1 概述

　　清江高壩洲水電站建筑物基礎(chǔ)為薄層泥質(zhì)、白云質(zhì)灰?guī)r，巖層層間泥化剪切帶較發(fā)育，部分剪切帶及斷裂構(gòu)造溶蝕嚴(yán)重。在施工過程中，一期工程圍堰基坑內(nèi)沿深孔導(dǎo)墻（兼縱向圍堰中段）導(dǎo)₄~導(dǎo)₅基礎(chǔ)層間溶蝕面形成了漏水通道，在基坑內(nèi)底孔消力池護(hù)坦范圍發(fā)現(xiàn)兩處集中涌水點(diǎn)，兩處涌水點(diǎn)初期觀測到的涌水量分別為5L/s和25L/s，后期涌水量估算超過50L/s；二期圍堰基坑內(nèi)緩傾角小斷層溶蝕面形成了更大的漏水通道，在基坑內(nèi)表孔15^#~16^#壩段基礎(chǔ)范圍內(nèi)出現(xiàn)多處帶狀分布的大漏量涌水點(diǎn)，總涌水量達(dá)80~100L/s。

　　對這類高流速、管道型巖溶漏水通道的堵漏處理通常采用可控制凝固時間的化學(xué)漿材，但其價格昂貴、污染環(huán)境、影響施工人員健康。此外，地下水流特性不易掌握，化學(xué)漿材的膠凝時間難以控制，當(dāng)?shù)叵滤�流速太大時，亦需采取措施控制流速，否則，化學(xué)漿材不能產(chǎn)生膠凝反應(yīng)。

　　一期工程施工過程中對導(dǎo)₄~導(dǎo)₅基礎(chǔ)漏水通道的堵漏處理進(jìn)行了長達(dá)近一年的摸索處理，研究分析了采用各種灌漿材料及灌漿方法進(jìn)行處理的可行性，以及相應(yīng)的水流控制措施，最終采取引管、閘閥控制滲漏水流速，采用水泥灌漿方法處理好該漏水通道。

　　二期工程表孔15^#~16^#壩段漏水通道出現(xiàn)后，直接采用一期工程導(dǎo)₄~導(dǎo)₅漏水通道的堵漏經(jīng)驗(yàn)和水流控制措施與水泥灌漿技術(shù)，一次處理成功，基本沒有耽誤原定工期。

2 巖溶漏水狀況

　　2.1　一期基坑溶蝕剪切帶漏水通道

　　深孔導(dǎo)墻（兼縱向圍堰中段 ）基礎(chǔ)為寒武系中統(tǒng)上峰尖組薄層及中厚層含泥質(zhì)白云巖，巖層走向280~290°，傾向SW（上游偏右岸），傾角一般為30~35°。導(dǎo)₄~導(dǎo)₅附近基巖中分布有多條溶蝕剪切帶，并形成漏水通道，在導(dǎo)₄~導(dǎo)₅右側(cè)泄洪深孔消力池內(nèi)形成W₁和W_1-1兩處大漏量集中涌水點(diǎn)。導(dǎo)₄~導(dǎo)₅和消力池開挖高程32m左右，外江水位枯水期為42m高程左右，汛期達(dá)55~56m。經(jīng)分析，漏水通道主要順兩層產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀一致的溶蝕剪切帶形成，兩層剪切帶垂直間距4~5m。

　　兩處涌水點(diǎn)在清江枯水位初期觀測的涌水量分別為5L/s和25L/s，涌水量隨外江水位升高有明顯增大，經(jīng)過1997年汛期高水位變化對漏水通道的脈沖沖淘，汛后其漏水量明顯變大，在清江枯水位時測算涌水量超過50L/s。根據(jù)連通試驗(yàn)，漏水通道內(nèi)水流流速為0.2~0.3m/s。

　　2.2　二期基坑緩傾角小斷層溶蝕漏水通道

　　二期基坑以編號300^#剪切帶為界，右上側(cè)為黑石溝組第一段灰、淺灰色中厚層灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，左下側(cè)為上峰尖組薄層及中厚層含泥質(zhì)白云巖。巖體中發(fā)育有300^#、300-4^#、300-3^#、300-8^#、300-9^#、300-2^#、300-1^#七條剪切帶及F₂₀₅、F₂₁₃、F₂₁₄、F₂₁₅四條斷層，具溶蝕性，尤其是F₂₁₃、F₂₁₄、300-4^#與F₂₀₅交接部位溶蝕強(qiáng)烈，在15^#~16^#壩段基礎(chǔ)內(nèi)形成了8個條帶形分布的涌水點(diǎn)及3個消水點(diǎn)�？傆克�量達(dá)80~100L/s，單點(diǎn)涌水量最大達(dá)20~25L/s。F₂₁₃、F₂₁₄與 F₂₀₅反傾，在15^#~17^#壩段形成一楔形體。

