西安市黑河水利工程引水洞放水塔基础
固结灌浆效果评价

袁长海

（水利部陕西省水电勘测设计院地质总队，陕西咸阳712000）

摘要：对黑河引水洞放水塔基础F4断层的处理，固结灌浆方案的制定、实施、质量检查和效果评价进行了阐述。
关键词：断层；基础固结灌浆；质量检查

1工程地质概况
黑河水利枢纽工程位于陕西省周至县城南约14km的黑河峪口处，引水洞放水塔是黑河水利枢纽工程的重要组成部分，布置在坝区右岸，位于南洼北沟沟口右侧，塔高114m，基础底面积为18m×9.5m，荷重26237.0t,为高耸建筑物。
根据地质资料，该区内地层岩性为绿泥石片岩(Sc)、云母石英片岩(Se)、钙质石英岩(Qu)。引水洞放水塔塔基下深约30～50m隐伏有F4断层，其产状为：走向NW271°～282°，倾向SW，倾角31°～58°，宽度为0.5～5.0m，在塔基下的垂直厚度约10～15m，充填物为断层泥及糜棱岩。
2固结灌浆设计
原设计拟对穿过断层带下盘5.0m以上岩体进行固结灌浆，即深层灌浆方案。为慎重起见，经反复论证决定，先进行浅部灌浆，同时对隐伏的F4断层进行固结灌浆可灌性试验。并进行三维有限元分析计算。
经过深层可灌性试验，发现隐伏的F4断层中的断层泥和糜棱岩可灌性极差，属吃水不吃浆地层。而三维有限元计算，基础附加沉降量甚微，不致对放水塔的稳定构成威胁。加之放水塔下有6m厚的钢筋混凝土基座，刚度较大，只进行深入基岩12m的浅层固结灌浆，足以保证塔体的稳定与安全。
塔基固结灌浆范围设计为桩号0 00.0～0 018m，宽度9.5m。外围双排，孔距1.0m，排距2.0m。中部孔距，排距均为2.0m，呈梅花形分布，孔深为深入基岩12m，含混凝土总孔深15m。共布置60个孔，用LM-500C型潜孔钻造孔，孔径φ76mm。
3固结灌浆施工
首先对外围双排采用稳定浆液和孔口封闭法进行施工。稳定浆液灰比为0.75∶1析水率＜5，漏斗粘度28～30s，经两个质量检查孔成果显示：其透水率均大于设计要求的5Lu，达到要求。分析原因认为稳定浆液对裂隙发育具有一定宽度的坚硬岩石效果，而对黑河工地的绿泥石片岩及云母石英片岩这种较密实的层状结构岩层尚不适应，随即改用普通纯水泥浆液，水灰比由3∶1开灌，分为2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1共5个比级，对已灌的外围双排孔之间，增布一排加密孔，对个别孔第一段透水率大于5Lu进行补灌和周边加强灌浆。再经检查，全部符合设计标准。
4质量检查及评价
放水塔塔基固结灌浆，共完成钻孔82个，钻孔进尺1230m，灌浆长度1076m，耗用水泥30.57t，平均单耗28.34kg/m。
根据规范要求，灌浆结束7d后进行质量检查。共布9个质量检查孔，钻孔进尺129.8m，耗灰量2.06t。在对前3个不合格孔进行加密与补强后，最终检查全部合格。质量检查孔成果如表1。
检查以单点法压水试验进行，试验压力为0.8MPa，透水率q≤5Lu比灌浆前平均透水率q=32.42Lu明显减少，全部合格。
在灌浆结束14d后，对岩体进行声波波速测试。平均纵波波速达4424.92m/s，最小为3600m/s。详见表2。

通过对塔基进行固结灌浆，极大地改善了塔基地质条件。塔基固结灌浆分为两个次序，Ⅰ序孔平均单耗48.37kg/m，Ⅱ序孔平均单耗12.35kg/m，递减74.47，平均单耗23.75kg/m，证明灌浆效果良好。
由声波测试资料分析，灌后的岩体波速达到4424.92m/s，最小也达到3600m/s以上，达到了预期的目的。

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