反井鉆機在錦屏一級水電站復雜巖層的施工應用

工程地質概況

    錦屏一級水電站位于四川省涼山州木里縣和鹽源縣交界處的雅礱江大河灣干流河段上，是雅礱江下游從卡拉至河口河段水電規(guī)劃梯級開發(fā)的龍頭水庫，距西昌約75Km。本工程采用壩式開發(fā)，其主要任務是發(fā)電，結合汛期蓄水兼有減輕長江中下游防洪的作用。水庫正常蓄水位1880m，死水位1800m，正常蓄水位以下庫容77.65億m³，調節(jié)庫容49.1億m³，屬年調節(jié)水庫，電站裝機6臺，單機容量600MW。工程樞紐建筑物主要由雙曲拱壩（包括水墊塘和二道坎）、右岸泄洪洞、右岸引水發(fā)電系統(tǒng)及開關站等組成。錦屏地區(qū)巖層較復雜，主要巖石結構有：大理巖、石灰?guī)r、花崗巖、石英斑巖、高嶺土，局部有蝕變閃長斑巖，高嶺土整體穩(wěn)定性較差，蝕變閃長斑巖節(jié)理、裂隙發(fā)育。

施工情況簡介

2號引水斜井角度59.54°，深度135m，規(guī)定偏差不能超過1﹪。開孔時巖層主要為大理巖，大理巖的結構穩(wěn)定，容易破碎，給穩(wěn)定鉆桿帶來了很大方便。因為井深，斜度大，所以在穩(wěn)定鉆桿時的壓力非常小，鉆進速度要慢，才能保證位置準確，偏差較小。高嶺土層一般較薄，3～5分鐘即可穿過。在80m左右的深度出現(xiàn)石灰?guī)r，導孔反渣一般為青灰色，石灰?guī)r的顆粒有粘土膠結，所以在石灰?guī)r中鉆進時巖屑容易沉淀堵塞中心孔，處理措施就是在每次加桿前首先沖水1～2分鐘，隨著孔深的加大，沖水時間應隨之增加，當施工至97m的時候，雖在加桿前已沖水4分鐘，但在加桿后仍造成鉆桿中心孔阻塞，這種情況下應及時把鉆桿全部提起，采用人工導通鉆桿中心孔方法，然后把鉆桿放下去，但應注意在進入石灰?guī)r層時每放一根鉆桿就要沖水4～5分鐘。另外，局部有花崗斑巖、石英斑巖、閃長斑巖、蝕變閃長斑巖，但巖層較薄，巖層變化頻繁，對施工造成了極大困難，在鉆進過程中不同程度的出現(xiàn)孔口不返水排碴現(xiàn)象，均采用循環(huán)鉆灌成孔法進行處理。具體方法為在現(xiàn)場制備0.4~0.55水灰比的水泥砂漿或水泥漿，（在兼顧經濟實用的情況下一般采用水泥砂漿）通過灌漿設備或人工自流輸送漿液的方法進行灌注，利用漿液填充斷層、裂隙、溶溝、溶槽，灌注漿液48小時后即可進行鉆孔施工。這個方法實施較為安全可靠，但由于要反復取鉆、灌漿，對施工進度影響較大。另外要切實注意鉆壓在巖層變化時的調整。斜井施工的精度尤為重要，特別是在復雜地質情況下施工，因此在這條斜井的施工過程中，每隔10m都要加一根穩(wěn)定鉆桿。