水利工程基础灌浆施工工艺

第六章灌浆工程基础处理（水电工程），即根据建筑物对地基的要求，采用特定的技术手段，来减少或消除地基的某些天然缺陷，改善和提高地基的物理力学性能，使地基具有足够的强度、整体性、抗渗性及稳定性，以保证工程的安全可靠和正常运行。

基础：1、岩基

2、软基（土基与砂砾石地基）由于受地质构造变化及水文地质的影响，天然地基往往存在不同形式与程度的缺陷，需要经过人工处理，才能作为水工建筑物的可靠地基。

第一节坝基岩石灌浆将某种具有流动性和胶凝性的浆液，按一定的配比要求，通过钻孔用灌浆设备压入岩层的孔（裂）隙中，经过硬化胶结后，形成结石，以提高基岩的强度与整体性，改善基岩的抗渗性

------坝基岩石灌浆（简称基岩灌浆）

帷幕灌浆

布置在靠近上游迎水面的坝基内，形成一道连续的防渗幕墙。其目的是减少坝基的渗流量，降低坝底渗透压力，保证基础的渗透稳定。帷幕灌浆的深度主要由作用水头及地质条件等确定，较之固结灌浆要深得多，有些工程的帷幕深度超过百米。施工中，通常采用单孔灌浆，所使用的灌浆压力比较大。固结灌浆浆目的是提提高基岩岩的整体体性与强强度，并并降低基基础的透透水性。。当基岩地地质条件件较好时时，一般般在可在在坝基上上、下游游应力较较大的部部位布置置固结灌灌浆孔；；在地质质条件较较差而坝坝体较高高的情况况下，则则需要对对坝基进进行全面面的固结结灌浆，，甚至在在坝基以以外上、、下游一一定范围围内也要要进行固固结灌浆浆。灌浆孔的的深度一一般为5~8m，也有深深达15~40m的，各孔孔在平面面上呈网网格交错错布置。。通常采采用群孔孔冲洗和和群孔灌灌浆。接触灌浆浆目的是加加强坝体体混凝土土与坝基基或岸肩肩之间的的结合能能力，提提高坝体体的抗滑滑稳定性性。一一般般是通过过混凝土土钻孔压压浆或预预先在接接触面上上埋设灌灌浆盒及及相应的的管道系系统。接接触灌浆浆应安排排在坝体体混凝土土达到稳稳定温度度以后进进行，以以利于防防止混凝凝土收缩缩产生拉拉裂。灌浆的材材料浆液要求求：（1）浆液在在受灌的的岩层中中应具有有良好的的可灌性，即在一一定的压压力下，，能灌入入到裂隙隙、空隙隙或孔洞洞中，充充填密实实。（2）浆液硬硬化成结结石后，，应具有有良好的的防渗性能能、必要的的强度和和粘结力力。（3）为便于于施工和和增大浆浆液的扩扩散范围围，浆液液应具有有良好的的流动性。（4）浆液应应具有较较好的稳定性，析水率率低。基岩灌浆浆以水泥灌浆浆最普遍。。灌入基基岩的水水泥浆液液，由水水泥与水水按一定定配比制制成，水水泥浆液液呈悬浮浮状态。。水泥灌灌浆具有有灌浆效效果可靠靠，灌浆浆设备与与工艺比比较简单单，材料料成本低低廉等优优点。灌浆施工工过程1．钻孔孔（1）确保孔孔深、孔孔向、孔孔位符合合设计要要求；（2）力求孔孔径上下下均一，，孔壁平平顺；（3）钻进过过程中产产生的岩岩粉细屑屑较少。。孔径均一一，孔壁壁平顺，，则灌浆浆栓塞能能够卡紧紧卡牢，，灌浆时时不致产产生返浆浆。钻进进过程中中产生过过多的岩岩粉细屑屑，容易易堵塞孔孔壁的缝缝隙，影影响灌浆浆质量。。钻孔的方方向与深深度是保保证帷幕幕灌浆质质量的关关键。如如果钻孔孔方向有有偏斜，，钻孔深深度达不不到要求求，则通通过各钻钻孔所灌灌注的浆浆液，不不能联成成一体，，将形成成漏水通通路，2．钻孔（（裂隙））冲洗冲洗分为为：①钻钻孔冲冲洗，②②岩层层裂隙冲冲洗。