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1、浅谈特殊地层的灌浆方法摘要：灌浆技术作为水工建筑物地基处理中常用和重要的工程措施，在大坝坝基防渗和加固处理中得到广泛的应用。在水利水电工程坝基灌浆中，经常会遇到大吸浆量地层、特大漏水通道、正在冒水的堵水、承压水和岩溶地段等情况。本人对这些特殊情况的灌浆方法与施工工艺进行了一点点总结。关键词：特殊 地层 岩溶 灌浆1、大吸浆量情况的灌注方法 在一般的裂隙岩层中灌浆，多数情况可在13h之内结束灌浆，单位耗灰量通常不超过100-200Kg/m。然而，有时会出现大量吸浆不止，灌浆难以结束的情况，其主要原因是地层的特殊结构条件促使浆液从附近地表冒出，或沿着某一固定的通道流失。大吸浆量地层一般可按以下原则
2、进行处理： （1）降压。用低压甚至用自流式灌浆，待裂隙逐渐充满浆液，浆液的流动性降低后，再逐渐升高压力，按常规要求进行灌浆。 （2）限流。限制注入率不大于10-15L/min，以减小浆液在裂隙里的流动速度，促使浆液尽快沉积。待注入率明显减小后，将压力升高，使注入率基本保持在10-15L/min水平，直至达到灌浆结束标准后结束灌浆。 （3）浓浆灌注。采用最稠的水泥浆（一般为0.5:1）进行灌注。 （4）加速凝剂。在最稠的浆液（一般为0.5:1）中掺入水玻璃、氯化钙速凝剂。 （5）灌注水泥砂浆。根据灌注情况，掺砂量可以按水泥重量的10%、20%、100%逐步增加；砂的粒径也可逐渐变粗。将砂浆搅拌均
3、匀后，用砂浆泵灌注。 （6）间歇灌浆。在灌注一定数量水泥或灌注一定时间后，停止灌浆一段时间。每次间歇之前，水泥灌浆量或灌浆时间根据地质情况、灌浆目的确定。间歇时间通常为2-8h。这种特殊情况的灌浆，结束时不一定要达到设计压力；若无法在设计压力下结束灌浆，可低压结束灌浆，待凝一段时间后扫孔、复灌，复灌时争取在设计压力下结束灌浆。 2、正在冒水情况的堵水灌浆方法 正在冒水情况的堵水灌浆可根据具体情况分别采取措施。 2.1 从较大的集中漏水点冒水 此种情况多发生在岩溶地区和混凝土中有特大缺陷的地方。应针对出水点，根据出水量的大小，先埋设一段适当直径的孔口管，将水集中引到管中导出，再将周围可能冒水冒浆
4、的岩缝和孔洞封堵好，然后从孔口管中进行反压灌浆。反压灌浆的压力为P=P1+P2，其中，P1为孔口管关闭后的水稳定压力，P2为正常情况下的灌浆压力。 2.2 沿裂隙冒水或浸水 对于冒水量较大的，可采用以下步骤进行处理：a、钻若干个与裂隙相交的深孔，埋上孔口管，将裂隙水从管中引出；b、在深孔之间钻若干个与裂隙相交的浅孔，埋上孔口管；c、沿裂隙口凿槽，先用棉纱、麻刀等对裂隙进行封堵，然后用砂浆填槽；d、对浅孔用较低压力灌浆；e、浅孔待凝一段时间后，对深孔用较高压力进行灌浆。 对于冒水量较小的，可先沿裂隙凿一深5-10cm的U形槽，在槽的底部铺一铁皮，穿过铁皮埋设若干根灌浆管，其中裂隙的最底部和最高部