3　導(dǎo)₄~導(dǎo)₅溶蝕剪切帶漏水通道堵漏方案與措施

　　3.1　堵漏的必要性

　　導(dǎo)₄~導(dǎo)₅漏水通道的存在，加大了基坑的抽水量，影響消力池護(hù)坦?jié)仓�與施工，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度。另一方面地下涌水的長期沖蝕，惡化基巖結(jié)構(gòu)，影響消力池護(hù)坦板抗浮穩(wěn)定和導(dǎo)₄~導(dǎo)₅的抗滑、抗傾穩(wěn)定，給消力池及導(dǎo)墻的安全運(yùn)行留下隱患，必須對漏水通道進(jìn)行先堵漏，后加固處理。

　　3.2　導(dǎo)₄～導(dǎo)₅堵漏方案研究與摸索

　　1997年5月，在縱向圍堰導(dǎo)₄~導(dǎo)₅左側(cè)深孔消力池范圍，發(fā)現(xiàn)兩處涌水點(diǎn)，為確�？v向圍堰安全及消力池護(hù)坦砼澆筑質(zhì)量，減小基坑抽水量，必須對導(dǎo)₄~導(dǎo)₅基礎(chǔ)進(jìn)行防滲灌漿處理。灌漿孔布置在導(dǎo)₄~導(dǎo)₅右側(cè)，孔口高程46m，灌漿孔底高程穿過溶蝕帶以下2m，分三序施工，并從一序孔中選取一定的灌漿孔為先導(dǎo)孔，確定溶蝕剪切帶的分布范圍及溶蝕規(guī)模。

　　施工單位于1997年6月8日開始灌漿施工，后因汛期來臨，移至高程57m的導(dǎo)墻頂部繼續(xù)施工。先期施工的18^#、22^#、26^#孔與兩個涌水點(diǎn)串通，從孔內(nèi)電視錄像揭示上述三孔分別于高程15.2m、20m和27m遇溶蝕剪切帶。由于涌水流速大，灌入的水泥及水泥砂漿不能凝固，漿液被高速水流稀釋并帶走。為封堵滲漏通道，灌漿過程中采取向孔內(nèi)投粗砂、小石子，注細(xì)骨料混凝土以及在水泥漿中加入速凝劑等措施，均未湊效。本次處理灌注水泥97t、細(xì)砂45t、氯化鈣130kg。

　　經(jīng)分析論證，認(rèn)為按原定堵漏灌漿方案，不能有效控制滲漏水的流速，堵漏灌漿難以取得成功，必須采取有效措施控制流速。進(jìn)行了井點(diǎn)抽水和封閉涌水點(diǎn)控制滲漏水流速的研究，針對護(hù)坦混凝土澆筑和堵漏灌漿的程序，比較了 “先澆后灌”和“先灌后澆” 方案。“先灌后澆”方案灌漿封堵巖溶滲漏通道難度很大，需實(shí)施井點(diǎn)抽水。由于溶蝕剪切帶范圍較小，滲漏途徑短，難以在處理范圍以外實(shí)施井點(diǎn)抽排水措施，并且井點(diǎn)抽水控制滲漏流速難度較大。經(jīng)綜合比較，選定“先澆后灌”方案。

　　“先澆后灌”方案是在涌水點(diǎn)埋設(shè)可控制漏水量的引水管，對護(hù)坦建基面的滲水裂隙進(jìn)行嵌縫堵漏，確保護(hù)坦板混凝土在無水條件下澆筑，然后進(jìn)行護(hù)坦的錨樁施工。堵漏灌漿時逐漸關(guān)閉引水管，降低滲漏水流速。由于基坑內(nèi)外的水頭差達(dá)十多米，需采取有效措施防止關(guān)閉引水管進(jìn)行堵漏灌漿時護(hù)坦混凝土板產(chǎn)生抬動破壞，為此，考慮了護(hù)坦板增加壓重的后備措施。同時，還應(yīng)防止因灌漿堵塞護(hù)坦建基面的排水系統(tǒng)。

