高水头 薄衬砌压力管道高压固结灌 浆试验研究

 　摘 要：惠州抽水蓄能电站设计静水头615m，高压洞段最大内水压力7.20MPa。为了保证隧洞在高压水头的作用下能够安全运行，验证及优化设计所采用的各种灌浆参数，寻求在60cm厚衬砌砼高压固结灌浆合理可行的施工方法及施工工艺，进行的高压灌浆模拟试验，同时为类似工程高压固结灌浆积累了经验。 
　　关键词：高水头 薄衬砌 高压固结灌浆 
　　1.概况 
　　惠州抽水蓄能电站位于广东省惠州市博罗县城郊，电站装机容量2400MW，分A、B两厂布置，枢纽建筑物由上水库、下水库、输水系统、地下厂房洞室群及地面开关站等建筑物组成。 
　　高压固结灌浆试验洞段选在A厂尾水隧洞，桩号为AW1+000～AW1+080，全洞段均采用C25钢筋砼衬砌，混凝土衬砌设计厚度为60cm。在该部位有F1056断层：断层宽1.0m～1.2m，断层带为构造角砾岩、糜棱岩，夹较多石英脉，部分胶结好，大部分较差，断层有顺倾向擦痕，两侧影响带呈裂隙密集，裂隙多呈微张，断层带潮湿和滴水。 
　　2.高压固结灌浆试验目的 
　　①验证在薄衬砌（60cm砼）洞段进行全孔不分段高压固结灌浆的可行性；②验证灌浆压力与注入量变化的关系，确定合理的灌浆压力；③确定适宜的高压固结灌浆施工方法和工艺等。 
　　3.灌浆设备 
　　（1）钻孔和供风设备：声波测试孔，采用200型地质钻机。固结灌浆孔、检查孔和抬动变形观测孔则采用气腿式手风钻。供风设备采用4m3移动式压风机供风。 
　　（2）灌浆设备：SGB9-12灌浆泵，最大设计压力为12MPa，排量为9m3/ h。TTB120-20灌浆泵：最大设计灌浆压力为20MPa，排量为7.2m3/h。两种设备都能满足7.5MPa灌浆要求，从灌注过程来看SGB9―12灌浆泵整体性能更为稳定。 
　　（3）其他设备：压力表最大量程为16MPa，阀门采用耐蚀的高压灌浆阀门，高压灌浆管采用设计压力为27.6MPa的高压油管，灌浆塞采用有良好膨胀和耐压性能的高压机械塞。 
　　4.灌浆试验施工 
　　4.1灌浆试验区段划分及试验程序 
　　高压固结灌浆试验段洞长为80m，分为六个区间进行灌浆试验。灌浆孔排距为3m，每排10孔分布，梅花型布置，孔深为入岩5.0m。灌浆试验分区进行，其中B1区、D区采用分段高压固结灌浆试验，A区、B2区、C区、E区进行全孔一次性高压固结灌浆试验。灌浆试验区段划分如下，分项名称和相应的试验区间：①5MPa，分序不分段灌浆试验，E区；②7.5MPa，不分序不分段灌浆试验，A区；③7.5MPa，分序不分段灌浆试验，B2、C区；④7.5MPa，分序分段灌浆试验；B1、D区。