（1）高压压压水冲洗洗（2）高压脉脉动冲洗洗（3）扬水冲冲洗（4）群孔冲冲洗一一般适适用于岩岩层破碎碎，节理理裂隙比比较发育育防止冲冲洗范围围内岩层层的抬动动和变形形。3．压水试试验压水试验验目的：：测定地层层的渗透透特性，为基岩岩的灌浆浆施工提提供基本本技术资资料。压压水试验验也是检检查地层层灌浆实实际效果果的主要要方法。。压水试验验的原理理：在一一定的水水头压力力下，通通过钻孔孔将水压压入到孔孔壁四周周的缝隙隙中，根根据压入入的水量量和压水水的时间间，计算算出代表表岩层渗渗透特性性的技术术参数。。在我国，，采用透水率q来表示岩岩层的渗渗透特性性。所谓谓透水率率，就是是在单位位时间内内，通过过单位长长度试验验孔段，，在单位位压力作作用下所所压入的的水量。。压水试试验有单单点法和和五点法法两种，，4．灌浆的的方法与与工艺提高岩基基灌浆的的质量，，必须注注意以下下问题（1）钻孔灌灌浆的次次序基基岩的的钻孔与与灌浆应应遵循分分序加密密的原则则进行。。（2）注浆方方式按按照灌灌浆时浆浆液灌注注和流动动的特点点，灌浆浆方式有有纯压式式和循环环式两种种。（3）钻灌方方法按按照照同一钻钻孔内的的钻灌顺顺序，有有全孔一一次钻灌灌和全孔孔分段钻钻灌两种种方法。。全孔一次次钻灌系将灌浆浆孔一次次钻到全全深，并并沿全孔孔进行灌灌浆。这这种方法法施工简简便，多多用于孔孔深不超超过6m，地质条条件良好好，基岩岩比较完完整的情情况。全孔分段钻灌灌又分自上而下下法、自自下而上上法、综综合灌浆浆法及孔孔口封闭闭法等。。（4）灌浆压压力所所谓灌灌浆压力力，通常常是指作作用在灌灌浆段中中部的压压力灌浆压力力是控制制灌浆质质量、提提高灌浆浆经济效效益的重重要因素素。确定定灌浆压压力的原原则是：：在不致致破坏基基础和坝坝体的前前提下，，尽可能能采用比比较高的的压力。。高压灌灌浆可以以使浆液液更好地地压入细细小缝隙隙内，增增大浆液液扩散半半径，析析出多余余的水分分，提高高灌注材材料的密密实度。。GIN灌浆法5）灌浆压压力和浆浆液稠度度的控制制在灌浆过过程中，，合理地地控制灌灌浆压力力和浆液液稠度，，是提高高灌浆质质量的重重要保证证。灌灌浆过过程中灌灌浆压力力的控制制基本上上有两种种类型，，即一次次升压法法和分级级升压法法。6）灌浆的的结束条条件与封封孔灌浆的结结束条件件，一般般用两个个指标来来控制，，一个是是残余吸吸浆量，，又称最最终吸浆浆量，即即灌到最最后的限限定吸浆浆量；另另一个是是闭浆时时间，即即在残余余吸浆量量不变的的情况下下保持设设计规定定压力的的延续时时间。5.灌浆的质质量检查查基岩灌浆浆隐蔽性性工程，，做好灌灌浆施工工的原始记录录，严格灌灌浆施工工的工艺艺控制，，防止违违规操作作；另一方面面，要在在一个灌灌浆区灌灌浆结束束以后，，进行专专门性的的质量检查查，作出科科学的灌灌浆质量量评定。。灌浆质量量检查方方法常用用的有1、压水试验验和浆液液注入率率试验进进行检查查2、钻取岩芯进行检查查3、进行钻钻孔照相和孔内电电视，观观察孔壁壁的灌浆浆质量4、开挖平平洞、竖竖井或钻钻设大口口径钻孔孔，检查人员员直接进进去观察检查查，并在在其中进进行抗剪剪强度、、弹性模模量等方方面的试试验5、利用地球物理理勘探技技术四、化学学灌浆化学灌浆浆是在水水泥灌浆浆基础上上发展起起来的新新型灌浆浆方法。。