　　3.3　巖溶滲漏水控制措施和水泥堵漏灌漿實(shí)施

　　(1)引管排水與嵌縫堵漏

　　涌水點(diǎn)W_1-1、W₁分別用Φ150mm、Φ273mm鋼管嵌入建基面以下50cm，采用快凝水泥砂漿嵌管，確保埋管周邊無滲水，將集中涌水引至臨時集水坑。在引管出口安裝控制閥和預(yù)留進(jìn)、回漿管。對建基面的滲水點(diǎn)，進(jìn)行嵌縫處理，確保護(hù)坦混凝土在無水條件下澆筑。

　　(2) 砼澆筑及錨樁施工

　　護(hù)坦混凝土分兩層澆筑，堵漏灌漿前先澆底層混凝土，并預(yù)留護(hù)坦建基面縱橫排水溝�；炷�土達(dá)到設(shè)計(jì)齡期后，進(jìn)行錨樁施工。對不涌水錨樁孔直接進(jìn)行錨樁施工，對與溶蝕剪切帶串通的涌水錨樁孔，待埋設(shè)抬動觀測裝置和進(jìn)行引水管關(guān)閉試驗(yàn)后，通過控制引水管閘閥進(jìn)行堵漏灌漿，灌至不再涌水后再安裝錨筋。

　　(3) 抬動觀測裝置

　　為防止消力池護(hù)坦產(chǎn)生抬動破壞，根據(jù)溶蝕剪切帶的的產(chǎn)狀和分布范圍，在消力池護(hù)坦已澆混凝土上布置5個抬動觀測孔(點(diǎn))，并選取兩根錨樁安裝鋼筋計(jì)，監(jiān)測錨樁的變形。抬動觀測孔深入到溶蝕剪切帶以下2m，鉆孔穿過溶蝕帶有涌水時，用水玻璃­-水泥漿液封堵，再繼續(xù)鉆進(jìn)。護(hù)坦板抬動變形按不超過20 0μm控制。

　�。�4）關(guān)閉試驗(yàn)及涌水錨樁注漿壓力

　　為防止完全關(guān)閉引水管及涌水錨樁灌漿引起護(hù)坦抬動，進(jìn)行了引水管關(guān)閉試驗(yàn)，首先關(guān)閉W_1-1，各抬動觀測點(diǎn)均未觀測到抬動變形值，再逐漸關(guān)閉W₁，穩(wěn)定20min，觀測引水管水壓力和抬動變形，當(dāng)引水管水壓力達(dá)0.06Mpa時，各抬觀測點(diǎn)均觀測到了不同程度的抬動變形，其中一點(diǎn)最大抬動變形值達(dá)120μm，并且隨著壓力的升高，抬動變形值增加較快。

　　通過引水管關(guān)閉試驗(yàn)，認(rèn)為控制錨樁孔灌漿壓力不超過0.06Mpa，可不需采取增加壓重的措施，對下一步導(dǎo)墻右側(cè)的堵漏灌漿，只要加強(qiáng)抬動觀測和錨樁受力監(jiān)測，亦不需采取增加壓重措施。

　　（5）堵漏灌漿

　　堵漏灌漿分兩次進(jìn)行，第一次結(jié)合導(dǎo)墻左側(cè)護(hù)坦涌水錨樁孔及增布的灌漿孔進(jìn)行溶蝕剪切帶出露范圍的堵漏灌漿，第二次在導(dǎo)墻右側(cè)灌漿充填溶蝕剪切帶滲漏通道。

　　涌水錨樁孔灌漿時，關(guān)閉W_1-1并控制W₁開度，漿液中摻加速凝劑，采取間歇、復(fù)灌處理至不再涌水，再安放錨筋。灌漿順序?yàn)橄冗吘墔^(qū)，后主流區(qū)，將水?dāng)D向主通道方向。經(jīng)多個錨樁孔灌漿，W₁及W_1-1被封堵。為防止下一步堵漏灌漿對護(hù)坦產(chǎn)生有害變形，更好地控制漿液，對連通性較好的一個涌水錨樁孔采取引管排水，另在護(hù)坦范圍以外自導(dǎo)墻左側(cè)向?qū)�墻基礎(chǔ)鉆了兩個排水孔，兩孔涌水量均較大，對一孔引管至臨時集水坑，另一孔向上引接管至高程42.4m，接近外江水位。

