水泥膨润土膏浆在岩溶地层堵漏灌浆中的应用

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新型水泥膏浆研究及应用

新型水泥膏浆研究及应用

围堰 、 庆鱼 洞 长江 大桥 1 桥 墩 上游 幅 、4 重 5 1 桥墩 等块 石 架空 结构 地 层用 于 防渗处 理 , 均取 得 了 良好 效 果 。但 在实 际运 用 中 , 泥 膏浆 仍然 存在 以下几 点不 足 , 要 进 一步 研究 :1 速凝 膏浆 较 大的 剪切 屈服 水 需 () 强 度依 靠掺 入较 多 的黏 土 、 膨润 土 、 粉煤 灰等 掺 合料 来实 现 , 因此 膏 浆 的澎 润土 用量很 大 , 润土存 在润 膨
维普资讯
第6 第 1 卷 期
20 08年 3月
中 国 水 利 水 电科 学 研 究 院 学 报
Ju a fC ia Is tt o ae eo re n y rp w rReerh o r lo hn n tue fW trR suc sa d H do o e sac n i
结 时 间在 几分 钟 至数小 时 范 围 内可 控 、 可调 ;3 浆 液在 凝胶 之后 需 要具 有 一定 的抗 冲强 度和 黏结 强度 。 ()
膏状浆 液 是指抗 剪 屈服 强度 大 于 2 P , 性 黏 度 也 大 的 混 合 浆 液 , 似 牙 膏 , 动 性 小 , 用 于 大 0a 塑 类 流 适 孔 隙地 层 ( 如岩 溶 空洞 、 体宽 大裂 隙 、 岩 堆石 体 等 ) 的灌浆 … 。普 通 水泥 膏浆 是在 水 泥浆 中掺 人 大量 的 中 黏土 、 膨润 土 、 粉煤 灰等 掺 合料及 少 量外 加剂 而构成 的低 水 灰 比的膏 状 浆 液 , 基本 特 征 是 膏浆 的剪 切 其
方 法 , 对 于具 有大 漏量 、 但 高流速 动 水地 层堵 漏 不仅 需 要 有 合适 的施 工 工艺 , 且 需 要 有 合适 的堵 漏材 而

化学灌浆在地下工程补漏中的应用

化学灌浆在地下工程补漏中的应用

化学灌浆在地下工程补漏中的应用邓国荣(广东水电二局股份有限公司,广东广州511330)E}商要]本文介绍了针对地下工程施工中经常出现的渗水、漏水等问题所采用的防水补漏方法及优缺性。

目:键词】地下工程漏水;补漏方法;化学灌浆1漏才(原因介绍混凝土建筑物裂缝、孔隙是导致砼建筑物损坏的主要原因,裂缝孔隙渗漏水则是地下工程结构的致命杀手。

常见的地下结构渗漏水原因主要是湿泥土振捣不密实,导致结构出现蜂窝、麻面;水泥用量大,导致水化热偏高,产生收缩裂纹:粗细骨科中石粉或含泥量高导致裂缝:细骨料偏少导致混凝土孔隙率增大:混凝土分块长度偏大导致产生伸缩缝以及混凝土养护不当等原因。

如果不能尽快解决混凝土的渗漏问题,长期下去,地下水通过裂隙冲刷腐蚀钢筋,导致结构寿命降低,并对结构的质量产生严重的安全隐患。

2常用的防水补漏材料地下工程中的漏水经常采用化学灌浆的形式进行补漏,常用的防水材科为发泡聚氨酯及改性.刚&水溶性聚氯酯化学灌浆材料是一种低黏度,单组份合成高分子聚氨酯材料,形态为浆体,它有遇水产生交联反应,发泡生成多元网状封闭弹性体的特征。

当它被高压注入到混凝土裂缝并延展直至将所有缝隙填满(包括肉眼难以觉察的Q015m m微缝),遇水后(注水)伴随交联反应,释放大量二氧化碳气体,产生二次渗压,高压推力与二次渗压再次将弹性体压^并充满所有缝隙,达到止漏目的。

