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user: 3. 检测成果与分析 3.1. 钻孔取芯 黄登水电站工程大坝帷幕灌浆共进行了1745个孔的钻进和灌浆施工，均采用钻孔取芯方式钻进，其中，在灌后的的钻孔取芯法灌浆效果检测中，施工方自检孔共进行有204个孔，第三方检测孔共进行有103个孔。 通过岩芯及采取率可以直观的判定岩体灌浆前的完整性和裂隙发育情况，试验区SY-1和SY-2孔典型破碎带岩芯照片见图4和图5，以及灌浆后裂隙充填水泥结石情况见图6。 图4. SY-1孔深54.1~60.3 m段岩芯 图5. SY-2孔深52.3~59.8 m段岩芯 图6. 灌后孔SY-1和SY-2水泥结石图片 3.2. 全孔壁数字成像 1) 黄登水电站大坝基固结灌浆区域共对各坝段灌浆前后的508个物探孔和检查孔进行了全孔壁数字成像，获取了清晰的钻孔岩壁图像，其中：4#~20#坝段灌后共检测477个物探孔和检查孔，共3157条裂隙，其中充填良好的有986条，占31.23%；局部充填裂隙1258条，占全部裂隙的39.85%；未见结石充填裂隙913条，占全部裂隙的28.92%。完全充填或局部充填所占比例为71.08% [ 1 ] 。 2) 黄登水电站大坝帷幕灌浆区域共对各坝段灌浆前后的56个孔物探孔和检查孔进行了全孔壁数字成像。其中，右岸EL.1625 m灌浆平洞及试验区共测试19个孔，共534条裂隙，充填良好裂隙87条，占16.29%；局部充填裂隙206条，占38.58%；未见结石充填裂隙241条，占45.13%；主帷幕共测试21个孔，共534条裂隙，充填良好裂隙147条，占27.53%，局部充填裂隙197条，占36.89%，未见结石充填裂隙190条，占3%；下游封闭帷幕共完成16个检查孔，共520条裂隙，充填良好裂隙157条，占29.40%；局部充填裂隙160条，占29.96%；未见结石充填裂隙203条，占38.01% [ 1 ] 。 黄登水电站试验区SY-1和SY-2孔典型破碎带及结构面灌后孔壁数字成像见图7。 3.3. 声波测井 1) 黄登水电站大坝基固结灌浆区域共对各坝段灌浆前后的510个物探孔和检查孔进行单孔声波测试。其中：4#~20#坝段固结灌浆前后检测成果为：灌前单孔波速平均值在4.81 km/s~5.15 km/s之间，灌后单孔波速平均值在5.02 km/s~5.23 km/s之间，灌后波速达标率分布在95.9%~99.1%之间，各坝段零星分布或没有小于设计标准的85％的波速测点，所占比例均小于0.4%，灌浆后波速值以及波速分布情况满足设计要求 [ 1 ] 。 2) 黄登水电站大坝帷幕灌浆区域共对各坝段灌浆前后的56个孔物探孔和检查孔进行了单孔声波测试。其中：右岸EL.1625 m灌浆平洞试验区灌后单孔波速集中分布在5.0 km/s以上，11 # 坝段试验区灌后单孔波速集中分布在4.50 km/s以上，4.00 km/s~4.50 km/s之间的波速测点少量分布，4.00 km/s以下的波速测点零星分布；主帷幕9#坝段灌后单孔波速集中分布在4.8 km/s~5.5 km/s之间，10#坝段4.6 km/s~5.5 图7. SY-1和SY-2孔灌后孔壁数字成像展示图 km/s之间，12#坝段4.03~5.81 km/s之间局部区域存在相对低波速段；下游封闭帷幕灌浆9 # 坝段灌后单孔波速集中分布在4.80 km/s~5.60 km/s之间，10#坝段5.00 km/s~5.80 km/s之间，11 # 坝段4.80 km/s~5.60 km/s之间，4.00 km/s以下的波速测点零星分布 [ 1 ] 。 SY-1和SY-2孔单孔岩体声波与深度关系曲线见图8，可以看出：SY-1孔深0.6~52 m段岩体波速在4.03 km/s~5.81 km/s之间，平均波速5.32 km/s；孔深52~56 m段(破碎带)岩体波速在4.17 km/s~5.68 km/s之间，平均4.78 km/s；孔深56~76 m段岩体波速在4.10 km/s~5.60 km/s之间，平均4.92 km/s。SY-2孔深0.6~50.4 m段岩体波速在4.17 km/s~5.68 km/s之间，平均波速5.23 km/s；孔深50.4~57.6 m段(破碎带)岩体波速在3.01 km/s~5.00 km/s之间，平均4.11 km/s；孔深57.6~70 m段岩体波速在4.55 km/s~5.56 km/s 之间，平均5.07 km/s。 3.4. 弹性波层析成像(CT) 帷幕灌浆试验区完成1个剖面的弹性波层析成像(CT)测试(发射孔SY-2: 70 m，接收孔SY-1: 74 m)，弹性波CT测试成果色谱图见图9。 