水利工程基础灌浆施工工艺三

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。固结灌浆目的是提高基基岩的整体性性与强度，并并降低基础的的透水性。当基岩地质条条件较好时，，一般在可在在坝基上、下下游应力较大大的部位布置置固结灌浆孔孔；在地质条条件较差而坝坝体较高的情情况下，则需需要对坝基进进行全面的固固结灌浆，甚甚至在坝基以以外上、下游游一定范围内内也要进行固固结灌浆。灌浆孔的深度度一般为5~8m，也有深达15~40m的，各孔在平平面上呈网格格交错布置。。通常采用群群孔冲洗和群群孔灌浆。接触灌浆目的是加强坝坝体混凝土与与坝基或岸肩肩之间的结合合能力，提高高坝体的抗滑滑稳定性。一一般是是通过混凝土土钻孔压浆或或预先在接触触面上埋设灌灌浆盒及相应应的管道系统统。接触灌浆浆应安排在坝坝体混凝土达达到稳定温度度以后进行，，以利于防止止混凝土收缩缩产生拉裂。。灌浆的材料浆液要求：（1）浆液在受灌灌的岩层中应应具有良好的的可灌性，即在一定的的压力下，能能灌入到裂隙隙、空隙或孔孔洞中，充填填密实。（2）浆液硬化成成结石后，应应具有良好的的防渗性能、必要的强度度和粘结力。。（3）为便于施工工和增大浆液液的扩散范围围，浆液应具具有良好的流动性。（4）浆液应具有有较好的稳定性，析水率低。。基岩灌浆以水泥灌浆最普遍。灌入入基岩的水泥泥浆液，由水水泥与水按一一定配比制成成，水泥浆液液呈悬浮状态态。水泥灌浆浆具有灌浆效效果可靠，灌灌浆设备与工工艺比较简单单，材料成本本低廉等优点点。灌浆施工过程程1．钻孔孔（1）确保孔深、、孔向、孔位位符合设计要要求；（2）力求孔径上上下均一，孔孔壁平顺；（3）钻进过程中中产生的岩粉粉细屑较少。。孔径均一，孔孔壁平顺，则则灌浆栓塞能能够卡紧卡牢牢，灌浆时不不致产生返浆浆。钻进过程程中产生过多多的岩粉细屑屑，容易堵塞塞孔壁的缝隙隙，影响灌浆浆质量。钻孔的方向与与深度是保证证帷幕灌浆质质量的关键。。如果钻孔方方向有偏斜，，钻孔深度达达不到要求，，则通过各钻钻孔所灌注的的浆液，不能能联成一体，，将形成漏水水通路，2．钻孔（裂隙隙）冲洗冲洗分为：①①钻孔冲洗洗，②岩层层裂隙冲洗。（1）高压压水冲冲洗（2）高压脉动冲冲洗（3）扬水冲洗（4）群孔冲洗一一般适用用于岩层破碎碎，节理裂隙隙比较发育防防止冲洗范围围内岩层的抬抬动和变形。。3．压水试验压水试验目的的：测定地层的渗渗透特性，为基岩的灌灌浆施工提供供基本技术资资料。压水试试验也是检查查地层灌浆实实际效果的主主要方法。压水试验的原原理：在一定定的水头压力力下，通过钻钻孔将水压入入到孔壁四周周的缝隙中，，根据压入的的水量和压水水的时间，计计算出代表岩岩层渗透特性性的技术参数数。在我国，采用用透水率q来表示岩层的的渗透特性。。所谓透水率率，就是在单单位时间内，，通过单位长长度试验孔段段，在单位压压力作用下所所压入的水量量。压水试验验有单点法和和五点法两种种，4．灌浆的方法法与工艺提高岩基灌浆浆的质量，必必须注意以下下问题（1）钻孔灌浆的的次序基基岩的钻孔与与灌浆应遵循循分序加密的的原则进行。。（2）注浆方式按按照灌浆浆时浆液灌注注和流动的特特点，灌浆方方式有纯压式式和循环式两两种。（3）钻灌方法按按照同同一钻孔内的的钻灌顺序，，有全孔一次次钻灌和全孔孔分段钻灌两两种方法。全孔一次钻灌灌系将灌浆孔一一次钻到全深深，并沿全孔孔进行灌浆。。这种方法施施工简便，多多用于孔深不不超过6m，地质条件良良好，基岩比比较完整的情情况。全孔分段钻灌又分自上而下法、、自下而上法法、综合灌浆浆法及孔口封封闭法等。（4）灌浆压力所所谓灌浆浆压力，通常常是指作用在在灌浆段中部部的压力灌浆压力是控控制灌浆质量量、提高灌浆浆经济效益的的重要因素。。确定灌浆压压力的原则是是：在不致破破坏基础和坝坝体的前提下下，尽可能采采用比较高的的压力。高压压灌浆可以使使浆液更好地地压入细小缝缝隙内，增大大浆液扩散半半径，析出多多余的水分，，提高灌注材材料的密实度度。GIN灌浆法5）灌浆压力和和浆液稠度的的控制在灌浆过程中中，合理地控控制灌浆压力力和浆液稠度度，是提高灌灌浆质量的重重要保证。