灌浆技术在坝基处理工程中的应用.doc

1、灌浆技术在坝基处理工程中的应用摘要：灌浆技术是目前水利工程建筑物地基处理常用的工程处理措施,逐渐在大坝坝基防渗和加固中得到广泛的应用。本文笔者结合多年的工程实践和自身的研究，介绍了当前常见的几种灌浆技术。 关键词：水利坝基；高压水泥灌浆；高压喷射；帷幕灌浆；应用 中图分类号：TV 文献标识码：A 引言 在水利工程建筑物地基处理中,我们经常能用到灌浆技术,它是水利工程建筑物地基处理中最常用也是最重要的一项工程措施。采用灌浆技术在水利工程地基处理中得到广泛地应用。 一、基于大吸浆量状况下的灌注方法 在一般的裂隙岩层中灌浆往往可在 13h 之内结束灌浆，然而有些地质条件复杂地段会出现大量吸浆不止，单

2、靠灌浆难以终结的情况，分析主要原因是地层的特殊结构条件促使浆液从附近地表冒出，或沿着某一固定的通道流失。大吸浆量地层一般处理方法是降压。用低压或干脆用自流式灌浆，待裂隙逐渐充满浆液，浆液的流动性降低后再逐渐升高压力，回到常规方式上进行灌浆；二是限制注入率不大于 1015L/min，以减小浆液在裂隙里的流动速度，促使浆液尽快沉积，待注入率明显减小后再将压力升高，使注入率基本保持在 1015L/min 水平，直至达到灌浆标准后结束灌浆；三是采用最稠的水泥浆进行灌注。四是添加速凝剂。在最稠的浆液中掺入水玻璃、氯化钙等速凝剂；五是灌注水泥砂浆。根据灌注情况，掺砂量可以按水泥重量的 10%、20%.10

3、0%逐步递增，砂的粒径也可逐渐变粗将砂浆搅拌均匀后，且用砂浆泵灌注;六是间歇灌浆。在灌注一定数量水泥或灌注一定时间后，停止灌浆一段时间，每次间歇之前水泥灌浆量或灌浆时间根据地质情况、灌浆目的确定，间歇时间通常为 28h。这种特殊情况的灌浆，结束时不一定要达到设计压力，若无法在设计压力下结束灌浆，可低压结束灌浆，待凝一段时间后扫孔复灌，复灌时争取在设计压力下结束灌浆。 二、基于特大漏水通道状况下的灌注方法 采取定向爆破法建造的堆石坝，在坝肩岩体中容易产生因大爆破而导致的特大裂隙，而在可溶性岩石地区，由于溶蚀形成的喀斯特溶洞，溶沟造成大量漏水的情况时有发生，对这种特大漏水通道若采用常规灌浆方法，不

4、仅会耗费大量的材料，而且成效甚微。对此，要根据不同情况进行处理。 （1）针对无水流作用和倾角较缓的大裂隙 针对无水流作用和倾角较缓的大裂隙，首先采用灌浓浆水泥砂浆或间歇灌浆的方法进行处理；若效果不明显，则可改用定量灌注稳定浆液或混合浆液的方法。稳定浆液适用于遇水性能恶化、注入量大的地层；混合浆液包括水泥砂浆水泥粘土浆、水泥粉煤灰浆和水泥水玻璃浆等。 （2）有水流作用或倾角较陡的大裂隙针对此类情况可以一是充填级配料。在孔口用稠水泥浆冲灌粗砂和砾石。若灌注一段时间后仍无效果，再改用浓浆冲灌级配粒料。配料时可先搅拌成一定稠度的浆液从孔口倒入，等灌满后用常规方法进行灌注。所谓级配料一般包括土、砂、砾石

5、等粗细颗粒都有的混合料，能自然形成反滤层，其中包含的粒料应是先细后粗，逐级探索，到某一级再也灌不进时即停止。每级灌入的数量根据判断掌握，可为 2001000kg 粒料的分级，可采用25mm、510mm、1020mm、2040mm 及 40mm 五级。充填粒料的目的主要是希望用某一级砾石在窄缝处形成架桥，迅速将缝隙在中途堵住以便于形成反滤层，最后将通道堵死。二是模袋灌浆。模袋采用尼龙、聚酯或聚丙烯等材料用特殊的纺织工艺织成，织物强度要高。在灌浆压力作用下，模袋内水泥浆中的水分可由袋内析出，而水泥颗粒不会外漏，这样可以降低水灰比，提高固结强度，缩短固结时间。水泥浆液在模袋中凝固，在水下不具有分散性

