新安江大坝坝基页岩演化及化学灌浆研究与应用

【摘要】：本文在回顾了化学灌浆技术国内外的发展和研究现状的基础上,提出了新安江水电站坝基泥化夹层低渗透性地层加固处理这一课题。详细介绍了两相渗流理论、化学灌浆的吸渗理论及润湿反转原理和被灌介质强度增长机理等化学灌浆理论,从坝基页岩的化学成分、结构特征和坝基渗流水变化等方面,分析了新安江水电站坝基页岩软化泥化机理和演化趋势。根据现场地质条件,在室内模拟化学灌浆试验的基础上,进行化学材料的选择、改性和优化工作,提出了以ZHK-798为固化页岩的主灌材料,AK树脂为封闭砂岩裂隙的辅助材料,现场施工采用适宜于“采用较低灌浆压力”的复合灌浆工艺,提高了低渗透地层的可灌性。 化学灌浆效果的评价采用了钻孔取芯、试验钻灌情况分析、物理力学试验、CT测试、电镜扫描和能谱分析等多种技术手段,综合分析可以得出以下结论:页岩节理裂隙中均不同程度地存在ZHK-798浆液充填物,说明浆液的渗透效果良好;现场化学灌浆前后的CT测试结果反应试验区坝基波速提高6%以上;化灌后钻孔取出芯样情况和物理力学试验结果反映化灌后其力学强度得到一定的提高,达到了“固化和包裹页岩”的预期目的;与其它类似工程相比,本次试验率先采用了AK浆液替代水泥浆液的复合方法,克服了水泥浆液灌入性差和化学浆液的不亲合性等影响,提高了地层的可灌性。