頂水上行灌漿技術(shù)在長潭河工程中的應(yīng)用

申請免費(fèi)試用、咨詢電話：400-8352-114

頂水上行灌漿技術(shù)主要運(yùn)用于防滲圍堰存在大通道滲漏的部位，該技術(shù)防滲效果好，施工技術(shù)相對(duì)較簡單，且施工費(fèi)用相對(duì)其它化學(xué)灌漿成本較低。水泥灌漿技術(shù)是普遍通用的施工技術(shù)，而水泥漿發(fā)生串冒漿液、不易提高水泥灌漿壓力和易引發(fā)地層產(chǎn)生抬動(dòng)問題，是灌漿技術(shù)中長期存在而未解決的技術(shù)難題，嚴(yán)重制約水泥灌漿技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展?？刂菩运喙酀{的創(chuàng)新，能控制被注入的化學(xué)外加劑到地層內(nèi)才與一部分水泥漿液相混合，被混合的水泥漿液的凝膠時(shí)間可控制在需要范圍，最短可達(dá)10多秒。

　　1 概述

　　長潭河水利水電樞紐工程位于氵婁水下游慈利縣境內(nèi)，為澧水一級(jí)支流，是以發(fā)電為主，兼有航運(yùn)、旅游及養(yǎng)殖等綜合效益的水利樞紐工程。該電站采用一次攔斷河床隧洞導(dǎo)流方式，圍堰采用土石不過水圍堰。由于該區(qū)域位于溶巖地區(qū)，溶洞特別發(fā)育，河床中弧石、漂石特別多且粒徑大，最大直徑達(dá)6m，這給圍堰防滲灌漿造成了很大的難度，前期采用高噴及靜壓灌漿均未取得理想效果，最后在頂水上行灌漿技術(shù)下圍堰得以閉氣，現(xiàn)就頂水上行灌漿技術(shù)作如下簡述。

　　2 控制性水泥灌漿技術(shù)簡介

　　控制性水泥灌漿根據(jù)水泥漿液加化學(xué)外加劑后能調(diào)控漿液凝膠時(shí)間和使?jié){液迅速失去流動(dòng)性而變成固體的性能，從控制水泥漿液凝膠時(shí)間角度出發(fā)，綜合應(yīng)用流體和固體相結(jié)合的工程力學(xué)特征，采用液體灌漿裝置，啟動(dòng)專用泵加注化學(xué)外加劑送到地層內(nèi)與水泥漿液相混合，達(dá)到解決水泥漿不發(fā)生串冒、不易提高水泥灌漿壓力和控制不抬動(dòng)地層問題等。

　　水泥灌漿技術(shù)是普遍通用的施工技術(shù)，而水泥漿發(fā)生串冒漿液、不易提高水泥灌漿壓力和易引發(fā)地層產(chǎn)生抬動(dòng)問題，是灌漿技術(shù)中長期存在而未解決的技術(shù)難題，嚴(yán)重制約水泥灌漿技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。

　　控制性水泥灌漿的創(chuàng)新，能控制被注入的化學(xué)外加劑到地層內(nèi)才與一部分水泥漿液相混合，被混合的水泥漿液的凝膠時(shí)間可控制在需要范圍，最短可達(dá)十多秒。在連續(xù)的水泥灌漿過程中的相匹配的工藝措施和流程，加注化學(xué)外加劑采用間斷和不連續(xù)的方式。

　　3 控制漿液能頂水上行的堵漏工藝

　　該施工工藝針對(duì)常規(guī)堵漏技術(shù)存在的問題，遵循地下水動(dòng)力學(xué)的規(guī)律，從控制水泥漿液的凝膠時(shí)間和灌入漿液的灌漿壓力著手，用創(chuàng)造性的灌漿工藝，再匹配其它灌漿參數(shù)，以灌入率變化為控制依據(jù)，應(yīng)用水泥灌漿方法解決各類涌、漏水問題。在水泥灌漿法堵漏中應(yīng)用該工藝能控制水泥漿液頂水（迎水）上行，迎水上行的擴(kuò)散距離根據(jù)需要可以調(diào)控，克服了漿液被水沖稀而隨水流失的問題。一定的流速條件是控制漿液向迎水向擴(kuò)散的必要條件。工程上應(yīng)用控制漿液凝膠時(shí)間的方法達(dá)到流體力學(xué)和固體力學(xué)相結(jié)合的受力模式，突破了常規(guī)的灌漿壓力界線，大幅提高了灌漿壓力的使用值，不但解決涌、漏水的疑難問題，且兼有很好的加固效果。