改性环氧具有粘结力好、强度高、收缩小等优点,用其配制成的灌浆液灌浆使用后,填充混凝土内部的孔隙,固化后从而达到抗渗止水作用。

通常情况下宽度大于02m m的裂缝采用水溶性聚胺脂浆材进行灌浆处理:小于02m m裂缝采用环氧树脂胶封缝(对于干燥缝:采用改性环氧树脂基液封堵。

对于潮湿缝:尽可能采用水溶性聚胺脂灌浆。

止水干燥后采用改性环氧树腊基液封闭加固。

灌浆困难的裂缝采用‘I堵漏灵”堵漏止水,干燥后用改性环氧树脂基液封闭)。

水溶性聚氨酯能够i谐生效果,但耐久性能较差,注浆后的混凝土裂隙内部形成泡沫状的胶状体,一段时间内将无法再次进行注浆:而改性环氧材料单价高,对于漏水较为严重的结构一般无法做到一次完成止水效果,需重复注浆,但完威注浆后能够提升混凝土强度,在一定程度E能够提高混凝土强度,材料具有稳定、可靠、旋工后使用寿命长的特点。

粘土充填灌浆在坝体防渗中的应用

粘土充填灌浆在坝体防渗中的应用

粘土充填灌浆在坝体防渗中的应用一、引言粘土充填灌浆是一种常见的防渗措施,广泛应用于水利工程、地下工程等领域。

本文将重点介绍粘土充填灌浆在坝体防渗中的应用。

二、粘土充填灌浆的原理及特点1. 原理粘土充填灌浆是将高度可塑性的黏土与水混合后,通过管道或喷枪喷入需要加固或防渗的地方。

黏土在接触到水后会膨胀,填补空隙并形成一个密实的坚硬层。

这种方法可以有效地防止地下水和其他液体渗透。

2. 特点(1)黏土具有较高的可塑性和延展性,可以适应不同形状和大小的空洞。

(2)黏土具有良好的密实性和耐久性,可以长期保持其防渗效果。

(3)粘土充填灌浆操作简单、成本低廉。

三、坝体防渗中粘土充填灌浆的应用1. 灌注帷幕灌注帷幕是指将钢筋混凝土柱或墙穿过需要加固的地方,将黏土充填灌浆于其中,形成一道密实的屏障,阻止水流穿过。

这种方法适用于较深的地下水位和较高的渗透压力。

2. 灌注孔隙灌注孔隙是指将黏土充填灌浆于岩石裂隙或土壤空洞中,使其变得密实并防止液体渗透。

这种方法适用于岩石或土壤中存在大量细小空隙的情况。

3. 灌注坝体粘土充填灌浆可以直接用于坝体的防渗。

在坝体内部挖掘出一定深度的沟槽后,将黏土充填灌浆于其中,并在表面覆盖一层防水材料以增强效果。

这种方法适用于较小规模的坝体。

四、应用案例分析1. 三峡工程三峡工程是世界上最大的水利工程之一,其主要目的是发电和防洪。

在建设过程中,为了保证大坝封闭性能和安全性能,采用了粘土充填灌浆技术进行加固和防渗。

通过灌注帷幕和灌注孔隙的方式,保证了大坝的防渗效果。

2. 安达水库安达水库是黑龙江省重要的水利工程之一,为了保证水库的防渗效果,采用了粘土充填灌浆技术进行加固。

通过灌注坝体和灌注孔隙的方式,保证了水库的封闭性能和安全性能。

五、总结粘土充填灌浆是一种有效的防渗措施,在坝体工程中得到广泛应用。

其操作简单、成本低廉、效果明显,在实际应用中具有很高的价值。

固结灌浆在岩溶地基处理中的应用及实践探讨

固结灌浆在岩溶地基处理中的应用及实践探讨

固结灌浆在岩溶地基处理中的应用及实践探讨固结灌浆是一种常见的地基处理方法,主要用于考虑到岩溶地区地质环境的特殊性,解决钻孔灌注桩不易施工和钢筋混凝土灌浆不能充分利用石灰岩裂隙等岩溶地基处理的问题。

在岩溶地区,地质环境多变、互相联系,由于钟乳洞、地下水、岩溶岩层等原因,造成了地基的松散和空洞化现象。

固结灌浆作为一种有效的地基处理方法,在岩溶地区发挥了重要的作用。

本文将探讨固结灌浆在岩溶地基处理中的应用及实践探讨。

一、固结灌浆的定义和应用范围固结灌浆是将硬化剂与水泥、砂浆等材料按一定比例混合后,通过注浆管道输送到需要处理的地基内部,通过在地基内部形成的化学反应和物理作用,将土层固结成坚硬的均质体。

