錦屏電站隧道施工堵水漿液試驗(yàn)

錦屏電站隧道施工堵水漿液試驗(yàn)分析TestingAnalysisofTheJinpingHydropowerStationTunnelBuildupWaterandSoilTechnology1工程概述錦屏水電站，總裝機(jī)800～840萬kW，包含一級和二級兩個(gè)梯級電站，是我國繼三峽、溪洛渡之后的第三個(gè)總裝機(jī)容量最大的水電站。錦屏一級水電站位于四川省涼山州鹽源縣與木里縣交界處，混凝土雙曲拱壩，壩高305m，為世界同類壩型中第一高壩。錦屏水電站樞紐工程輔助洞，根據(jù)施工前期對長探洞鉆探了解到的地質(zhì)資料情況分析，及對施工時(shí)的三個(gè)出水帶封堵后的實(shí)測水壓顯示，水壓力最大值分別達(dá)到10.22MPa和10.12MPa，預(yù)測輔助洞的外水壓力為9MPa及以上（如圖1）。根據(jù)設(shè)計(jì)提供的輔助資料分析，并結(jié)合長探洞及施工過程中的“涌水”參數(shù)（見表1），對出現(xiàn)的透水涌泥點(diǎn)，總結(jié)出了輔助洞在無封堵和一次性封堵兩種情況下，不同透水涌泥量的頻次預(yù)測情況，如表2。圖1錦屏水電站樞紐工程輔助洞西端透水涌泥情況實(shí)錄圖表1對涌出“泥漿水”500mL的部分參數(shù)檢測結(jié)果省泥漿分析象P變H辨值枕質(zhì)量厭密度搖含土量查7.7剩547.脹4g滅1.09布g/cm色3染65.5益g的含土分析躁密度挽含泥量露含砂量食塑性指數(shù)憐2.71桌g/cm謠3災(zāi)96.6悼%君3.4%缸6.3表2錦屏水電站樞紐工程輔助洞西端預(yù)測透水涌泥情況統(tǒng)計(jì)蒜封堵方式悉透水涌泥遼量轉(zhuǎn)(芒L/s)擁透水涌泥須點(diǎn)數(shù)液量貝(販個(gè)調(diào))粒無封堵仔0.姐5抓～梁20浩113桶2抄0斗～揚(yáng)100賺18眾10夜0哄～贈1000暮10愚＞仁1000珠1升一次性封若堵（封堵籍長度競按什30貫m畜計(jì)）唱0.沫5巷～戚20敵94渡2陪0睛～雁100吼11緒10須0宗～沉1000艦9史＞還1000紫1從表2及實(shí)際檢測情況可以看出，該輔助洞系高壓、富水、多點(diǎn)型導(dǎo)流洞隧道工程施工，施工的重點(diǎn)是如何確保對透水涌泥的封堵質(zhì)量，其技術(shù)難度是可想而知的。正如著名水電專家、兩院院士、中國工程院副院長潘家錚所說，“錦屏一級工程的規(guī)模、技術(shù)難度和施工技術(shù)都是世界級的”。對此，我們選定的方案是采用帷幕深孔注漿堵水施工技術(shù)進(jìn)行止水施工，為確保封堵用漿液質(zhì)量，對漿液的配制做了大量的研究與試驗(yàn)工作，并對其流動性、物理力學(xué)性能和凝結(jié)時(shí)間等進(jìn)行了系統(tǒng)地研究和試驗(yàn)，為確保隧洞的安全施工提供了技術(shù)保障。輔助洞實(shí)際透水涌泥情況非常復(fù)雜，主要體現(xiàn)為透水涌泥壓力變化很大，對漿液性能要求很高。根據(jù)實(shí)際施工情況，我們先后對純水泥漿、“純水泥漿+早強(qiáng)減水劑”、“純水泥漿+緩凝劑”和“水泥+水玻璃”雙液漿等四種注漿液進(jìn)行了方案的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)。2試驗(yàn)用原材料及設(shè)備2.1原材料水泥：東森P.O32.5水泥，通過0.08mm方孔篩篩余量不大于5%；SW早強(qiáng)高效減水劑：本文簡稱“早強(qiáng)劑”，未予說明時(shí)減水率按18%，摻量按2.0%計(jì)算（以膠凝料質(zhì)量百分比計(jì)）；SW緩凝劑：本文簡稱“緩凝劑”，未予說明時(shí)減水率按2%，摻量按0.05%計(jì)算（以膠凝料質(zhì)量百分比計(jì)）；水玻璃：模數(shù)為2.4～3.0,濃度為(30～45)波美度（Be）。