灌灌浆过过程中灌浆压压力的控制基基本上有两种种类型，即一一次升压法和和分级升压法法。6）灌浆的结束束条件与封孔孔灌浆的结束条条件，一般用用两个指标来来控制，一个个是残余吸浆浆量，又称最最终吸浆量，，即灌到最后后的限定吸浆浆量；另一个个是闭浆时间间，即在残余余吸浆量不变变的情况下保保持设计规定定压力的延续续时间。5.灌浆的质量检检查基岩灌浆隐蔽蔽性工程，做做好灌浆施工工的原始记录，严格灌浆施施工的工艺控控制，防止违违规操作；另一方面，要要在一个灌浆浆区灌浆结束束以后，进行行专门性的质量检查，作出科学的灌灌浆质量评定。。灌浆质量检查方方法常用的有1、压水试验和浆液液注入率试验进进行检查2、钻取岩芯进行检查3、进行钻孔照相和孔内电视，观观察孔壁的灌浆浆质量4、开挖平洞、竖竖井或钻设大口口径钻孔，检查人员直接进进去观察检查，并在在其中进行抗剪剪强度、弹性模模量等方面的试试验5、利用地球物理勘探技技术四、化学灌浆化学灌浆是在水水泥灌浆基础上上发展起来的新新型灌浆方法。。它是将有机高高分子材料配制制成的浆液灌入入地基或建筑物物的裂缝中，经经胶凝固化后，，达到防渗、堵漏、补补强、加固的目的。化学灌浆在基岩岩处理中，是作作为水泥灌浆辅辅助手段的。它主要用于：裂隙与空隙细小小（0.1mm以下），颗粒材材料不能灌入；；对基础的防渗渗或强度有较高高要求；渗透水水流的速度较大大，其它灌浆材材料不能封堵等等情况。1.化学灌浆特性材料分防渗堵漏和补强加固两大类。前者有有水玻璃、丙凝凝类、聚氨脂类类等，后者有环环氧树脂类、甲甲凝类等。特性：1）化学浆液的粘粘度低，有的接接近于水，有的的比水还小。其其流动性好，可可灌性高，可以以灌入水泥浆液液灌不进去的细细微裂隙中。2）化学浆液的聚聚合时间（或称称胶凝时间，固固化、硬化时间间）可以比较准准确地控制，从从几秒到几十分分钟，有利于机机动灵活地进行行施工控制。3）化学浆液聚合合后的聚合体，，渗透系数很小小，一般为10-6～10-8cm/s，几乎是不透水水的，防渗效果果好。4）有些化学浆液液聚合体本身的的强度及粘结强强度比较高，可可承受高水头。。如用于加固补补强的甲凝、环环氧树脂等，而而聚氨脂对防渗渗与加固都有作作用。5）化灌材料聚合合体的稳定性和和耐久性均较好好，能抗酸、碱碱及微生物的侵侵蚀。但一般高高分子化学材料料都存在有老化化问题。6）化灌材料都有有一定毒性，在在配制、施工过过程中要十分注注意防护，并切切实防止对环境境的污染。2.化学灌浆施工化学浆液为真溶溶液，不存在粒粒状灌浆材料的的沉淀问题，化化学灌浆都采用用纯压式灌浆。化学灌浆的钻孔孔和清洗工艺及及技术要求，与与水泥灌浆基本本相同，也遵循循分序加密的原原则进行钻孔灌灌浆。化学灌浆的方法法，按浆液的混混合方式区分，，有单液法灌浆浆和双液法灌浆浆。一次配制成成的浆液或两种种浆液组分在泵泵送灌注前先行行混合的灌浆方方法称为单液法法。两种浆液组组分在泵送后才才混合的灌浆方方法称为双液法法。前者施工相相对简单，在工工程中使用较多多。工程实例：三峡工程永久船船闸南五竖井f1096断层的处理，在在运用水泥化学学复合灌浆方面面取得较好的经经验。该断层宽宽度5m左右，内含软弱弱泥化的角砾岩岩、碎裂花岗岩岩及疏松软塑夹夹坚硬碎屑等，，断层的规模大大、性状差，对对结构受力极为为不利。施工中中分别采用高压压旋喷灌浆技术术处理松软物质质；用水泥灌浆充填挤挤压大裂隙，增增加被灌岩体的的强度；最后将将化学浆液灌注注到细微裂隙中中，使多裂隙的断断层胶结成一个个整体，极大提提高了其物理力力学性质。水泥灌浆采用孔孔口封闭、孔内内循环法，逐段段灌注改性水泥泥浆材，全段灌灌浆压力控制在在5MPa以内。化学灌浆浆的浆材为长江江科学院的CW系材料，采用分分段阻塞、纯压压式灌注的方式式，各段压力逐逐级增加，最终终控制在5MPa以内。在施工中中，按水泥Ⅰ序孔、水泥Ⅱ序孔、化灌Ⅱ序灌水泥浆、化化灌Ⅱ序孔及化灌Ⅰ序孔逐步进行钻钻灌，根据压水水试验成果，各各序孔的透水率率呈明显递减，，如竖井北壁，，其透水率的递递减为：2.87Lu→→2.76Lu→1.15Lu→0.37Lu→0.22Lu→0Lu，且灌前灌后的的弹性波速平均均提高了46.3%，变形模量E超过8