5、各有一根。用速凝砂浆将槽填平，砂浆达到一定强度后，从裂隙的较低端向上依次灌浆。 3、岩溶地段的处理 岩溶发育地段的灌浆一般多凭经验或参考同类工程的实践和灌浆试验成果进行。岩溶地段灌浆根据有无充填物采用不同的方法处理。 3.1 无充填物情况 （1）对于大空洞岩溶，可采用直接回填高流态的混凝土，骨料最大粒径小于20mm，混凝土标号一般为C15。若岩溶发育较深则需采用溜槽、导管浇注方式，以避免混凝土出现分离。灌注后待凝7d，然后重新扫孔再灌注水泥浆。 （2）对于空洞较大的岩溶，也可扩大灌浆孔孔径，往孔内投入粒径小于40mm的干净碎石，填满后再灌注水泥砂浆。灌注后待凝3d，然后重新扫孔进行简易压水，根
6、据压水资料确定灌注水泥浆、水泥砂浆或其他混合浆液。 （3）对于空洞较小的岩溶，可灌注水泥砂浆或其他混合浆液。灌注后待凝3d，重新扫孔、简易压水，根据压水资料确定灌注水泥浆、水泥砂浆或其他混合浆液。 3.2 有充填物情况 对于有充填物的岩溶，视岩溶规模的大小及深度可采用适当的方式进行处理。 （1）高压灌浆法。采用不冲洗的高压水泥灌浆处理岩溶，即利用较高灌浆压力将充填物挤压密实，提高其抗渗稳定性，并籍高压水泥浆的劈裂作用，使水泥浆以条带状向土体中穿插，纵横交错形成网格包裹。但在较大溶洞地区，因钻进不易成孔，需下套管或先用旋喷法将溶洞充填物加固后再进行高压灌浆。 （2）高压旋喷灌浆法。旋喷灌浆法又称
7、旋喷法，是利用钻机把带有特殊喷嘴的灌浆管钻进至土层的预定位置后，用高压脉冲泵将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置，向四周以高速喷入土体，借助流体的冲击力切削土层，使喷流射程内土体遭受破坏，与此同时钻杆一面以一定的速度旋转，一面低速徐徐提升，使土体与水泥浆充分搅拌混合，胶结硬化后即在地基中形成直径比较均匀、具有一定强度的圆柱体（称为旋喷桩），从而使地基得到加固。根据使用机具设备的不同，旋喷法分为单管法、二重管法和三重管法。根据成桩形式不同，可以分为旋喷法、定喷法、摆喷法。 （3）花管灌浆法。在含沙含泥岩溶地段进行高压灌浆难以成孔，若以带孔眼的钢管插入溶洞内形成人造孔壁，则可防止塌孔。在灌浆过程中也不
8、易被砂土颗粒堵塞高压阀门或灌浆设备，浆液可以较大的压力通过花眼射入土层。籍高压力的作用，水泥浆可以进入到砂土层中去，或将充填物压密，挤出其所含水分，达到灌注、压实充填物的目的。 （4）浅层含泥岩溶的处理。对于埋藏较浅或出露在灌浆隧洞周围的大规模岩溶，挖除充填物并回填混凝土，再进行回填灌浆。 （5）深层岩溶的处理。当岩溶埋藏较深（如超过-& 0），采用花管法或旋喷法等辅助措施均有困难时，可先在岩溶周围进行灌浆，使岩溶充填物逐步被水泥浆体挤压、固结，然后再按逐序加密的原则进行溶洞部位的钻孔灌浆。 4、结语 上述灌浆处理方法各有优缺点。大吸浆量情况的处理方法具有操作简单、施工快捷等优点，但有时可能因浆液扩散过远造成浆液浪费。岩溶地区的地层情况多变，岩溶发育地段的灌浆处理一般多凭经验或参考同类工程的实践和灌浆试验成果进行。总之，对于水利水电工程坝基灌浆过程中遇到的各种特殊地层，应根据具体情况，采取一种或多种措施进行处理，才能达到预期的效果。 参考文献: 【1】 孙钊编著.大坝基岩灌浆. 北京：中国水利水电出版社,2004. 【2】 李茂芳,孙钊编著. 大坝基础灌浆（第二版）. 北京：中国水利水电出版社,1987. 【3】 SL62-94,水工建筑物水泥灌浆施工技术规范. 【4】 张景秀编著. 坝基防渗与灌浆技术（第二版）. 北京：中国水利水电出版社，2002.