2.2主要儀器設(shè)備技術(shù)性能（見表3～4）表3ZJB/BP-30型變頻高壓注漿泵技術(shù)參數(shù)剛額定工作腐壓力笛30MP暗a怒柱塞直徑窯45mm蒸吸決/份排入管直拉徑穴50mm雪/25m催m拋柱塞行程六100m冊m題額定功率娛55KW敘額定注漿燭量匠108L叫/min超表周4NJ錘-120齡0抱泥漿攪拌說機(jī)技術(shù)參必?cái)?shù)汁最大容量結(jié)1450跌L遭有效容量徒1200航L黑螺旋漿轉(zhuǎn)物速孫750r叉/min踩額定功率偽11KW交/146末0r/m騙in絹3噴對漿液的流鋼動性能試棟驗(yàn)絞考慮到隧炒洞的實(shí)際扎涌水情況謠及漿液的活可泵性，媽我們對不仿同配合比珍的注漿料名流動性進(jìn)曠行了試驗(yàn)軋。當(dāng)涌水俊量大，要贈求快速注兔漿時(shí)，則現(xiàn)選用較濃撇漿即流動嗎度小的漿組液；當(dāng)涌殺水量小，納可慢速注瞎?jié){時(shí)，則眼選用流動閑度較大的唯漿液。經(jīng)煌實(shí)驗(yàn)表明沾，漿液流凡動度烈以纏1帖0盛～沉2名0各秒為佳，辨一般島以搜1免4霉～亂1罷8醉秒為最適距宜，這時(shí)般的漿液泵串送情況良反好，泌水有率小，沉魔淀穩(wěn)定性氧良好。試成驗(yàn)的具體珠配合比和數(shù)流動性統(tǒng)怪計(jì)，見挎表噸5穿。螺表已5嚴(yán)觀幾種不同異配合比注揚(yáng)漿液的流徹動性能統(tǒng)厲計(jì)表韻W激/C澇0.4貪0.5革0.6鐵0.7凡0.8逼0.9匠1荒流動揀度古(團(tuán)s)鎖20蕉19栗18壺17晚15踐13公11傳W卡/C脊0.4亞0.5輔0.6掌0.7依0.8窗0.9蘿1竹摻早強(qiáng)我劑淹2.0%落流動薄度躲(遭s)籍19扣17席16前14斥11夕10承8架W煮/C妖0.4模0.5嚷0.6世0.7鉗0.8爬0.9光1然摻緩凝生劑西0.05返%潤流動堆度差(每s)杠19兆18印17忽16腹14慕12育11執(zhí)注：水玻施璃自身流生動性變化初不大，配嚷制的雙液土漿混合后雨凝結(jié)時(shí)間恢快，難測曲其流動度彩。懇4防配漿液的沉囑淀穩(wěn)定性蓄試驗(yàn)蓄漿液的沉研淀穩(wěn)定性攝是指漿液仔沉淀后體填積的收縮亦變化情況校，此處以屠收縮率、之凝固后材粗料用量、摧每噸水泥顧能配成的暖注漿量等餐綜合參數(shù)拴來表示。自試驗(yàn)結(jié)果偏表明單液夕漿召5碗h持左右就能雜收縮穩(wěn)定粱、凝固成渾型。下表明為員“炒水泥單液層漿捷+趣外加束劑幣”斤配合鍵比師5罩h培后測得的為沉淀穩(wěn)定鄙性數(shù)據(jù)，毯見線表盼6興～藥7批。瓦表子6除預(yù)“玩水泥單液鞋漿污+悔緩凝劉劑冰”汽漿液沉淀父收縮后的吼數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)表統(tǒng)W/C唇收縮爺率溫%未配合比計(jì)暴算材料用腸量本kg/m柄3遣實(shí)測收縮夜后材料用鹽量酬kg/m館3民實(shí)測凝固凱后材料用史量裁kg/m往3施每噸水泥團(tuán)注漿喝量逼m躲3啞水泥掛水辯水泥社水蜘水泥蔑水止0.4罩1.7涼1370群548虜1370偽531漠1393子540石0.71蜻8瓣0.5壯4.3無1204叢602狗1204醉559泛1256葛583府0.79摸6么0.6不9落1084支650秧1084繩560據(jù)1182兼610刃0.84矛6仙0.7器14牙968嗎678票968擦538膀1103看613走0.90叛7愚0.8扒20政882手706痰882造506董1058勾607親0.94臣5回0.9觀26括810首729慎810小469饑1021筆591辱0.97牢9趴1吧30濾749塞749懶749鄉(xiāng)449吐974暖584沾1.02廟7梨表鍛7裹重“再水泥單液甚漿億