固结灌浆在岩溶地基处理中主要用于处理钻孔不易施工和加固石灰岩裂隙较多的地基。

固结灌浆可以充分利用岩溶地基独有的性能,优势明显。

二、固结灌浆的原理和方法固结灌浆工作原理是利用硬化剂混合后的固结灌浆在化学、物理及机械作用下,实现地基的均质性固结形成。

固结灌浆注浆管的直径一般为25mm,注浆压力1.2~2MPa,注浆时间,根据封闭程度和含水量大小而定,通常24小时以上才能收缩和硬化。

注浆量一般按孔眼直径、孔隙度和孔距大小而定,以达到封闭缝隙能力。

固结硬化后的地基,强度优异,能够满足不同工程需求。

三、固结灌浆的应用及工程实践固结灌浆在岩溶地区应用广泛,例如:喀斯特区的大型水库、隧道、城市基础设施、房屋建筑等等。

固结灌浆在喀斯特地区的应用不仅解决了地基处理的难题,还可以节约工程周期和减少工程成本。

当然,固结灌浆在施工过程中也存在一定的局限性:如选择的固结灌浆材料、技术水平等等,需要有专业的施工经验与技术支持。

在实际的工程实践中,根据不同的地基情况和工程需要,设计了不同的施工方案。

例如杭州开通隧道项目、福建长汀高速公路项目等,都成功地采用了固结灌浆技术,提高了施工质量和项目效益。

四、固结灌浆的优缺点优点:1.确保地基的强度和稳定性,提高了地基的承载力。

膨润土 防水材料 用途

膨润土 防水材料 用途

膨润土防水材料用途膨润土是一种常见的防水材料,具有广泛的应用领域。

本文将从建筑、土木工程、环境工程等角度,介绍膨润土的用途。

一、建筑领域中的膨润土应用1. 地基防水:在建筑工程中,地基防水是非常重要的一环。

膨润土可以作为地基防水材料,通过填充地基空隙,形成一层密实的防水层,有效防止地下水渗透。

这种方法简单易行,成本相对较低。

2. 屋面防水:膨润土可以用于屋面防水材料的制作。

将膨润土与沥青等混合后,涂刷在屋面上,形成一层防水膜。

膨润土的优点是具有较好的耐候性和耐腐蚀性,能够有效地保护屋面不受雨水侵蚀。

3. 基坑防水:在建设高层建筑或者地下工程时,常常需要进行基坑的开挖。

膨润土可以作为基坑的防水材料,填充在基坑周围,形成一道密封防水墙,有效防止地下水渗透。

这种方法操作简便,能够减少施工难度和风险。

二、土木工程中的膨润土应用1. 水库防渗:膨润土是一种优良的防渗材料,可以用于水库的防渗工程。

将膨润土铺设在水库底部和坝体周围,形成一道密封层,防止水库的渗漏和土体的冲刷。

2. 隧道防水:在隧道工程中,膨润土可以用于隧道衬砌的防水材料。

将膨润土与水泥等混合后,涂刷在隧道壁面上,形成一层防水层。

这种方法能够有效地防止地下水渗透,保护隧道结构的安全。

三、环境工程中的膨润土应用1. 污水处理:膨润土可以用于污水处理工程中的固液分离。

将膨润土加入污水中,通过膨润土的吸附作用,可以有效地去除污水中的悬浮颗粒和有机物,提高污水的处理效果。

2. 垃圾填埋场防渗:膨润土可以用于垃圾填埋场的防渗层。

将膨润土铺设在填埋场底部和周围,形成一道密封层,防止垃圾渗漏和地下水的污染。

四、其他领域中的膨润土应用1. 食品工业:膨润土可以用于食品工业中的澄清和过滤。

将膨润土加入食品中,可以去除悬浮物和杂质,提高食品的质量和口感。

2. 医药领域:膨润土可以用于医药领域中的药剂制备和药物包衣。