　　3.1 施工工藝

　?。?）施工工藝流程。測放孔位→灌漿孔分序→鉆孔→安裝卡塞裝置（膜袋）及下設(shè)注漿管→拔套管→灌上管→灌底管（即終孔灌漿）→封孔。

　?。?）鉆孔。鉆孔分Ⅲ序施工，孔距1.2m。鉆孔采用φ150mm跟管鉆機(jī)鉆孔，鉆孔1次性成孔，成孔深應(yīng)進(jìn)入基巖不透水層1m。

　?。?）灌漿。①灌漿材料。水泥采用P32.5水泥，強(qiáng)度等級(jí)以滿足設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)，細(xì)度滿足規(guī)范要求。水泥符合規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，不使用受潮結(jié)塊的水泥。水泥不應(yīng)存放過久，儲(chǔ)期超過3個(gè)月的水泥不得使用?；瘜W(xué)材料符合設(shè)計(jì)要求。②制漿。采用高速攪拌機(jī)制漿液，攪拌時(shí)間不小于30s，必須攪拌均勻并測定漿液比重，從制備至用完宜小于4h.

　　制漿漿液水灰比采用1∶1或0.8∶1.注漿管采用φ19.05mm鐵管或同管徑的PPR管。③輸漿。設(shè)備器具為儲(chǔ)漿桶、3SNS泵、清洗泵、水動(dòng)力泵、手槍泵、手壓泵等。④灌漿方法。Ⅰ序孔1次性成孔后下兩根注漿管，卡塞位置在粘土墻與砂卵石層接觸部位，卡塞采用膜袋施工技術(shù)；1根注漿管下至距孔底20～50cm處，另1根注漿管下至膜袋以下10～20cm.灌漿孔Ⅲ施工，灌漿時(shí)先灌上管，再灌底管。同一次序孔也可以循環(huán)交叉灌注。⑤灌漿壓力見表1.⑥漿液水灰比采用1∶1，特殊情況下可采用0.8∶1；灌漿過程中應(yīng)使灌漿壓力盡快達(dá)到設(shè)計(jì)要求。通常情況下，主要添加劑采用專配的化學(xué)控制液，摻量為水泥的6%～7%。若遇特殊情況，摻量根據(jù)現(xiàn)場適當(dāng)調(diào)整。⑦灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)灌漿段灌漿壓力已達(dá)設(shè)計(jì)要求值，注入率不大于20L/min時(shí)，可結(jié)束該段灌漿，或當(dāng)灌漿段灌漿壓力已達(dá)設(shè)計(jì)要求值，漿液灌入量超過設(shè)計(jì)量（1200L/m）后，即可結(jié)束該段灌漿。⑧特殊情況處理。灌漿注入量達(dá)400～500L后，注入率仍較大，而灌漿壓力仍未達(dá)到設(shè)計(jì)要求值，即加入化學(xué)控制液，直至灌漿壓力值達(dá)結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)；灌漿過程中若遇到串、冒等現(xiàn)象，立即加入化學(xué)控制液灌注，至灌漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)壓力可結(jié)束該段灌漿。特殊情況下也可采取待凝或灌砂等手段；灌漿管安置深度，根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況確定。

　　3.2 材料儲(chǔ)備

　?。?）水泥保持庫存不低于10t。

　?。?）化學(xué)控制液保持庫存不低于2t.

　　4 結(jié)語

　　長潭河工程采用頂水上行灌漿技術(shù)，很好的完成了圍堰防滲灌漿，不但較計(jì)劃工期提前，且灌漿效果較好。