寺坪水电站大坝为混凝土面板堆石坝，工程以发电为主，兼有防洪、灌溉、水产养殖、库区航运等综合利用效益，工程为大(2)型。混凝土面板堆石坝最大坝高90.5m，趾板基础岩体为志留系页岩、砂质页岩，中～弱透水性，岩性软弱。在软弱岩体中进行灌浆，灌浆难度很大，特别是在混凝土面板堆石坝趾板对软岩地基进行帷幕灌浆，国内设计与施工经验很少。有很多问题，例如灌浆压力、灌浆方法、灌浆浆材、钻灌工艺等均需要研究解决，所以在开工前进行现场灌浆试验实为十分必要。从类似工程灌浆施工经验看，一般部位虽具有一定的透水性，但采用常规水泥浆材和工艺进行灌浆，可灌性较差，常常存在吃水不吃浆的现象，难以达到防渗设计标准，致使防渗帷幕遗留抗渗透薄弱环节，取得适宜的灌浆效果存在较大的技术难度。一方面，由于趾板厚仅0.5～0.8m，趾板上灌浆盖重小，灌浆时极易产生抬动破坏；另一方面，水库运行水头较高、后期没有维修补灌条件，工程运行对防渗幕体的抗渗能力和耐久性要求高。因此，坝基灌浆技术是直接关系到大坝顺利建成和长期安全运行的关键性技术，受到建设各方和有关专家的高度重视。 鉴于此，湖北寺坪水电开发有限公司、长江水利委员会长江勘测规划设计研究院、葛洲坝集团清江施工局等单位联合开展了寺坪水电站大坝趾板基础高压灌浆技术的研究工作。研究工作从二零零四年九月开始，至二零零五年三月完成，历时七个月。参与本次灌浆试验研究的主要技术人员，均具有多年从事大型水利工程基础灌浆设计和施工的经历，技术经验丰富。在项目的整个研究过程当中，各项目成员团结协作，开拓创新，展现了良好的团队精神和严谨的科研作风，为取得丰硕的研究成果作出了不懈努力。 本次灌浆试验针对寺坪水电站大坝坝基软弱岩体的特殊性，研究及探索在中一弱透水性软弱岩层坝基处理中有效提高灌浆压力的方法和工艺。通过采用均布固结、锚杆应力监测、分级升压、抬动自动报警等一系列措施，使趾板基础帷幕第1段最大灌浆压力达到1.0Mpa，浅部幕体抗渗安全系数超过1.90，并从灌浆孔位布置型式、压力提升、抬动控制、锚杆应力、浆材等多方面进行研究，期望在有效提高灌浆压力的基础上，建构安全、可靠的面板坝趾板软岩基础防渗体系。趾板软岩基础灌浆技术是直接关系到工程顺利建成和长期安全运行的关键性技术。结合保康寺坪水电站面板坝趾板软岩基础特点，提出了较系统的试验设计方案及技术要求、现场施工方案，为大坝趾板软岩基础灌浆提供了直接、可靠的依据。并对帷幕灌浆试验成果进行了综合分析。探讨了存在的主要技术问题，满足了工程要求。工程计划总工期2年8个月(不包括工程筹建期)。其中，准备工程施工期10个月，主体工程施工期19个月，工程完建期3个月。保证了工程的顺利施工和长期安全。 同时，该项成果研究工程中，于2004年10月30日邀请国内知名灌浆专家对湖北保康寺坪水电站现场灌浆试验进行了咨询。 本文的主要研究内容如下： (1)通过合理优化的孔位布置型式和先进可控的灌浆施工工艺，使软弱岩体地基条件下高面板坝趾板基础固结灌浆和帷幕灌浆接触段的最大灌浆压力分别达到0.5MPa和1.0MPa以上。并确定适合于中～弱透水性软弱岩层的灌浆浆材及其配合比。 (2)提出了对灌浆、压水过程中锚杆应力进行监测，定量分析锚杆控制趾板抬动的作用和机理，研究抬动变形和锚杆应力的相关关系，确定锚杆设计参数，并提出“无盖重灌浆”转变成“等效有盖重灌浆”的技术概念。获得在软弱岩层、薄趾板混凝土盖重条件下的最佳灌浆施工方法和工艺措施。 (3)破坏性压水试验中，提出了“分阶段连续五点法”的概念，将破坏压水压力分为1Lu、3Lu、5Lu三个阶段，各阶段为“连续五点法”，根据吕容值控制压水压力过程，以期找到各个阶段的临界压力，对完整了解灌浆岩体的抗渗透破坏特性具有重要意义。破坏性压水试验过程中，逐级升压和降压，获得防渗灌浆加固后软弱岩体的渗透破坏曲线，可求得其临界破坏压力和极限破坏压力。 (4)通过耐久性和破坏性压水试验，定量研究和评价了防渗帷幕幕体耐久性和抗渗透能力，给出防渗帷幕幕体的安全系数。 (5)采用具有自动报警和计算机数据采集的抬动观测系统与灌浆自动记录仪配套进行监控，通过升压试验，在不产生抬动破坏的前提下，尽可能提高浅层灌浆压力，以增强灌浆效果。