膨润土具有较好的吸附性和稳定性,可以用于药物的包裹和控释,提高药物的效果和稳定性。

阐述固结灌浆在岩溶地基处理的应用

阐述固结灌浆在岩溶地基处理的应用

阐述固结灌浆在岩溶地基处理的应用引言众所周知,岩溶是由石灰岩,泥灰岩等可溶性岩石长期受水的化学溶蚀和机械作用而形成的。

在附加荷载或振动作用下,如果建筑物的地基岩层内存在溶洞,当其上覆盖土层时,会致使地基产生不均匀沉降,地基变形塌陷,建筑物倒坍,影响建筑物的使用。

下面通过实例,介绍固结灌浆在岩溶地基处理中的应用。

1固结灌浆在岩溶地基处理中的应用固结灌浆是指一些具有固化性质的浆液,采用气压、液压或电化学等原理,把某些能固化的浆液注入各种不同介质的裂缝或空隙中,以改善地基的物理力学性质,以确保其能够起到防渗漏、加固、建筑物纠偏等作用。

灌浆法应用范围广泛,可用于处理砂基、砂砾石地基、溶洞、断层及软弱夹层地基等。

灌浆法处理岩溶地基作用见图1。

2灌注浆液的选择2.1灌浆材料水泥:采用425级普通硅酸盐水泥;砂:采用质地优良的天然河砂,粒径不大于2.5mm,细度模数不大于2.0,SO3含量小于1%,含泥量、有机物含量均不大于3%;石子:一般选用直径分别为2mm~5mm、5mm~12mm、12mm~25mm,质地较为坚硬的石材,含泥量不能超过3%;水玻璃:模数3.25,浓度40。

2.2施工工艺灌浆技术具体工艺流程为:钻机就位→钻孔→下灌浆管到底→灌浆→拔灌浆管→钻孔回灌→封孔。

进行钻孔时,要对钻探过程做好记录,明确岩层的性质并加以描述。

对裂隙发育区采用的混凝土进行灌浆时,其中的水泥和水的配合比要为(1~0.6):1;而岩溶发育区采用的比例则为水:砂:水泥为(1~0.7):(0.3~0.5):(0.5~1);对较大溶洞则可以进行填充灌浆,一般采用一定级配石子和水泥砂浆进行抛填。

灌浆过程中,要根据溶洞的分布情况,对浆液的成分进行调节。

对浆液浓度的控制要遵循灌浆过程由小到大的原则。

灌浆时的压力要控制在0.2MPa~1.5MPa,可根据灌注率的大小而改变压力大小。

当钻孔表现有溶洞但实际灌浆量很小时,要进行补钻孔施工并同时灌浆。

地质钻探钻孔漏失情况的发生原因及堵漏技术的应用分析

地质钻探钻孔漏失情况的发生原因及堵漏技术的应用分析摘要:钻孔漏失问题在地质钻探工程项目建设中十分常见,严重影响了项目开展的质量与效果。

而所谓的钻孔漏失,具体指的就是在钻进的过程中引发的钻井液或是水泥浆向地层渗漏问题。

为此,在钻孔漏失问题出现的情况下,必须要科学合理地进行分析并做出判断,确保处理措施的有效性,进而为地质钻探工程项目的开展提供必要的保障,并严格控制成本费用。

基于此,文章将地质钻探钻孔漏失作为主要研究内容,阐述其发生的主要原因与必要的堵漏技术,希望有所帮助。

关键词:地质钻探;钻孔漏失;发生原因;堵漏技术;应用钻孔漏失情况的发生会对地质钻探作业的开展与落实产生诸多不利的影响,所以,有必要深入研究并分析地质钻探钻孔漏失情况的发生原因与堵漏技术。

一、地质钻探钻孔漏失发生原因阐释(一)渗透性漏失原因一般情况下,渗透性漏失最常发生于粗颗粒偌胶结或是胶结效果不理想的渗透性理想砂岩以及砂砾岩当中,而引发的主要原因就是孔内部的压力缺乏平衡性。

