基巖化學帷幕灌漿

1、基巖化學帷幕灌漿為了截斷大壩基礎滲流，保證設計水頭，以滿足水庫及壩工設計的經濟效益；降低揚壓力和防止集中滲流，確保大壩穩定和安全，在壩基上游部位，平行于壩軸線，用灌漿方法將漿液壓入巖石裂隙或砂礫石層的空隙中去，形成一個類似帷幕形狀的防滲條帶。由于它的作用主要為防滲，故稱為防滲帷幕。有關這方面的灌漿技術，稱為防滲帷幕灌漿。過去防滲帷幕的灌漿材料主要為水泥，它應用于大壩防滲帷幕方面起了很大作用。隨著工程上一些特殊問題的逐步暴露和要求日益提高

2、，有的水泥帷幕不能完全滿足設計要求，因此，將化學材料，特別是高分子材料應用于帷幕灌漿，其作用將更為重要，它在實際使用中已取得了較為顯著的效果。1灌漿前的準備工作為更好地滿足基礎防滲帷幕的要求，在進行化學帷幕灌漿前，必須注意以下幾個方面。.1.1摸清地質情況在基巖帷幕化學灌漿前，首先應對整個基礎的地質情況包括裂隙、斷層、破碎帶等影響大壩滲透穩定的主要地質缺陷和水文地質條件，進行調查研究，做到心中有數。這樣才能決定是否有采用化學灌漿的必要和

3、考慮相應的帷幕灌漿方案，以及施工工藝，以期取得較良好的防滲效果。1.2了解壩工條件灌漿方案中采用的帷幕深度、孔距、排距和灌漿壓力等參數均與大壩本身要求有極大的關系，因此在設計帷幕前，必須對壩工條件作深入的了解，以確定上述各種參數。如根據壩工要求，進行帷幕灌漿的目的，除防滲外，還有一定程度的補強要求，這樣，在選擇化學灌漿材料時，就可將此因素考慮進去。此外，可根據壩工條件來確定帷幕的防滲標準，以及允許水力坡降，從而決定幕體的厚度。1.3對水

4、泥灌漿情況的了解化學灌漿，特別是基礎化學帷幕灌漿，大都是在已做過水泥灌漿處理的基礎上進行的。因此，在了解地質及壩工條件的同時，必須對過去水泥灌漿的情況與資料作全面了解與分析，查清水泥灌漿所以不能滿足要求的原因：如裂隙太細，水泥灌漿時吸水不吸漿；或地下水流速較大，灌入的水泥漿易被沖走；或地下水對水泥有一定侵蝕性，縮短了幕體的使用年限等。根據這些來研究采用化學灌漿的可能性和必要性。1.4灌漿材料的選擇化學灌漿材料的品種較多，至于采用何者為宜

5、，須視具體工程的要求而定。防滲帷幕的主要作用在于防滲，對材料本身的強度要求不高，這樣，選用丙烯酰胺、鉻木素等化灌材料比較適宜，因其粘度低、可灌性好，其凝膠體的滲透系數小，抗滲性能好，用于基巖帷幕灌漿，效果較好。鑒于目前高分子化學材料的單價較高，因此，有的臨時性工程，如水利工程的圍堰基礎防滲，礦井、隧洞的預注漿等，就可選用其他價格較廉的材料，如水玻璃與水泥的混合材料等，這方面國內有許多經驗，均獲得了良好的效果。對通過斷層破碎帶部位的基礎帷

6、幕，如果需要其具有一定強度，可選用聚合體有一定強度的材料，如聚氨脂材料，改性脲醛材料如丙強等?？墒且话汜∧还酀{大都是水泥灌漿之后進行的，因此，起強度作用的骨架主要是依靠水泥，這在一定程度上可以彌補化學材料本身強度不足的缺點。2帷幕設汁巖層面垂直，這樣，同樣孔深的鉆孔可以穿過較多的裂隙或巖層面，不但可節省鉆進的工作量，而且灌漿效果也較好。在沒有特定要求，不影響灌漿質量和不過多地增加鉆孔工作量的情況下，為便于鉆進和灌漿施工，帷幕鉆孔特別是淺

