水泥水玻璃浆液的应用

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1、第4O卷第21期人民长江Vo1．40．No．212009年11月YangtzeRiverNOV．，2009文章编号：1001—4179(2009)21—0032—03水泥、水玻璃浆液在锦屏工程涌水封堵中的应用胡国兵(中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院，贵州贵阳550081)摘要：水泥、水玻璃双液浆是以水泥和水玻璃作为灌浆材料的主剂，按要求的比例同时注入双液混合器内使其充分混合形成双液浆。这种双液浆具有价格便宜、无毒、凝结时间短、速度快、结石强度高等特点，不仅具有水泥浆液的优点，而且还有化学浆液的一些特性，凝结时间可以从几秒钟到几十分钟任意调节，灌后结石率可达100％，可灌性比纯水泥

2、浆明显提高。在锦屏水电工程辅助洞(东端)涌水封堵灌浆施工过程中。采用水泥、水玻璃双液浆对涌水进行封堵，实践证明，封堵处理效果显著。对施工过程作了详细介绍，可供同类工程参考。关键词：水泥、水玻璃双浆液；灌浆；堵水；锦屏工程中图分类号：TV543．3文献标识码：A锦屏水电工程交通辅助洞由2条平行的单车道隧洞(A、B剂，按要求的比例同时注入双液混合器内使其充分混合形成双洞)组成，是锦屏一级、二级水电站前期工程的关键项目。其主浆液。这种双浆液具有价格便宜、无毒、凝结时间短、速度快、结要作用是沟通锦屏水电工程东、西端的交通，并兼做超前地质勘石强度高等特点，不仅具有水泥浆液的优点，而且还有化学

3、浆液探。的一些特性，例如它的凝结时间可以从几秒钟到几十分钟任意锦屏辅助洞具有大埋深、高地应力、高压大流量涌水等特调节，灌后结石率可达100％，可灌性比纯水泥浆明显提高。点，是属于颇具挑战性的世界级工程。自2005年1月8日在东1水泥、水玻璃双浆液性能试验研究端B洞遇到高压涌水以来，锦屏辅助洞东端A、B洞多次出现大流量涌水，流量一直稳定在7800L／s左右，工程施工一度严重1．1水泥、水玻璃双浆液试验受阻。根据“预案在先、快速掘进、择机封堵、堵排结合”的原在锦屏辅助洞及锦屏二级水电站引水隧洞的涌水处理过程则，经过反复研究并结合工程实际，选择水泥、水玻璃双浆液注中，对水泥、水玻璃双浆液

4、特性进行了试验，部分试验成果如表入渗水岩体进行封堵，是锦屏辅助洞东端堵漏灌浆的主要方法1。之一。至2008年l2月底，辅助洞东端涌水封堵灌浆工作取得了阶段性成功。1．2水泥、水玻璃双浆液试验成果分析水泥、水玻璃双浆液是以水泥和水玻璃作为灌浆材料的主水泥、水玻璃双浆液的性能取决于水泥浆的水灰比、水玻表1水泥、水玻璃双浆液试验成果(部分)收稿日期：2009—03—18作者简介：胡国兵，男，中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院，工程师。第2l期胡国兵：水泥、水玻璃浆液在锦屏工程涌水封堵中的应用33璃模数和浓度，以及水玻璃与水泥二者的比例。根据图1所示完全，结石强度最高。当水泥浆水灰比较大时

5、(W／C=1)，S／C浆液中水玻璃含量与凝结时fs-j~关系川，水玻璃的掺入量一般越小，结石强度越高；当水泥浆水灰比较小时，适中的s／c(S／C在水泥浆体积的25％一60％之间时，凝结时间较短、变化平缓。=0．4—0．6)，结石强度更高。一般认为，使用较浓的水泥浆(W／C较小)，水玻璃用量也相应较多；使用较稀的水泥浆时(W／C较大)，则应使用较少的水玻璃。S／C对双浆液结石早期强度及早期强度的增加影响较为明显，S／C越小，浆液结石的早期强度越高，强度增长越快。2＼根据上述试验结果，在锦屏辅助洞涌水封堵灌浆过程中，选匣丝择水玻璃掺人量为水泥浆体积的30％开展现场灌浆生产性试爨1验，效

6、果得到验证。．2水泥、水玻璃双浆液灌浆施工工艺0102030405O607080加入的水玻璃溶液占水泥浆液体积的百分数／％2．1孔位布置图1浆液中水玻璃含量与凝结时间关系在涌水封堵灌浆施工过程中，根据所起作用的不同，可分为两类：分流减压孔、堵水灌浆孔。水泥、水玻璃双浆液试验成果表明，水泥、水玻璃双浆液的分流减压孔：主要是针对宽大裂隙及大涌水点而采取的措凝结时间呈以下规律：施，通过现场对涌水构造仔细观察，了解涌水构造的性质、特点、(1)水玻璃模数较大时，SiO含量高，凝结时间短，结石强发育状况，在涌水构造带上游侧布置分流减压孔，一般梅花型布度高；水玻璃模数较小时，SiO：含量低，凝结

7、时间相对较长，结置2～3排，排距0．50—1．0／1、孔距0．50m，距涌水构造带40m石强度较低。以内。分流孔数量原则上是把涌水构造带的水引排干净为宜。(2)其它条件相同时，随水泥浆浓度的增加，凝结时间缩堵水灌浆孔：根据引流后揭露出的裂隙结构面的产状(走短。向、倾向、倾角)布置堵水灌浆孔，使钻孔与裂隙在不同深度斜(3)其他条件相同，水玻璃浓度为30。～5O。Be时，水玻璃向相交，并尽可能垂直于裂隙结构面。浓度减小，凝结时问缩短。孔位可根据现场情况适当调整，孔位偏差控