具体指的就是泥浆当量循环的密度高于地层压力系数,使得泥浆向地层中漏入[1]。

但需要注意的是,这种类型的钻孔漏失的实际漏失量并不大,且漏失的速度相对缓慢。

如果发生了漏失,就会在泥浆内部固体颗粒被地层孔隙阻挡以后,且泥浆能够在地层孔隙当中形成泥皮才能够随即停止。

(二)天然裂缝与溶洞性漏失原因在实际钻进的过程中,一旦遇到溶洞或是天然裂缝的情况,虽然泥浆液柱的压力不大,但同样会增加漏失的几率。

与此同时,钻进断层或者是地层破碎带也会引发程度不同的钻孔漏失问题。

而裂隙性的漏失现象,最主要的特点就是漏失的泥浆数量很大,且实际的速度也较快,一般必须要借助封堵剂或是下入套管进行解决。

(三)地层受孔内压力过大所引起的钻孔漏失如果钻孔内部的压力和地层压力之间的压差超出了地层抗张的强度与钻孔周边挤压压力,就会导致地层出现裂缝的问题。

而在具体的钻进过程中,因为泥浆流变参数缺乏合理性,或是钻进工艺方式与操作不合理,也会导致地层被压裂,进而引发漏失的问题。

膨润土在水泥制品中的应用

膨润土在水泥制品中的应用膨润土是一类特殊的矿物质,它具有较高的稳定性、渗透性和分散性。

膨润土被广泛应用于建材、陶瓷、合成纤维和乳化等领域。

在这些领域中,膨润土被用于提高材料的性能和生产工艺。

而在水泥制品中,膨润土的应用也越来越广泛。

一、膨润土的分类及性质膨润土是一类伴生于沉积岩中的粘土矿物,它经过加热或加压后能够胀大而形成膨胀土。

膨润土分为正交膨润土和方解石膨润土两种。

正交膨润土具有稳定性好、结晶度低、软化温度高等特点,通常应用于建材、钻井泥浆、陶瓷和涂料等方面。

方解石膨润土也具有稳定性好、分散性好、吸附性强等特点,主要用于塑料、纺织品、沥青、墙纸等领域。

二、膨润土在水泥制品中的应用由于膨润土具有稳定性好、吸附性强等特点,它在水泥制品中的应用非常普遍。

以下是膨润土在水泥制品中的几种常见应用。

1. 稳定剂膨润土能够吸收水分,形成胶凝体,并通过吸附正离子提高物料稳定性,因此可以作为水泥稳定剂使用。

2. 增稠剂水泥经过加水混合后会产生流性,这时候可以加入膨润土作为增稠剂,使其流动性降低。

3. 流平剂在水泥混合中加入膨润土能够使其更加均匀地分布,形成更平整的表面。

4. 耐震剂由于膨润土的稳定性和物理性能,它可以被当作水泥耐震剂,使得水泥制品更加牢固。

5. 环保材料膨润土不含有有毒有害成分,并且在生产和使用过程中也不会产生废气废水,因此可以被当作一种环保水泥材料使用。

三、应用效果分析膨润土在水泥制品中的应用有很多优点,这主要体现在其稳定性、流动性、平整性和环保性上。

以下是膨润土在水泥制品中的应用效果分析:1. 提高物料稳定性膨润土能够通过吸附正离子,提高水泥物料的稳定性和抗压性能。

这使得水泥制品更加坚固耐用。

2. 提高水泥品质加入膨润土能够使水泥更加均匀地混合,形成更好的物理性能和化学性能,从而提高水泥品质。

3. 提高施工效率膨润土在水泥中的应用可以使水泥更容易打砂,易于铺设和施工,减少了施工时间和成本。

膨润土在建筑材料中的应用

膨润土在建筑材料中的应用膨润土是一种具有极高吸附能力和膨胀性的土壤。

由于其特殊的物理化学性质,被广泛应用于建筑材料中。

本文将介绍膨润土在建筑中的应用,包括砂浆、混凝土、涂料和防水层等方面。

砂浆砂浆是建筑中最常用的材料之一。

膨润土可用于砂浆中,作为增稠剂和粘合剂。

