灌浆孔段灌前均按自上而下分段进行简易压水试验。压水压力为该灌浆段灌浆压力的80%，并不大于1.0MPa。压水时间20min，每5min测读一次压入流量，以最终流量值计算吕荣值。
压水试验阶段压力为灌前测试孔第一段采用0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.2MPa、0.1MPa五级压力，第二段采用0.2MPa、0.4MPa、 0.6MPa、0.4MPa、0.2MPa五级压力 ，第三段及以下孔段采用0.3MPa、0.6MPa、1.0MPa、0.6MPa、0.3MPa五级压力。
（3）水泥灌浆
1）水泥浆液配比
普通水泥浆液采用水灰比为2：1、1：1、0.7：1和0.5：1（重量比）四个比级，开灌水灰比为2：1。
2） 灌浆段长
灌浆段长划分与钻孔段长划分一致，见表6-1。
3） 灌浆压力
水泥灌浆压力采用水泥灌浆压力表中各压力值。施工时，灌浆压力以孔口压力表中值压力为准，且压力表波动不超过灌浆压力的20%。
灌浆过程中，在抬动值不超过0. 2mm的情况下，灌浆压力采用较高的压力。
4） 灌浆结束标准和封孔