水电站灌浆平洞固结灌浆研究

【摘要】： 通过修渠建坝调控洪水,利用水资源灌溉、发电已经成为人类几千年文明史的重要组成部分。水利工程在为人类造福的同时也面临着安全问题,一旦失事就会面临毁灭性的灾难。灌浆技术作为岩土工程中专业性很强的一门学术分支,应用于处理各种岩土工程问题已有两百多年的历史。 沙陀电站右岸灌浆平洞水文地质条件复杂,岩石破碎,断层、泥夹层、溶蚀交互发育。山体水和地表水会沿节理、裂隙、断层以及溶蚀和泥夹层带渗漏到灌浆平洞内,雨天尤其明显,严重时还会有夹泥掉落。灌浆平洞作为帷幕灌浆的施工场所,为确保帷幕灌浆工程在平洞内顺利进行,保证作业人员的生命安全,应对平洞进行固结灌浆,以改善和提高岩石的物理力学性能,减少岩体的塑性变形与不均匀沉陷,提高岩体的抗压强度以及整体均质性。 本文在大量查阅国内外相关文献、研究成果并基于灌浆理论分析的基础上紧密结合工程实际,进行了以下工作: (1)概述灌浆概念及灌浆重要性,介绍国内外灌浆的发展历史及现状。对灌浆浆材各自组成及特性、灌浆方法及分类、浆液特性等进行分析,介绍三种常用的灌浆理论:压密灌浆理论、渗透灌浆理论、劈裂灌浆理论。 (2)根据沙陀电站工程水文地质情况,研究确定灌浆施工布置及施工工艺,对灌浆设计及参数选择(灌浆孔布设,钻孔冲洗及压水试验,灌浆工序,灌浆方法,灌浆设备及材料,灌浆压力,灌浆结束标准,变形检测,封孔,特殊情况的处理)进行分析研究。 (3)对压水试验资料及灌浆资料进行分析研究,包括灌浆单耗分析、单耗频率曲线分析、灌前灌后压水试验分析。根据分析结果判断工程灌浆效果及灌浆参数确定的合理性。 (4)介绍岩体裂隙灌浆数值模拟的蒙特卡洛法(Monte.Carlo)及有限元数值模拟软件ADINA。对隧洞开挖支护运用ADINA软件进行数值模拟。分析隧洞开挖支护过程的位移参数。 (5)针对水利灌浆工程灌浆成果表整理工作量大、效率低的问题。提出运用Excel的二次开发工具VBA语言编写程序、将可视化窗口作为操作界面的方法,实现灌浆资料整理查询功能。应用到一工程实例,结果表明该程序可实现自动、准确、高效的灌浆表整理功能及查询功能。为Excel VBA语言应用于灌浆工程资料整理的进一步开发奠定了基础,同时也为其它工程资料整理提供了科学参考。