图8. SY-1和SY-2孔透水率和声波波速随深度分布曲线 图9. SY-1~SY-2钻孔弹性波CT成果与声波、局部全孔壁数字成像成果对比图 从图中可以看出弹性波波速值介于3.0 km/s~3.5 km/s的区域位于孔口表层的混凝土层；弹性波波速值介于3.5 km/s~4.0 km/s的区域分布于距孔口约2 m的范围内；弹性波波速值介于4.0 km/s~4.5 km/s的区域主要分布于距孔口53 m~60 m的范围内，SY-2、WS-8-X2、WS-J-2、WS-J-1、WS-4-X1以及SY-1六个孔在该段处单孔声波波速异常、孔壁破碎；弹性波波速值介于4.5 km/s~5.0 km/s的区域主要分布于3 m~11 m、17 m~21 m、53 m~59 m以及SY-1一侧底端67 m~73 m的部位；SY-1~SY-2剖面中弹性波波速值小于4.5 km/s的波速点占5.75%，且无低于3.0 km/s的波速点；波速值大于等于4.5 km/s的波速点占94.27% [ 1 ] 。 3.5. 钻孔弹模测试 黄登水电站大坝基4#~20#坝段固结灌浆区域共对灌浆后的42个检查孔进行钻孔弹模测试。各坝段变模平均值分布在13.49 GPa~19.23 GPa之间，平均17.26 GPa；各坝段弹模平均值分布在20.11 GPa~30.75 GPa之间，平均27.08 GPa，基本满足设计要求 [ 1 ] 。 3.6. 钻孔压水试验 钻孔压水试验是评价岩体帷幕灌浆效果的主要方法，采用施工单位自检和第三方单位检测相结合的办法来控制试验质量，其中： 1) 在坝区帷幕灌浆施工单位自检压水试验共进行了202个孔，完成压水试验2508段，各段最大透水率在0.19~2.46 Lu范围，一段为3.68 Lu。 2) 第三方检测单位共完成压水试验孔57个。其中：上游帷幕共完成31个检查孔，压水试验433段，透水率范围为0~6.68 Lu，其中4段不符合设计要求，经参建各方会议决定，由施工单位采取相应补强措施，再由第三方检测，直至满足设计要求；下游封闭帷幕共完成26个检查孔，压水试验232段，透水率为0.02 Lu~5.26 Lu；其中4段不符合设计要求，经参建各方会议决定，由施工单位重新补灌，之后第三方复检，直至满足设计要求 [ 2 ] 。 SY-1和SY-2孔钻孔岩体透水率与深度关系曲线见图8，可以看出：SY-1孔深0.4~5.4 m段岩体透水率在1.47 Lu~1.78 Lu之间；孔深5.4~50.4 m段岩体透水率在0.11 Lu~0.76 Lu之间；孔深50.4~55.4 m段(破碎带)岩体透水率为2.47 Lu；孔深50.4~76.0 m段岩体透水率在0.29 Lu~1.07 Lu之间。SY-2孔深1.1~5.5 m段岩体透水率在1.29 Lu~2.95 Lu之间；孔深5.5~50.5 m段岩体透水率在0.09 Lu~0.49 Lu之间；孔深50.5~65.5 m段(破碎带)岩体透水率在1.51 Lu~1.99 Lu之间；孔深65.5~69.9 m段岩体透水率为0.73 Lu。 3.7. 综合分析 1) 由于灌浆钻数量巨大，需要的钻机数量和人员也较多，受钻探人员素质和技术的影响，钻孔的取芯质量也差异较大。特别是受岩性和裂隙影响，有些岩芯会出现机械破碎，会影响对岩体地质条件的准确判断。而通过孔内电视图像能客观准确的判定岩体破碎的厚度和性状，如岩芯破碎段，钻孔电视图像显示完整或较完整；可以通过孔内电视图像来量测岩体中裂隙和结构面的宽度和产状，以及灌前灌后裂隙的充填情况对比，判断灌浆效果，见图4~图7。 2) 通过对坝基岩体钻孔进行声波测试和断面CT测试，得到岩体一项定量的指标，可以分析不同地段波速及其它声学参数的变化规律，从而达到研究岩土体特性的目的。通过灌浆前后岩体声波波速变化规律，结合岩芯和孔内电视图像，客观准确的评价灌浆效果，见图8和图9。 3) 通过对坝基岩体的钻孔弹模测试，可以确定岩体的力学参数，是破碎、较破碎岩体固结灌浆后的一项重要评价指标，结合钻孔岩芯、孔内电视图像和声波波速，来准确地确定坝基岩体固结灌浆的位置，以及灌浆后的是否满足设计要求。 4) 岩体透水率是评价岩体的渗透特性的一个重要指标，是通过钻孔压水试验取得，有施工方自检和第三方检测单位检测。同样受现场场地、机械和地质状况等客观条件，以及人员素质、技术、经济利益等主观条件影响，岩体压水试验成果也随之受到影响。将岩体透水率随钻孔深度变化曲线与钻孔声波波速随深度变化曲线进行叠加，同时通过与钻孔岩芯和孔内电视图像对比，可以客观准确评价坝基岩体的灌浆效果，消除认为影响因素，见图4~图9。