水工程地质常用灌浆加固技术

2023-11-04 理论教育版权反馈

【摘要】：帷幕灌浆的概念与分类。帷幕灌浆设计的内容。帷幕灌浆使用的胶凝材料主要是水泥，特殊情况时使用高分子化学溶液，对砂砾石地基多用水泥粘土浆液。砂砾石层帷幕灌浆压力尽可能大些，以不引起地面抬动或虽有抬动但不超过允许值为限。在幕体中钻设检查孔进行压水试验是检查帷幕灌浆质量的主要手段，质量不合格的孔段要进行补灌，直至达到设计的防渗标准。帷幕灌浆主要施工方法。

（1）帷幕灌浆的概念与分类。帷幕灌浆（Curtain grouting）指在闸坝的岩石或砂砾石地基中采用灌浆建造防渗帷幕的工程。帷幕顶部与混凝土闸底板或坝体连接，底部深入相对不透水岩层一定深度，以阻止或减少地基中地下水的渗透；与位于其下游的排水系统共同作用，还可降低渗透水流对闸坝的扬压力。

20世纪以来，帷幕灌浆一直是水工建筑物地基防渗处理的主要手段，对保证水工建筑物的安全运行起着重要作用。

帷幕按防渗帷幕的灌浆孔排数分为两排孔帷幕和多排孔帷幕。地质条件复杂且水头较高时，多采用3排以上的多排孔帷幕。按灌浆孔底部是否深入相对不透水岩层划分：深入的称为封闭式帷幕；不深入的称为悬挂式帷幕。

（2）帷幕灌浆设计的内容。帷幕灌浆设计内容主要有：

①查清工程地质与水文地质情况；

②进行现场灌浆试验，以确定灌浆方法、压力、孔距、排距、材料、质量标准与检查方法，并论证灌浆效果；

③确定帷幕轴线位置、帷幕深度、厚度（排数）及平面上的长度；

④为以后对帷幕的检查或补强加固创造条件。帷幕灌浆使用的胶凝材料主要是水泥，特殊情况时使用高分子化学溶液，对砂砾石地基多用水泥粘土浆液。

（3）帷幕灌浆施工要点。

①混凝土坝岩基帷幕灌浆都在两岸坝肩平洞和坝体内廊道中进行；

②土石坝岩基帷幕灌浆，有的先在岩基顶面进行，然后填筑坝体；有的在坝体内或坝基内的廊道中进行，其优点是与坝体填筑互不干扰，竣工后可监测帷幕运行情况，并可对帷幕补灌；(www.chuimin.cn)

③帷幕灌浆的钻孔灌浆按设计排定的顺序，逐渐加密。两排孔或多排孔帷幕，大都先钻灌下游排，再钻灌上游排，最后钻灌中间排。同一排孔多按3个次序钻灌。灌浆方法均采用全孔分段灌浆法。

岩石帷幕灌浆压力，表层不宜小于1～1.5倍水头，底部宜为2～3倍水头。砂砾石层帷幕灌浆压力尽可能大些，以不引起地面抬动或虽有抬动但不超过允许值为限。一般情况，灌浆孔下部比上部的压力大，后序孔比前序孔压力大，中排孔比边排孔压力大，以保证幕体灌注密实。灌浆开始后，一般采用一次升压法，即将压力尽快升到设计压力值。当地基透水性较大，灌入浆量很多时，为限制浆液扩散范围，可采用由低到高的分级升压法。

在幕体中钻设检查孔进行压水试验是检查帷幕灌浆质量的主要手段，质量不合格的孔段要进行补灌，直至达到设计的防渗标准。

（4）帷幕灌浆主要施工方法。

1）钻孔与测斜：采用小口径地质回转钻机，金刚石钻头钻孔，开孔前用“两点法”地锚固定，用角度尺和地质罗盘校正钻机立轴。第1段灌浆结束后进行孔口管埋设，埋入基岩深度2m，孔口管采用73mm的无缝钢管。钻孔测斜选用KXP—1型测斜仪，一般每10m测1次。

2）钻孔冲洗与简易压水：采用高压水脉动冲洗，冲洗时间不少于30min，回清水10min。灌浆前均进行简易压水试验，压水压力1.0MPa。

3）制浆与检测：采用集中制浆，分部位供浆，浆液经湿磨机串联磨制后送入搅拌桶，外加剂为UNF—5型高效减水剂，掺量7%。浆液浓度采用标准漏斗粘度计检测，要求漏斗粘度小于30s；细度主要采用沉降法，用激光粒度仪校核，要求每10t水泥检测1次。

4）自动记录：灌浆记录全部采用自动记录仪诸如GJY系列灌浆自动记录仪等。

5）灌浆压力控制：在施工过程中为了避免抬动破坏，应建立灌入率与最大灌浆压力的关系。

水工程地质常用灌浆加固技术

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