分析

案例题 某水电站大坝为混凝土双曲拱坝,坝高240m,总库容58亿m3,装机容量6×55万kW,年发电量约172亿kW·h。固结灌浆施工于2014年12月开始施工,2019年3月全部完成。
(1)地质简况和岩体质量分级。根据岩石强度、岩体结构、围压效应、水文地质条件等多种因素将岩体类型分为:①优良岩体(A~C级),可直接作为大坝地基;②一般岩体(D级),经过灌浆处理后可作为大坝地基;③较差岩体(E3级),自然状态下原则上不宜作为高坝地基;④软弱岩体(E1,E2级),不能直接作为坝基,需特殊处理;⑤松散岩体(F级),不能作为主体建筑物地基。
(2)坝基固结灌浆设计。①设计原则。根据岩体质量情况,灌浆设计分为常规灌浆和特殊灌浆两大类,前者适用于A、B、C级岩体,后者适用于D、E两类岩体。②灌浆材料。常规灌浆使用42.5级普通硅酸盐水泥。特殊灌浆原则上Ⅰ、Ⅱ序孔为普通硅酸盐水泥,Ⅲ序孔为磨细水泥。
(3)固结灌浆质量检查。灌浆质量检查显示固结灌浆效果良好。
【问题】
1.本工程坝基固结灌浆的目的是什么?
2.本工程使用了42.5级普通硅酸盐水泥。试回答使用水泥类材料作为灌浆材料的优缺点。
3.简答固结灌浆的施工程序。如果灌前做压水试验,应采用什么方法?试验孔数一般不宜少于多少?
4.固结灌浆质量检查的主要方法是什么?

正确答案
1.本工程坝基固结灌浆的目的是:(1)解决表(浅)层因爆破松动和应力松弛所造成的岩体损伤对坝基质量的影响,增加岩体刚度。(2)提高局部D级岩体的变形模量,以满足高拱坝应力和稳定的要求。(3)作为E、F级岩体和断层与破碎带经置换处理后的补强灌浆。2.采用水泥浆的优点是胶结情况好,结石强度高,制浆方便。缺点是价格高,颗粒较粗,细小孔隙不易灌入,浆液稳定性差,易沉淀,常会过早地将某些渗透断面堵塞,影响灌浆效果,时间较长,易将灌浆器胶结住,难以拔起。3.固结灌浆的施工程序是:钻孔、裂隙冲洗、压水试验、灌浆、封孔和质量检查。可在各序孔中选取不少于5%的灌浆孔(段)在灌浆前进行简易压水试验。简易压水试验可结合裂隙冲洗进行。4.固结灌浆工程的质量检查宜采用检测岩体弹性波波速的方法,检测可在灌浆结束14d后进行。检查孔的数量和布置、岩体波速提高的程度应按设计规定执行。固结灌浆工程的质量检查也可采用钻孔压水试验的方法,检测时间可在灌浆结束7d或3d后进行。检查孔的数量不宜少于灌浆孔总数的5%,压水试验应采用单点法。质量合格标准为:单元工程内检查孔各段的合格率应达85%以上,不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的150%,且不集中。
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