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  把浆液压送到水工建筑物地基的裂隙、断层破碎带或建筑物本身的接缝、裂缝中的工程。通过灌浆可以提高被灌地层或建筑物的抗渗性和整体性,改善地基条件,保证水工建筑物安全运行。
  分类  ①按组成灌浆浆液材料划分为:水泥灌浆、水泥砂浆灌浆、粘土灌浆、水泥粘土灌浆、硅酸钠或高分子溶液化学灌浆;②按灌浆所起的作用划分为:防渗帷幕灌浆,岩石固结灌浆,填充隧洞混凝土衬砌层与岩石之间空隙的回填灌浆,混凝土坝体接缝灌浆,填充钢板衬砌与混凝土之间缝隙、混凝土坝体与基岩之间缝隙的接触灌浆,填充混凝土建筑物或土堤、土坝裂缝或空洞的补强灌浆;③按被灌地层的构成划分为:岩石灌浆、岩溶灌浆(见岩溶处理)、砂砾石层灌浆和粉细砂层灌浆;④按灌浆压力划分为:小于40×105Pa的常规压力灌浆,大于40×105Pa的高压灌浆;⑤按灌浆机理划分为:采用一般压力的压入式灌浆,采用较高压力将岩石中原有裂隙撑大或形成新的裂隙的劈裂式灌浆。
  设计  设计前需做好工程地质和水文地质勘探,掌握岩性、岩层构造、裂隙、断层及其破碎带、软弱夹层、岩溶分布及其充填物、岩石透水性、砂或砂卵石层分层级配、地下水埋藏及补给条件、水质及流速等情况。进行坝体补强灌浆设计时,摸清裂缝、架空洞穴大小及分布情况。规模较大的灌浆工程需进行现场灌浆试验,以便确定灌浆孔的孔深、孔距、排距、排数,选定灌浆材料、 压力、 顺序、施灌方法、质量标准及检查方法等。灌浆压力是一项重要参数,既要保证灌浆质量,又要不破坏或抬动被灌地层和建筑物。一般先用公式算出初定数值,通过灌浆试验最后选定灌浆压力。
  机具  钻孔和灌浆使用的主要机具有:①凿岩机,钻孔孔径为32~65mm,在岩石中钻深小于15m;②岩心钻机,钻孔孔径为56~110mm,在岩石中钻深大于15m;③灌浆泵,按其构造和工作原理分为往复式泵、隔膜泵和螺旋泵等,主要根据灌浆要求的压力和流量选用;④浆液搅拌机,分为旋流式、叶桨式和喷射式,搅拌机要保证机内浆液不沉淀和施工不间断;⑤灌浆塞,用橡胶制成,紧套在灌浆管上,外径略小于钻孔直径,加压后,外径增大可严密封堵灌浆段上部或下部。
  施工  岩心钻机的钻进方法,根据岩石硬度及完整性,可选用硬质合金、钢粒或金钢石钻进。钢粒钻进时研磨的岩粉或铁屑常易堵塞孔壁裂隙,影响灌浆质量。在砂砾石层中钻孔,多采用优质泥浆固壁。在岩基中钻孔要分段测量孔斜,据以分析灌浆质量。为保证岩石灌浆质量,灌前要用有压水流冲洗钻孔,将裂隙或孔洞中的泥质充填物冲出孔外,或推移到灌浆处理范围以外。按一次冲洗的孔数分为单孔冲洗和群孔冲洗。按冲洗方法分为压力水连续冲洗、脉动冲洗和压气抽水冲洗。冲孔后灌浆前,每个灌浆段大都要做简易压水试验,即一个压力阶段的压水试验。其目的是:①了解岩层渗透情况,并与地质资料对照;②根据渗透情况储备一个灌浆段用的材料并确定开灌时的浆液浓度;③查看岩层渗透性与每米灌浆段实际灌入干料重量的大致关系,检查有无异常现象;④查看各次序灌浆孔的渗透性随次序增加而逐渐减少的规律。

灌浆

  各类灌浆施工都要按规定顺序进行,分为一序孔、二序孔、三序孔等,随着序数增加,灌浆孔逐渐加密。单孔灌浆方法有两种:①全孔一次灌浆法,以灌浆塞封闭孔口,有压浆液灌入到全孔的岩层裂隙中,适于浅孔灌浆(图1);②全孔分段灌浆法,将全孔自下而上分成若干段,用灌浆塞将其中一段与相邻段隔离,有压浆液只灌入到该段岩石裂隙中,适于深孔灌浆(图2)。按浆液注入方式,又分为:①纯压式灌浆法,灌入的浆液都压入岩石裂隙中,不让其返回地面(图3),如化学灌浆多为定量灌浆,常采用这种方式;②循环式灌浆法,注入的浆量大于裂隙吸浆量,多余浆液经回浆管返回搅拌机(图4)。其主要优点是浆液不易沉淀,有利于保证灌浆质量,帷幕灌浆或固结灌浆多采用这种方式。

灌浆 灌浆 灌浆

  灌浆过程中可能出现的事故有:①灌浆中断;②地面抬动;③串浆、冒浆或绕塞返浆。发生事故后应立即查明原因,及时采取处理措施,必要时停工处理。每个灌浆孔灌浆结束后都要用机械压浆法封孔。封孔质量非常重要,直接影响到建筑物的安全。
  质量评价  地基灌浆结束若干天后,通常要钻一定数量的检查孔,进行压水试验。通过对比灌浆前后地层渗透系数和渗透流量的变化,对施工资料和压水试验成果逐孔逐段分析,再与其他试验观测资料一起综合评定才能得出符合实际的质量评价。检查灌浆效果的方法还有:①工程地球物理勘探检查;②从检查孔采取岩心试验检查;③大口径钻孔直观检查;④孔内摄影或电视检查。
  参考书目
 李茂芳、孙钊编著:《大坝基础灌浆》,第2版,水利电力出版社,北京,1987。

 

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