+合早強(qiáng)幫劑帝”范漿液沉淀蒸收縮后的檢數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)絞表元W/C癥收縮崗率喊%在配合比計(jì)獸算材料用格量慧kg/m閥3頓實(shí)測收縮亮后材料用衰量繳kg/m土3曠實(shí)測凝固盾后材料用洪量催kg/m碌3端每噸水泥階注漿武量稠m菜3望水泥健水全水泥濃水憶水泥愚水牽0.4塞2.5浸1370盤548修1370腎523蔬1404鏈536蝴0.71丈2建0.5昂6.7響1204懷602賄1204竄535痕1285陳571甩0.77水8卸0.6資13翁1084晨650聞1084蛇520眠1225抹588溪0.81源6葛0.7倉19控968但678洲968目488磨1152晴581彎0.86犯8漆0.8欲24侮882沃706腸882送466焰1094縫578慈0.91抬4催0.9想30皇810靠729貪810魯429飲1053飄558好0.95雁1宿37留749辟749汁749例0.37產(chǎn)9展1026志519類0.97宿5天注斜:籍水泥注漿興量更（這m賺3廈）棉=藏水泥質(zhì)量語（悉k去g笑）抱/紙水泥石中城水泥用量教（近kg/m府3把）五5苦嬸漿液的凝鞭結(jié)時(shí)間試咱驗(yàn)爐對于高壓清涌水，要菌求漿液封媽孔快，凝腐結(jié)早才能努起到有效意的封堵目兆的。而適兄宜配合比所的浙“洋水硬泥灰+愛水玻播璃蛇”瞇雙液漿就出能夠滿足鞭早凝快固氏的特點(diǎn)。院表稿8慧～財(cái)1曠0悲是有關(guān)漿蔽液凝結(jié)時(shí)幅間的數(shù)據(jù)穴統(tǒng)計(jì)匯總萄表。饞表寒8減即“遮單液先漿等+均外加俱劑怪”具凝結(jié)時(shí)間敘統(tǒng)計(jì)表禁W/C綢凝結(jié)時(shí)間乓（親mi壽n慢）路早強(qiáng)劑，耀摻終量刺(師%)慕緩凝劑，門摻士量繁(菌%)誤0腳2暗0.06崇0.08賠0.1廳0.4烈初凝純378繩251附444儲472廟687討終凝煌472擺316鈴664遷747喉931貝0.5撞初凝浸931辨308幅456倍522掉797瘦終凝瘋494纖371截750雙831閱1048謹(jǐn)0.6代初凝徹441然325縮532斬554仆967銜終凝灣530妻380煤788隱932摸1153騾0.7淘初凝束464洽330貞558妥585洋1048汗終凝摩557巧406體941頑952賺1217釘0.8尤初凝雹496盆370脅632府650襲1125寬終凝蔽618妨440富985左991璃1341作0.9皮初凝旦515婦400晃680隆737抗1207蕉終凝預(yù)662熄463戚1032戴1102幻1380財(cái)表勾9紋罰“習(xí)水餓泥豐+紙水玻璃（憑體積比掌）薯”搬雙液漿凝鼓結(jié)時(shí)間統(tǒng)軋計(jì)尸表災(zāi)(占水玻璃濃助度杠35Be佳)旅C/S送W/C柳凝結(jié)時(shí)間專(漫s)巾1:1豐1:0.何8么1:0.叢6披1:0.摸5泉1:0.蹤4農(nóng)1:0.巴3匹0.4垮初凝享28厘27杜29千31錄68討248搭終凝耐52俘48歐50蹄55恐132仔665創(chuàng)0.5聞初凝幸30寄31各33戲40鏡163冶422濕終凝等62愈63后65立68花535睡1154旁0.6私初凝華56隨59益65貸71陳1390音2471尊終凝高93匯125虎125危101綁95逃61摘0.7今初凝亭58需62掩61鋪80膠1687情1536愁終凝燥100火139乓144繪172煙2615雨5220遍0.8拐初凝置62痰61艇65縣81并3061赤5040鮮終凝轎189碎244虧345竿419矛102本7620編0.9賭初凝船92招73濾75裙99燒——決——扁終凝扒282么271勝452狀599越——逐——喪1添初凝睛105鉤78掌78椅178盼——床——商終凝位382猜315善575樣864攔——答——污表離10勞涉“漆水甜泥姨+稍水玻璃（賠體積比鉤）買”顯雙液漿凝而結(jié)時(shí)間統(tǒng)拜計(jì)叫表桶(脊水玻璃濃竊度嗎30Be搶)賭C/S夸W/C狼凝結(jié)時(shí)間至(筒s)吩1:1楊1:0.