由于膨润土具有较高的吸附性,可以吸附砂浆中的水分,从而增加砂浆的黏稠度。

此外,膨润土还可以提高砂浆的强度和耐久性。

因此,膨润土砂浆被广泛应用于建筑物的地基、墙体和地面。

混凝土混凝土也是建筑材料中重要的一种。

添加适量的膨润土可以提高混凝土的强度和耐久性。

此外,膨润土还可以改变混凝土的物理和化学性质,如减少混凝土中的气孔和裂缝,提高混凝土的抗渗性和防火性能。

因此,膨润土混凝土被广泛应用于建筑物的地基、墙体和地面等部位。

涂料除了砂浆和混凝土之外,涂料也是建筑材料中不可缺少的一部分。

在室内和室外建筑中,涂料可以起到美化和保护作用。

添加适量的膨润土可以提高涂料的厚度和附着力。

此外,膨润土还可以改善涂料的光泽和光滑度,从而提高建筑物的美观度。

因此,膨润土涂料被广泛应用于建筑物的内外墙、天花板和地面。

防水层防水层是建筑中常用的一种保护材料。

添加适量的膨润土可以提高防水层的耐水性和耐磨性。

此外,膨润土还可以防止渗漏和液体渗透。

应用膨润土防水层可以保护建筑物免受雨水、地下水和其他液体的侵蚀。

因此,膨润土防水层被广泛应用于建筑物的屋顶、墙体和地面。

结语总之,膨润土在建筑材料中的应用已经得到了广泛的认可。

它具有多种独特的物理化学性质,因此在不同的建筑材料中具有不同的应用价值。

本文介绍了膨润土在砂浆、混凝土、涂料和防水层等方面的应用,但仅是其中的一部分。

为了充分发挥膨润土的优势,我们需要通过不断的研究和应用创新,寻找更加适合膨润土的建筑材料。

水利水电工程基础灌浆中特殊地层的灌浆方法

水利水电工程基础灌浆中特殊地层的灌浆方法摘要:本文主要分析了基础灌浆技术在水利水电工程特殊地层中灌浆技术的应用,加强研究各种特殊地层的灌浆技术,使其能够得到不断地改进与优化,从而能够达到特殊地层的实际灌浆要求。

关键词:水利水电工程;基础灌浆;特殊地层灌浆技术1引言基础灌浆技术是水利水电工程中比较常见的一项施工技术,广泛应用于大坝坝基防渗加固工程处理,灌浆技术的合理应用有利于促进水利水电基础灌浆工程的防渗性能提高,特别是在特殊地层中。

2特殊地层的基础灌浆技术应用2.1基础灌浆技术在岩溶地区的应用在建筑水利水电工程施工过程中,特殊地区并不少见,如果遇到岩溶发育地段的话,需要考虑两种情况,也就是有没有填充物。

对这两种情况要分别采用不同的应对方式,这样才能够提高整体的基础灌浆施工质量。

另外,也要对岩溶的规模以及深度等具体情况进行实地勘察与了解,并选用合适的方式进行施工,这样的灌浆施工效果才能更加显著。

在特殊岩溶地区无填充物的情况下进行水利水电工程施工时,直接回填高流态混凝土是比较好的选择,并配合导管浇筑方式,这样能够防止混凝土出现分离情况。

不过在没有填充物的情况下进行灌浆施工时,一定要严格按照相应的灌浆顺序来进行,因为这会直接影响水利水电工程的实际施工效果。

在使用灌浆技术时,务必要把握好土质,所以在实际灌浆之前,设计工人一定要提前将长期勘察工作做到位,整体把握施工地区的土质、岩层、粉煤灰配比等相关信息,这样才能够将关键技术的应用效果从根本上提升,并且能够在不同程度上促进水利水电工程整体性、稳定性、安全性的提高,为我国经济实现又好又快发展带来积极影响。

而灌浆技术的具体应用会对水利水电工程的施工周期带来直接影响,所以要控制好灌浆压力,使其一直保持在合理范围内,先完成软土层的灌浆施工,这样更有助于灌浆技术发挥出最大应用效果,使得水利水电工程施工可行性能够明显提高。