6、，当水流较大时不会被冲失，模袋在压力作用下能产生变形，适应不同形状的溶洞有利于堵塞。三是双浆液灌浆双浆液灌浆是化学灌浆中的一种，也属于控制灌浆的范畴水泥浆液和速凝剂分别从两个灌浆管进入混合器。水泥浆和水玻璃在混合器中充分混合后，在速凝前到达孔底。为了达到预期的防渗效果和满足防渗体的强度要求，需要对浆液的扩散距离进行控制。浆液既不能扩散得太远造成材料的浪费，又不能因浆液的扩散范围太小使防渗体的强度不够，如果浆液凝结时间太短，灌浆孔将被堵住；如果浆液凝结时间太长，在混合物到达地层前将被冲走如何有效地控制灌浆，形成有效的截水墙来堵水，对岩溶地区灌浆非常关键。为此，往往需要通过现场的试验来确定双浆液灌

7、浆中的浆液比例、灌浆压力、灌浆流量等施工参数，以达到有效封堵大漏洞的目的。 三、基于防渗的帷幕灌浆技术 帷幕灌浆技术往往作为水工地基防渗处理的主要手段被广泛地运用到工程实际中。所谓帷幕灌浆是在闸坝的砂砾石或岩石地基中采用深孔灌浆的办法来建造一道连续的防渗幕，已达到对地基加固防渗处理的目的。自 20 世纪以来，帷幕灌浆作为地基防渗的主要技术手段受到了广泛的运用，保证了水工建筑的安全运行，意义十分重大。进行帷幕灌浆后，帷幕的顶部与闸底或坝底相连接，底部可以深入到岩层，借此防止或减少地基的渗漏水。另一方面，帷幕可以与下游的排水系统同时作用，从而降低水压对坝底的压力。帷幕灌浆按照灌浆孔的排数可以分类为

8、多排孔和两排孔帷幕。在实际工程应用中，如果水头较高且地质条件比较复杂的情况下，一般采取多排孔帷幕，即 3 排或 3 排以上。如果按照孔底相对岩层的相对位置划分，则如果深入岩层内部称为封闭式帷幕，如果不深入则称为悬挂式帷幕。 一般情况下帷幕灌浆的主要工作包含以下几点：一是弄清环境状况，包含地质情况和水文情况；二是做好前期准备的情况下，确定灌浆的方法、步骤、灌浆孔的参数、预期的指标、检测的方法和标准。尤其需要注意的是必须进行灌浆试验以此论证设计的灌浆效果；三是确定帷幕轴线、深度、厚度和平面长度；最后就是确定施工步骤，同时做好后期的帷幕检查。必须明白的是，在帷幕灌浆中一般使用胶凝材料是水泥，但是情况

9、特殊时应采用高分子化学溶剂，地基可采用水泥粘土浆液。 四、高压喷射灌浆技术 （1）高压喷射灌浆施工技术的特点 高压喷射灌浆有摆喷、旋喷及混合喷等多种工艺，也可根据施工条件和土质情况采用微型摆喷。这种布子 L 形式的特点是板墙体连接可靠而且厚度大，摆角 15。考虑到在喷射过程中容易发生串孔，影响邻孔的板墙体形成，所以高压喷射采用隔孔喷射，即单号孔喷射的灌浆初凝后的第二天喷双号孔。高压喷射注浆法可以穿透已施工完毕的路基、结构物等，对其基础进行加固处理时，占用地上水利工程施工工作面小，不用对基础上面的结构进行破开处理，具有很大的灵活性和可操作性。相对于水利工程深层搅拌法，高压喷浆施工技术能适应不同地

10、质情况，特别是对含水率较低的软弱地基的处理效果要比深层搅拌法要好。 （2）高压喷射灌浆施工的基本方法 无损贴嘴灌浆法和打孔埋管灌浆法是高压喷射灌浆施工技术常见的有两种，其中以无损贴嘴灌浆法为发展方向。无损贴嘴灌浆法的灌浆施工工艺流程大致为注浆嘴加工打磨冲洗裂缝描述贴嘴封缝压风检查灌浆灌浆嘴清除质量检查。 结束语 本文介绍了当前灌浆处理的几种方法，大吸浆量状况下的处理方法具体操作简单、施工方便的优点；基于特大漏水通道状况下的灌注方法真正体现了灌浆控制的思想；帷幕灌浆技术主要针对的是防渗加固的情况下而选用的技术，但这种技术对材料要求严格;高压喷射技术充分考虑到了其对水利工程的扰动作用，有助于在处理好地基的同时不至于扰动，反而起不到加固的目的。总之，各个技术都有其优缺点，我们必须对灌浆工程中遇到的各种地质条件具体问题具体分析，以判断采取哪一种措施或几种措施兼用来达到处理的效果。 参考文献 1陈贻山.论灌浆技术在水利坝基处理工程中的应用J.技术应用.2011(03) 2袁侨,王明涛,邢桦楠.浅析水利工程施工中高压喷射灌浆技术的应用J.华章.2009(06) 3任习祥.帷幕灌浆技术在水库大坝技术防渗加固处理中的应用J.广大建材.2009(02)