Лаборатория геологии техногенных процессов
Емельянов С.Н., Сергеев В.И., Максимович Н.Г. Особенности лабораторных и полевых исследований при создании противофильтрационных завес высокой плотности в скальных тонкотрещиноватых породах (на примере Камской ГЭС) // Инженерная геология Западного Урала: Тез.докл.науч.-техн.совещ.-Пермь,1980.-С.39-40. /0,1/
ОСОБЕННОСТИ ЛАБОРАТОРНЫХ И ПОЛЕВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ СОЗДАНИИ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫХ ЗАВЕС ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ В СКАЛЬНЫХ ТОНКОТРЕЩИНОВАТЫХ ПОРОДАХ (НА ПРИМЕРЕ КАМСКОЙ ГЭС)
С. Н. Емельянов, В. И. Сергеев, Н. Г. Максимович
Основной инженерно-геологической особенностью Камской ГЭС является наличие в ее основании легкорастворимых гипсов. С целью предотвращения их растворения создан комплекс противофильтрационных мероприятий, основным из которых является цементационная завеса.
Длительная эксплуатация сооружения показала, что существующая плотность цемзавесы недостаточна. В связи с этим было принято решение о ее доуплотнении химическим гелеобразующим щавелевоалюмосиликатным раствором.
Подобные работы по доуплотнению цементационной завесы в скальных трещиноватых породах тампонажными растворами проводятся в Советском Союзе впервые. Успешное применение щавелевоалюмосиликатного раствора в этих условиях могло быть осуществлено только после решения ряда вопросов, возникших вследствие его использования в новой инженерно-геологической обстановке.
К числу таких вопросов относятся, во-первых, определение предельного раскрытия трещин, при котором гель остается физически устойчивым в условиях интенсивного воздействия фильтрационного потока; во-вторых, адгезия геля закачиваемого раствора к различным литологическим разностям в зоне ведения работ.
Для решения этих вопросов была разработана специальная методика, включающая комплекс лабораторных и полевых исследовании.
На участках работ во всех литологических разностях зоны инъекций определялась ширина раскрытия трещин. С этой целью в ряде контрольных скважин определялась поинтервально (через 20 см) с помощью двойного разжимного тампона величина излива и фильтрационного давления. В основу расчета ширины раскрытия трещин была положена зависимость, полученная для лотка Хеле-Шоу, основанная на решении Буссинска о движении воды в трещине и решении о стационарном притоке воды в скважину.
Для определения физической устойчивости геля тампонажного инъекционного раствора в трещинах пород разработана специальная установка, позволяющая моделировать различное раскрытие трещин и интенсивность воздействия фильтрационного потока на гель, заполняющий эту трещину.
Выполненный комплекс исследований позволил установить, что в условиях существующего раскрытия трещин в зонах цементационной завесы максимальное усилие на гель за счет воздействия фильтрационного потока составит 50—70 г/см2. По данным лабораторных исследований величина удельного сопротивления геля при этих же условиях во всех литологических разностях превышает 250 г/см2.
Наблюдения в ходе выполнения завесы подтвердили достоверность полученного вывода.
По мнению авторов, разработанная методика исследований гелеобразующих растворов может быть принята за основу при определении эффективности использования различных тампонажных гелеобразующих растворов для получения противофильтрационных завес высокой плотности в основании гидротехнических сооружений на скальных трещиноватых породах.
|
|
|