如果岩溶的空洞比较大,那么就应该将干净的碎石投入到孔洞之内。

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水泥膨润土膏浆在岩溶地层堵漏灌浆中的应用
【摘要】:油车水库左岸防渗工程地质条件差,为岩溶发育强渗
漏地层,经过水泥膨润土膏浆灌注成功解决了油车水库建设的这一
重大技术性难题。本文重点介绍了水泥膨润土膏浆灌注的施工设
备、工艺、各比级膏浆指标及变换原则和特大充填溶洞膏浆处理等
方面的情况,为今后类似工程防渗处理施工提供一定的借鉴。
【关键词】岩溶 水泥膨润土膏浆 灌注
中图分类号:tu74 文献标识码: a 文章编号:
1 工程概况及地质条件
油车水库位于江苏省宜兴市湖滏镇洑西涧上,东距湖滏镇4km,
距宜兴市22 km。水库大坝为粘土心墙土坝,坝高28.6m,坝顶高
程▽43.5m,大坝长度约1554m,水库正常蓄水位▽38.3m。三叠系
上青龙组灰岩岩溶发育,透水性强,位于大坝坝基防渗帷幕靠近左
岸部位。左岸防渗帷幕线全长2394m,基岩岩溶发育普遍,为工程
防渗处理的重点部位。
左岸防渗线路上主要为第四系覆盖层(q2pal、q4apl),下卧基
岩为三叠系下统上青龙组(t1s)和下青龙组(t1x)地层。帷幕孔深
60~85米,64.6%孔遇到溶洞,其中洞高小于3.0m的占90.91%,
洞高大于3.0m的占9.09%;溶洞内多为粘土充填,少数无充填,
其中有2个溶洞垂直高度达20米以上,其中1个无填充物;此外,
沿结构面(裂隙或层面)的溶蚀现象也较普遍;其它岩溶类型如溶
沟、溶槽、落水洞等;左岸帷幕线地质复杂,溶洞裂隙多,存在串
通现象,溶洞裂隙最大串通长度达140m。
2、膏状浆液灌注的原因
纯水泥浆液在岩溶及裂隙发育的强渗漏地层中灌浆压力作用下
流动性好,易出现浆液顺裂隙通道流走和远距离地面帽浆而难发现
的情况,从而造成浆液浪费,投资成本增加。为保证工程质量、节
约投资,在大量现场生产性试验的基础上,最终确定油车水库左岸
帷幕灌浆采取:水泥膨润土膏浆堵漏+纯水泥形成帷幕的施工工艺。
3、水泥膏浆的材料及特性
膏状浆液是指水泥浆中掺入粘土、膨润土、粉煤灰或其他成分
掺合料及少量外加剂而构成的低水灰比、高黏度的膏状浆液(本文
重点介绍纯水泥浆液中掺入膨润土的稳定性水泥膨润土膏状浆
液),其基本特征是膏状浆液的剪切屈服强度值大于其本身重力的
影响。
膏状浆液主要性能是其抗水流冲蚀性能和自堆积性能,可以用
于节理裂隙开度较大的岩体或堆石体的灌浆,其流动性能符合宾汉
流体特性。
4、水泥膨润土膏状浆液灌注施工的设备及工艺
4.1、设备配置
鉴于水泥膨润土膏浆的黏度大,在配置的时候普通的双层400l
搅拌机难以在合理的时间内配置出合格的膏浆,经过大量的实验和
多次改进,结合工程现场实际情况,研制了1200l立式高速膏浆搅
拌机。根据前期现场施工灌浆情况,最终采用的施工设备配置为4
台地质钻机配置2台3sns型注浆泵和1台膏浆制浆机(基础局自
制1200l立式搅拌机,搅拌速度120rad/min)。
4.2、钻孔
采用xy-2、xy-3型地质钻机,配φ50mm钻杆,钻杆长度保证在
3m以上,以保证垂直度,采用金刚石、合金钻头进行钻进。
4.3膏浆灌注
4.3.1膏浆灌注工艺:利用3sns注浆泵采用“孔口封闭孔内循
环自上而下分段灌浆法”进行灌注施工,段长根据地层具体情况而
定。
4.3.2膏浆配置及灌注:水泥膨润土浆液配制所需的0.5:1.0
的水泥原浆采用集中拌制,用3pn泵通过3寸钢管的循环管路或单
管路输送至各个工作面,膏浆灌注时膏浆制浆机的搅拌桶内放入一
定量原浆(桶内焊刻度控制),人工从膏浆制浆机边的堆放膨润土
台子(用钢架管在每台膏浆制浆机边搭建高1.5m,长宽均2m的膨
润土堆放平台)上将膨润土加至搅拌桶内搅拌,将拌制合格的膏浆
利用自重自流的原理放到灌浆泵配置的低速搅拌机内,再用3sns
注浆泵打入各个灌浆孔内。各个比级膏浆的性能指标如表1。