紹8促1:0.悼6邪1:0.諷5饞1:0.林4庸1:0.智3辟0.4薦初凝松38我42擴(kuò)36過41巾81擁——沃終凝質(zhì)59美60霜58示59創(chuàng)172之——書0.5搬初凝獵57身54路52跳63厘173途——礦終凝群97胖85考91糠114晃619畜——死0.6荒初凝魄60首56禽56爬84聽1521術(shù)——蘿終凝陷122朽112紗105前127綢2071悉——挪0.7爺初凝恭72哪63臣65悶93罷1881絕——敲終凝墓189挺186脾251攀310到2950透——千0.8衛(wèi)初凝假87競82連75厲114尺3277洋——頃終凝衰247等277棉304升432辱6780情——頑0.9旗初凝槐101傾112棟130述126突3561敘——豎終凝呼421洞447遙551壤680誰8640彼——嬌1利初凝停310東280襪384民653根4620愁——閥終凝消851兔780戀900杠1051緞9120攏——活6墾傻注漿料強(qiáng)笑度試驗(yàn)察注漿料凝姜固后的強(qiáng)形度是反應(yīng)彼注漿液能賊否有效止據(jù)水的重要護(hù)指標(biāo)之一鉆，經(jīng)對漿根料凝固后捧強(qiáng)度試驗(yàn)螺統(tǒng)計(jì)，結(jié)按果如匠表齊11陰～雞1長2驕。制表梳11忍屠水泥單液耕漿抗壓強(qiáng)糠度響(MPa涉)舍統(tǒng)計(jì)表侮W/C珠齡期佩早強(qiáng)稻劑盆,究摻羊量薄%忘緩凝吧劑狡,耐摻言量觸%啄0閉2勸0.06碗0.08糊0.1目0.4勇3d刊16.7僵20.8賺15.2脊——辯——?jiǎng)?8d或46.5膛47.5正47.1瞇——紛——漲0.5年3d蒸15.8毅19.9歌——等——貨——睡28d轎44.2罪44.2闊——遺——她——曉0.6杯3d蚊14.4箏18.4豎13.4抬——搭——伴28d堤40.8頸41.1春38.4哨——倉——祖0.7紋3d柄13.2俯16.4泳——然——捎——先28d鼓38處37.5建——粘——佛——串0.8牲3d甩12.1峽15.6絹——求——偽——船28d牛35.1閱34.2某——養(yǎng)——竿——商0.9漫3d乏10.7催13.5飽——孤——販——雹28d余32.1示30.8宗——嘴——臨——土1芬3d分9.2淘11.8醫(yī)——決——東——紀(jì)28d葉30.5島28.5合——判——號——聽表怎12撐塊“圾水皇泥謎+述水玻暴璃宋(葬體積燙比北)個(gè)”曉雙液漿抗苦壓強(qiáng)脊度礙(MPa展)利統(tǒng)計(jì)表烏(煎水玻璃濃盆度娛3宵0織～編35Be今)她C/S掛W/C垃齡期胞1:1山1:0.祥8慕1:0.樂6留1:0.丘4摩1:0.討3眼0.4爆3d僑13.4店14.7澡15.6妹16.8球19.2獅28d進(jìn)14.5杜16.2歉17.1難23.4宏27.5油0.5谷3d某13.1憂14.2燙15.9朗15.4嗓18.2喚28d縱14.3聲15.6籮17.4語22.3隆26.3底0.6沿3d蛾12.1姨13.9聚15.1轎14.9寨17.5敬28d灑13.3燈14.5盛16.2剩21.1處25.4隔0.7卸3d摟11.8盟13.2潮14.7鬼14.2煩17.0赤28d伸13.0著14.1兼15.8艙20.4組24.3潮0.8花3d帖11.5享12.6搜12.7挪13.5騙16.2志28d巨12.5腸13.7逢14.8海19.5拔23.4銜7炸驗(yàn)注漿料凝射固后的容狀重、抗壓鞋彈性模量篩、抗?jié)B等現(xiàn)級試驗(yàn)論（見超表哈13腹～費(fèi)1畏5起）箏表鵝13喪礙單液漿的燃結(jié)石容重煎、抗壓彈仇性模量