水电站引水隧洞固结灌浆试验研究

【摘要】： 灌浆，就是利用液压、气压或其它方法，通过灌浆钻孔或置入其中的灌浆管将具有胶凝能力的浆液注入岩层(或土层)中的裂隙、空隙与空洞中，将其中的水分与空气赶走，将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水抗渗性能强和化学稳定性良好的“结石体”，以达到改善岩(土)层性能为目的的一种施工方法。 狮子坪水电站是杂谷脑河流域的龙头水库电站，位于四川阿坝州理县境内。水库总库容1.327亿m~3，调节库容1.189亿m~3，为年调节水库。总装机容量195MW(3×65MW)，保证出力59.9MW，年发电量为8.76亿KW·h。该电站为二等大(2)型工程。枢纽工程由首部枢纽、引水系统和厂区枢纽三部分组成。其中引水隧洞长18.71km，引水流量61.41m~3／S，调压室为双室式型式，压力管道采用一根主管经两面三刀个“卜”形岔管分为三条支管向机组供水。 本文根据现场实际情况，选择有代表性的Ⅳ类典型围岩两个试验段：一为杂谷脑组段(K8+923m～K8+943m)，二为侏倭组段(K1+905m～K1+915m)。每个试验段又分若干不同区段和选取不同的灌浆此参数进行灌浆试验。同时在杂谷脑组和侏倭组选取两组段Ⅲ类典型围岩的作为参照组。 本文的主要工作是： 1)通过选取不同的钻孔的间排距、灌浆压力等参数，确定合理的灌浆参数。 2)测定典型Ⅲ类围岩中杂谷脑组和侏倭组的岩体波速、弹模、透水率； 3)测定典型Ⅳ(中等偏好)类围岩中杂谷脑组和侏倭组的灌前、灌后岩体波速、弹模、透水率； 4)通过对照比较典型Ⅳ(中等偏好)类围岩的灌前、灌后岩体波速、弹模、透水率，对岩体可灌性和固结灌浆效果进行评价； 5)利用有限元分析软件ANSYS建立模型模拟引水隧洞情况，对比灌浆前后的隧洞断面有限元软件模拟情况结合现场试验收集的真实的试验数据对照比较Ⅲ类围岩与Ⅳ(中等偏好)类围岩灌后岩体波速、弹模、透水率提出Ⅳ类围岩洞段永久支护结构设计优化的建议意见。