它是将将有机高高分子材材料配制制成的浆浆液灌入入地基或或建筑物物的裂缝缝中，经经胶凝固固化后，，达到防渗、堵堵漏、补补强、加加固的目的。。化学灌浆浆在基岩岩处理中中，是作作为水泥泥灌浆辅辅助手段段的。它主要用用于：裂隙与空空隙细小小（0.1mm以下），，颗粒材材料不能能灌入；；对基础础的防渗渗或强度度有较高高要求；；渗透水水流的速速度较大大，其它它灌浆材材料不能能封堵等等情况。。1.化学灌浆浆特性材料分防渗堵漏漏和补强加固固两大类。。前者有有水玻璃璃、丙凝凝类、聚聚氨脂类类等，后后者有环环氧树脂脂类、甲甲凝类等等。特性：1）化学浆浆液的粘粘度低，，有的接接近于水水，有的的比水还还小。其其流动性性好，可可灌性高高，可以以灌入水水泥浆液液灌不进进去的细细微裂隙隙中。2）化学浆浆液的聚聚合时间间（或称称胶凝时时间，固固化、硬硬化时间间）可以以比较准准确地控控制，从从几秒到到几十分分钟，有有利于机机动灵活活地进行行施工控控制。3）化学浆浆液聚合合后的聚聚合体，，渗透系系数很小小，一般般为10-6～10-8cm/s，几乎是是不透水水的，防防渗效果果好。4）有些化化学浆液液聚合体体本身的的强度及及粘结强强度比较较高，可可承受高高水头。。如用于于加固补补强的甲甲凝、环环氧树脂脂等，而而聚氨脂脂对防渗渗与加固固都有作作用。5）化灌材材料聚合合体的稳稳定性和和耐久性性均较好好，能抗抗酸、碱碱及微生生物的侵侵蚀。但但一般高高分子化化学材料料都存在在有老化化问题。。6）化灌材材料都有有一定毒毒性，在在配制、、施工过过程中要要十分注注意防护护，并切切实防止止对环境境的污染染。2.化学灌浆浆施工化学浆液液为真溶溶液，不不存在粒粒状灌浆浆材料的的沉淀问问题，化化学灌浆浆都采用用纯压式式灌浆。化学灌灌浆的的钻孔孔和清清洗工工艺及及技术术要求求，与与水泥泥灌浆浆基本本相同同，也也遵循循分序序加密密的原原则进进行钻钻孔灌灌浆。。化学灌灌浆的的方法法，按按浆液液的混混合方方式区区分，，有单单液法法灌浆浆和双双液法法灌浆浆。一一次配配制成成的浆浆液或或两种种浆液液组分分在泵泵送灌灌注前前先行行混合合的灌灌浆方方法称称为单单液法法。两两种浆浆液组组分在在泵送送后才才混合合的灌灌浆方方法称称为双双液法法。前前者施施工相相对简简单，，在工工程中中使用用较多多。工程实实例：：三峡工工程永永久船船闸南南五竖竖井f1096断层的的处理理，在在运用用水泥泥化学学复合合灌浆浆方面面取得得较好好的经经验。。该断断层宽宽度5m左右，，内含含软弱弱泥化化的角角砾岩岩、碎碎裂花花岗岩岩及疏疏松软软塑夹夹坚硬硬碎屑屑等，，断层层的规规模大大、性性状差差，对对结构构受力力极为为不利利。施施工中中分别别采用用高压压旋喷喷灌浆浆技术术处理理松软软物质质；用用水泥灌灌浆充充填挤挤压大大裂隙隙，增增加被被灌岩岩体的的强度度；最最后将将化学学浆液液灌注注到细细微裂裂隙中中，使多多裂隙隙的断断层胶胶结成成一个个整体体，极极大提提高了了其物物理力力学性性质。水泥灌灌浆采采用孔孔口封封闭、、孔内内循环环法，，逐段段灌注注改性性水泥泥浆材材，全全段灌灌浆压压力控控制在在5MPa以内。。化学学灌浆浆的浆浆材为为长江江科学学院的的CW系材料料，采采用分分段阻阻塞、、纯压压式灌灌注的的方式式，各各段压压力逐逐级增增加，，最终终控制制在5MPa以内。。在施施工中中，按按水泥泥Ⅰ序孔、、水泥泥Ⅱ序孔、、