表1 各个比级膏浆参数指标
5、灌注浆液变浆及待凝和灌注原则
5.1、当灌注0.5:1浆液30分钟注入率和压力变化不明显或灌
浆压力突减的情况可变成的过渡浆液(水:水泥:膨润土=0.5:1.0:
0.05)灌注,当过渡浆液灌注<1000l或30min注入率和压力变化
不明显时,可变为第一级膏浆灌注。
5.2、当压水压力达不到设计标准时,表明渗漏量较大,直接灌
注膏状浆液,第一级膏浆灌注<1000l或30min注入率和压力变化
不明显时,可升高到第二级灌注,第二比级膏浆灌注2000l或30min
注入率和压力变化不明显时,变浆到第三级,第三比级浆液灌注注
入率和压力变化不明显时,累计灌注干料量1.5t/m控制待凝。
5.3、过渡浆液和各个比级的膏浆在注入率和压力有明显变化
时,灌完槽内浆液即刻待凝,过渡浆液和膏状浆液待凝时间按16~
24h控制(具体待凝时间可根据不同气温条件下现场浆液凝固时间
试验确定)。
5.4、当膏状浆灌注结束后,进行压水试验,符合水泥浆灌注标
准时,开始灌注水泥浆,按照水泥浆结束标准结束灌浆,不能达到
灌注水泥浆标准时,继续灌注膏状浆,直到符合要求为止。
根据膏状浆灌注具体情况,膏状浆灌注可采用分级起压:压力
控制可分为0.5mpa、1~1.5mpa、2~2.5mpa、3mpa等若干级。
6、特大溶洞及溶洞联通地段的处理
xdk39和xdk48两处溶洞垂直高度高达20米以上,特别是xdk39
处溶洞垂直高度达27.3米,局部地段溶洞连通,最大连通段长轴
线100多米,岩溶充填物为流塑状。为了防渗幕体的很好形成,帷
幕灌浆施工需将部分岩溶充填物进行置换。
6.1施工原理:在帷幕范围内布设置通气孔和灌浆孔,灌浆孔注
入大量的灌浆材料,使用压力将部分岩溶充填物从通气孔挤出岩溶
发育区域,施工原理图将图1-1
6.2施工方法
6.2.1通气孔钻孔
在岩溶发育地段,通气孔每4.0m一个,平行轴线布置,该孔直
接钻孔至岩溶顶部,入岩溶发育部分0.5m。
6.2.2灌浆孔钻孔
帷幕灌浆孔按设计轴线布置,每4.0米一个,与通气孔成梅花
型布置。该孔直接钻孔至岩溶底部,该灌浆孔专门为岩溶处理设置,
上部基岩可不进行灌浆,岩溶处理完成后在进行常规帷幕灌浆处
理。
6.2.3灌浆
几个灌浆孔同时进行灌注,灌浆时不限流、不限量、不限时,
直到通气孔返浆为止。
6.3待凝标准
通气孔的返浆流动度与进浆流动度相同时立即待凝。
施工原理图将图1-1
7、灌浆效果
油车水库左岸防渗轴线2.3km全部处于岩溶发育地区,大小溶
洞串通,通过膏浆灌注有效的控制了灌浆的扩散半径,油车水库左
岸防渗工程膏浆灌注总计约63000t,形成了良好的阻水帷幕,蓄水
后整个左岸未发生渗漏现象。
根据施工规范要求,帷幕灌浆施工完成后对灌浆质量进行钻孔
取芯、压水检查。,检查孔岩芯中水泥结石众多,局部有膏浆柱状
结石。左岸帷幕灌浆共计完成检查孔施工158个,完成压水134段
次。其中透水率﹤1的有344段次,占总段数的25.60%;透水率1~3
的有759段次,占总段数的56.47%;透水率3~5的有239段次,占
总段数的17.78%;透水率﹥5的有2段次,占总段数的0.15%。
本工程帷幕灌浆共计80个单元。其钻孔孔序、孔深、孔位满足
设计要求;灌浆的分段和段长、钻孔冲洗、孔斜、灌前和灌后压水
试验数量、灌浆压力、浆液变换和结束标准、灌浆记录及封孔等均
满足设计、规范要求,且资料齐全;检查孔压水成果优于设计标准。
本工程帷幕灌浆80个单元,合格80个单元,合格率100%,优良
75个单元,优良率93.75%。
8、结束语
宜兴油车水库左岸防渗工程是国内第一个通过大量膏浆灌注,
使浆液在岩溶发育地层段的扩散度大大降低,在形成良好帷幕的同
时大大节约了注入干料量,有效的解决了成本控制问题,且保证了
帷幕质量,为今后类似岩溶发育地段帷幕灌浆施工提供了借鉴经
验,值得推广。

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