混凝土坝全坝基无盖重固结灌浆关键技术

任务来源：

技术领域：水利工程建设与管理

技术来源：自主研发。2件发明专利，发明名称：钻孔内埋式任意球径向灌浆抬动变形观测装置；钻孔内埋式任意球径向灌浆抬动变形观测方法。2件实用新型专利，实用新型名称：一种混凝土高坝全坝无仓面固结灌浆结构；一种岩体宽大裂隙封闭结构。

技术原理

混凝土坝全坝基无盖重固结灌浆技术包括：全坝基无盖重固结灌浆方法、裸岩裂隙封闭新方法、无盖重固结灌浆抬动观测新方法。（1）全坝基无盖重固结灌浆方法。先封闭基岩表面裂隙，然后对浅部加密灌浆确保浅层灌浆效果，并利用浅部岩体作为盖重，对深部升压灌浆，最后少量埋管在坝体混凝土浇筑后对表层局部裂隙引管灌浆。（2）裸岩裂隙封闭新方法。使用快硬水泥和环氧胶泥两种裂隙封闭材料，采用“建基面清理→裂隙素描→裂隙清理→批刮封闭材料→封闭层养护→预压水检查封堵”的裂隙封闭工艺，在无盖重固结灌浆前，对建基面裂隙进行系统封闭，对其中的宽大裂隙采用“外封堵内填充”的新型封闭结构。（3）采用无盖重固结灌浆抬动观测新方法和钻孔内埋式任意球径向灌浆抬动变形观测装置，实现高陡坡面无盖。

技术特色

（1）全坝基无盖重固结灌浆方法彻底解决了坝基固结灌浆与混凝土浇筑相互干扰的难题，消除了坝体基础混凝土薄层长间歇、灌浆抬动、混凝土裂缝等风险，避免了损伤混凝土冷却水管和监测仪器，灌浆效果好。（2）裸岩裂隙封闭新方法确保了无盖重固结灌浆裂隙封闭效果，解决了表面串漏问题，保证正常升压灌注，确保了灌浆质量，并减少水泥损耗和废浆排放。（3）无盖重固结灌浆抬动观测新方法可实现高陡坡面无盖重固结灌浆时任意方向抬动变形有效观测，解决了坡面灌浆施工时岩体抬动变形监测难题，保障了坝基固结灌浆质量和施工安全。

技术指标

（1）全坝基无盖重固结灌浆方法可彻底解决坝基固结灌浆与混凝土浇筑、接触灌浆干扰的难题,消除坝基约束区混凝土长间歇、灌浆抬动、混凝土裂缝等风险，避免损伤冷却水管和监测仪器，灌浆效果良好。 （2）裸岩裂隙封闭新方法封闭效果好，可大幅减少表面冒浆和水泥损耗，第1段阻塞深度仅30cm，浅表层灌浆压力可达1MPa，显著提高表层灌浆效果和施工效率。（3）无盖重固结灌浆抬动观测新方法可全过程可靠观测岩体任意方向变形，观测精度高。

应用范围及前景

适用于拱坝、混凝土重力坝等坝型全孔深、全坝基、Ⅰ～Ⅲ级岩体及结构面发育部位基岩固结灌浆。 典型应用案例:该研究成果已在乌东德300m 级特高拱坝和90m高碾压混凝土二道坝坝基灌浆加固中全面应用，避免了与混凝土浇筑、接触灌浆之间的相互干扰，为高拱坝、碾压混凝土坝快速施工和工程如期蓄水发电创造了非常有利的条件，获得了质量监管部门和行业专家的高度认可，在行业内起到了良好的示范作用。大坝和二道坝基岩固结灌浆合计完成13.6万m，灌后压水检查和声波测试合格率100%，灌浆效果优良，其中大坝基岩0～3m灌后声波值提高率8%～15%，3～13m灌后声波值提高率3%～5%，浅层低波速区占比由39.3%～11.66%降低到5%以下；二道坝声波值最大提高率达到11.07%，低波速区占比最小降到0.5%。该成套技术彻底解决了无盖重固结灌浆效果差的技术难题。同时，该技术彻底解决了坝基固结灌浆与混凝土浇筑干扰的难题，消除了坝体基础约束区混凝土薄层长间歇、灌浆抬动、混凝土裂缝等风险，为创建乌东德无裂缝大坝提供了重要的支撑，并避免了灌浆反复占用混凝土仓面，提高了无盖重灌浆工效，节省了工程直线工期。乌东德水电站蓄水至高程约895m后，各项监测指标均正常，坝肩基础岩体最大变形量不超过3.5mm，坝基渗漏量远小于大坝设计抽排量。大坝全坝基无盖重固结灌浆效果优良。

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