　　在導(dǎo)墻右側(cè)第二次堵漏灌漿是在以上工作結(jié)束后開始的，在導(dǎo)墻右側(cè)利用兩個與左側(cè)引水管相通的鉆孔分兩次實(shí)施堵漏灌漿。第一個串通孔通過控制引水管的開度，灌至不進(jìn)漿，但引水管繼續(xù)出水，未能完全封堵溶蝕剪切帶；第二個串通孔灌漿開始時，引水管處于開放狀態(tài)，灌漿漿液串通達(dá)到一定濃度后，逐漸關(guān)閉引水管，控制漿液的的流速，當(dāng)灌漿孔回漿管回漿后，間歇性開啟引水管排出稀漿，當(dāng)引水管排出漿液濃度接近進(jìn)漿濃度時，引水管保持一定的開度，連續(xù)灌漿直到引水管出漿量逐漸變小、漿液變稀，最后流出小流量清水，繼續(xù)灌注至引水管不出水，在0.15Mpa的壓力下停止吸漿為止，連續(xù)灌漿歷時12h，灌注水泥37.4t，細(xì)砂13.4t。

　　（6）溶蝕剪切帶封堵效果檢查

　　在上述兩孔的堵漏灌漿結(jié)束后，在導(dǎo)墻右側(cè)繼續(xù)進(jìn)行加密灌漿，加密后，灌漿孔最終孔距1.5m。加密孔灌漿吸漿量均較小。導(dǎo)墻右側(cè)灌漿工作結(jié)束后，在導(dǎo)墻左側(cè)護(hù)擔(dān)范圍內(nèi)布置2個檢查孔，鉆孔芯樣中取出水泥結(jié)石，檢查孔均不涌水，壓水透水率小于5Lu，說明堵漏灌漿取得了預(yù)期效果。

4 15^#~16^#壩段緩傾角斷層溶蝕漏水通道堵漏灌漿

　　15^#~16^#壩段的滲漏通道將直接影響壩體砼的澆筑及壩基固結(jié)灌漿、帷幕灌漿的正常進(jìn)行，危及大壩的安全，影響水庫蓄水，必須對其進(jìn)行妥善處理。

　　15^#~16^#壩段緩傾角小斷層溶蝕漏水通道揭露后，直接采用導(dǎo)₄~導(dǎo)₅堵漏灌漿的技術(shù)措施和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)法控制滲漏水流速，灌注水泥砂漿和水泥漿，主要措施如下：

　　在15^#~16^#壩段基礎(chǔ)混凝土澆筑前，對溶蝕通道各涌水點(diǎn)進(jìn)行嵌縫、引管、埋管，對漏水量大的兩個涌水點(diǎn)引管并安裝閘閥。同時，在漏水通道上游開挖截水井，安裝3臺水泵抽水，降低滲漏水頭及滲漏水流速，減小涌水量。灌漿前安裝抬動觀測裝置，確保灌漿對壩體混凝土不產(chǎn)生抬動變形。堵漏灌漿順序?yàn)樽韵掠沃鸩较蛏嫌芜M(jìn)行，灌漿壓力0.1~0.2Mpa，灌注漿液為0.5：1的水泥漿和水泥砂漿,并摻加適量速凝劑。堵漏灌漿時，根據(jù)各涌水點(diǎn)灌漿情況開啟或關(guān)閉引水管閥門。采用上述措施后，一次成功灌漿封堵了巖溶漏水通道。經(jīng)后續(xù)錨桿、固結(jié)灌漿和帷幕灌漿的施工檢驗(yàn)，該部位堵漏灌漿效果顯著。

5　結(jié)語

　　高壩洲工程導(dǎo)₄~導(dǎo)₅及15^#~16^#壩段巖溶漏水通道采用水泥灌漿進(jìn)行堵漏，降低了工程投資，取得了良好的防滲堵漏效果，避免了化學(xué)灌漿的環(huán)境污染，滿足環(huán)境保護(hù)要求，為下一步建筑物基礎(chǔ)防滲加固處理創(chuàng)造了有利條件。

　　通過高壩洲工程巖溶漏水通道的堵漏灌漿實(shí)踐，有以下兩點(diǎn)認(rèn)識和體會：

　�、佟�巖溶漏水通道對工程有危害需堵漏時，首先應(yīng)查明其發(fā)育規(guī)模及分布范圍，不可盲目實(shí)施堵漏灌漿。

　�、凇「吡魉�、管道型巖溶漏水通道，采取引管控制出口流量，結(jié)合在合適位置進(jìn)行井點(diǎn)抽排水，根據(jù)實(shí)際情況制定灌漿程序，能有效降低水流流速，采用水泥灌漿可取得滿意的效果。