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锦屏一级水电站卸荷(松弛)岩体加固处理研究

李必良  
【摘要】: 锦屏一级水电站坝址区山高峡深,地质环境复杂,边坡卸荷作用强烈,质量差,岩体加固成为影响边坡稳定的关键。边坡采用锚索和浅层锚杆相结合的支护方式,需要大量钻孔,成孔成为继开挖之后的第二项基础工作。由于受f5、f8断层等不良地质条件影响,加之边坡岩体卸荷强烈,钻孔穿越卸荷破碎岩体时频频出现卡钻、掉块、塌孔、漏风等现象,严重制约工程顺利进行。对破碎段岩体灌注水泥(砂)浆固结,但由于边坡岩体强卸荷以至于松弛,灌入的水泥(砂)浆顺缝而下,尽管采用待凝、限流等应对方法,然收效甚微,某些锚索孔灌浆加固,持续长达数月之久,也起不到固结的作用。 针对左岸岩体灌浆加固问题,本文以左岸边坡强卸荷(松弛)岩体灌浆加固工程为研究对象。具体研究内容及成果如下: 1)依据前期钻探、平硐调查及边坡开挖揭露资料,研究了问题突出坡段的岩体结构特征,包括:开口线至1960m高程缆机平台段、缆机平台至坝顶高程段、坝顶高程至1730m垫座高程段,分析了岩体结构特征,并根据各类结构面的规模性状分类,阐述了地质结构对灌浆加固岩体的控制意义。 2)论文分析了现场采用的处理方法失效的原因及存在的问题,总结常规浆液的缺点,提出研究新型粘时变浆液的灌浆材料:助剂1#、2#、3#。从粘度时变性浆液的“渗析反应”机理出发,研究了粘时变浆液在裂隙内扩散的理论模型,并考虑影响浆液扩散的主要因素,采用自主研发的注浆扩散范围测试装置模拟浆液在一定浆压、水压、裂隙开度、不同结构面倾角条件下的扩散曲线,研究了粘时变浆液的扩散方式,推测扩散趋势。 3)设计“三因素,三水平”的正交试验方案,采用综合平衡法分析出影响粘时变浆液最大的两个因素,得到适合要求的最佳实验方案。并对助剂2#和助剂3#单因素对浆液性质的影响进行了专门的研究。 4)测试了现场采用的水泥浆(λ=0.45)、水泥砂浆(w:c:砂:外加剂=0.45:1:1:0.004)配合比的流动度、可泵时间、凝结时间、强度等参数,并与粘时变浆液对比,从粘时变性质的角度分析了浆液的特点。 5)2008年4月、11月、12月,在左岸EL1825m和EL1730m高程固结灌浆加固试验区进行了试验,现场记录了灌浆量、流量等参数,并和采用常规水泥(砂)浆液灌注从耗材、工时进行比较。


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