、霞抗?jié)B等級楊數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)艱表刺W/C由結(jié)石容重跨，貿(mào)kg/m鹿3魚彈性模量牌，綁×10螞4滲MPa亂抗?jié)B等級幫，糞MPa承0.4數(shù)1933宮1.50達(dá)S8冤0.5蘇1839膊1.46響S8般0.6甜1792宜1.41列S7怕0.7別1716靠1.34暗S7傅0.8扮1665至1.30墳S6浙0.9件1612境1.10睜S4貪1浸1558源0.90蟲S4鹽表雷14諒迎“綱水燈泥耕+起水玻是璃刻(芽體積決比劍)蝶”常雙液漿的禽結(jié)石容篇重約(殲kg/m泄3拐)拼統(tǒng)計(jì)表耍（水玻璃掘濃限度工35B亞e亭）睬C:S肉W:C溉1:1蝴1:0.濁8元1:0.將6掩1:0.瞞5蚊1:0.痰4盒1:0.卷3灣0.4籠1620夫1679印1739率1769諒1799便1829瘋0.5推1560于1608雜1656勒1680貢1704唉1728佛0.6壁1517憤1556寄1596么1616蘋1635棵1655特0.7顯1482跪1515稠1548劉1564煤1580芳1596萬0.8設(shè)1454蜻1481筍1508率1521便1534傲1548拾0.9腥1430鈴1452羞1474蹈1485炊1496航1507守1剛1410諸1428褲1446清1455摧1464隱1473范表嘗15蝕渴“買水室泥無+您水玻酸璃胡(瞧體積鉛比北)棕”按雙液漿的內(nèi)結(jié)石容東重粒(灰kg/m睜3古)三統(tǒng)計(jì)表照（水玻璃播濃至度未30B賀e晶）燕C:S謙W:C至1:1術(shù)1:0.配8把1:0.寨6嚇1:0.時(shí)5繞1:0.技4坐1:0.搜3蝕0.4矩1584舊1649架1714橫1747偷1779硬1812懲0.5他1530芳1584禮1638木1665鼻1692休1719建0.6頂1487擾1532化1578幫1600霞1623臨1646中0.7輪1452棒1491不1529課1549怒1568夏1587羽0.8漁1424底1457叼1490貢1506夸1522遼1539票0.9布1400議1428腿1456天1470圾1484滴1498蜂1笑1380瓦1404耕1428尖1440植1452賠1464島8董醫(yī)漿液的密庫度與比重賭試驗(yàn)跌漿液的水校灰比和比秋重有直接瑞關(guān)系，統(tǒng)聰計(jì)水灰比抄與比重的溝關(guān)系數(shù)據(jù)雪可以很方必便控制現(xiàn)葛場漿液配執(zhí)制質(zhì)量。春具體結(jié)果勢如賤表介16喘～像1堂9易。丙表因1刪6祥純水泥漿警密度與水各灰比的關(guān)套系數(shù)據(jù)表遮W愿/C爺0.4圾0.5棚0.6踐0.7思0.8師0.9識1傾密陣度偽kg/c閑m炸3焰1.90妻9毯1.80天0今1.71輝4吵1.64銜5嶼1.58匯8想1.54性0喬1.50剃0倆表坑1焰7赤“匆水泥圈漿尊+割早強(qiáng)食劑畜”任漿液密度樸與水灰比曉關(guān)系滲W毫/C厘0.4姜0.5擱0.6廚0.7棄0.8筐0.9芽1賀密逢度槍Kg/c線m稿3蓮2.00葬5鵲1.89缺7拖1.81籮0棵1.73灑8謀1.67凡1盜1.62叔1劇1.57叮8萍表納18云籍“穩(wěn)水泥散漿搬+掘緩凝姻劑輪”帥漿液密度狹與水灰比做關(guān)系王W羨/C患0.4蜻0.5坐0.6拘0.7泡0.8說0.9巧1派密析度瀉kg/c兔m隨3勸1.91峰9藥1.79往0后1.72怕4養(yǎng)1.65削4嬌1.59舉7運(yùn)1.54精9聰1.50徒8減表絲19換輸“含水龜泥蟻+飯水玻導(dǎo)璃簽(融體積海比透)貝”嶺雙液漿密饑度與水玻汗璃濃度的掛關(guān)系午水玻璃濃多度蛇(族Be)懸30氧32壁34馳35嗚36勝38古40魂密急度蘆kg/c吃m純3亭1.26皆0嚼1.28戴5鞋1.30齊8韻1.