7、孔可盡量采用垂直孔。在某些特定條件下，要求鉆斜孔時，就必須按照設計所規定的傾斜度和方位角鉆進，并保證其偏斜率不超過允許值，這樣才易形成一連續性良好的帷幕，增強防滲效果?？仔钡臏y定，與水泥灌漿鉆孔相同。在鉆進中，必須嚴格按照設計的孔向鉆進，尤其是深孔更要注意。鉆進的具體要求，亦與水泥灌漿相同。3.1.3注意事項3.1.3.1必須按設計定位開孔，其誤差一般不宜大于10厘米。3.1.3.2孔位確定后，鉆機立軸方向必須準確控制，以保證孔口段的孔

8、向準確，因為這是全孔能按設計方向鉆進的關鍵。3.1.3.3及時了解孔斜情況，如果鉆孔偏斜超過允許范圍，應及時分析原因，并采取相應措施，便于及時糾正。3.1.3.4當第一孔段灌漿結束，需繼續往下掃孔鉆進時，應俟第一孔段灌漿結束4～8小時后進行，具體時間視所采用材料的性能而定。3.1.3.5在對第Ⅱ、Ⅲ次序孔和檢查孔鉆進時，必須經常注意回水情況，并視回水中有無聚合體帶出；仔細觀察巖心的裂隙中有無漿液聚合體，及其充填和膠結情況，以便逐序了解灌

9、漿質量和效果。3.2鉆孔沖洗鉆孔沖洗是一個很重要的工序，它的目的是用壓力水將孔底和粘附在孔壁處的巖粉、鐵砂、碎屑以及在巖石裂隙或空洞中所充填的松軟或風化的泥質充填物沖出孔外，或是將充填物推移到需要灌漿處理的范圍以外，這樣才能保證漿液很好地充填裂隙，起到防滲或加固作用。鉆孔沖洗有單孔和群孔二種。單孔沖洗有高壓水沖洗、高壓脈動沖洗和揚壓力水沖洗等三種，根據不同的沖洗要求而選擇。所謂群孔沖洗就是把兩個以上的鉆孔組成一個孔組，進行沖洗，它在實際

10、工程上雖然取得了一些效果，但由于工藝比較復雜，技術上目前尚存在一些問題，所以只有對地質條件比較復雜的少數或個別地段，為了達到特殊要求和目的，才采用群孔沖洗。一般帷幕灌漿都采用單孔沖洗法。3.3壓水試驗壓水試驗就是將水壓入巖層，以測定其滲透性。壓水試驗的成果，是用單位吸水量ω來表示，其計量單位為升／分米米。實性上，因為相同的單位吸水率可能存在兩種不同的情況：一種是巖層的裂隙多而細，另一種是少而寬。因此，它不能如實反映該段內各部位滲透性的真

11、實情況，故所求得的單位吸水率只能代表該灌漿段的巖石滲透性的平均值。3.3.1壓水試驗的順序一般鉆孔段的壓水試驗大多采用自上而下的次序分段進行，也就是鉆完第一段后，將阻塞器放在第一試驗段頂部作試驗，做完壓水試驗或灌漿結束后，再繼續鉆進。在孔深到達第二試驗段底部時，將阻塞器塞在第一試驗段底部做試驗，依此類推，直至設計孔深。至于全孔綜合壓水，使用較少。3.3.2壓水試驗段的段長為了便于施工和比較灌漿前后的防滲效果，壓水試驗段長與灌漿段長應一致

12、。3.3.3壓力階段和壓力值一般常用的為一個壓力階段，即所謂簡易壓水試驗，采用的壓力為同段灌漿壓力的70～80％。三個壓力階段的壓水試驗，可通過三個不同壓力的五個階段繪出壓力與漏水量的關系曲線?；瘜W灌漿一般是在水泥灌漿后進行的，單位吸水率已較小，大都用簡易壓水試驗方法。在同一區域內的壓水試驗壓力應采用統一的壓力標準，以便各孔段資料可相互比較。3.3.4流量的穩定時間自壓水試驗開始到漏水量穩定的這段歷時，稱為壓水過渡時間。過渡時間的長短主